柑橘果实增糖肥料的生产与应用技术规程
欧阳歆等
基金项目 广州市科技计划项目（2023E04J0191）。
柑橘风味十足、口感酸甜、营养丰富，深受大众的喜爱。此外，柑橘的经济效益高、品种迭代快，拥有广阔的市场前景。截至 2017 年，大陆柑橘的栽培面积已超过苹果，达到 253.33 万 hm 2 ；2018 年，大陆柑橘产量赶超苹果，达到 4 138 万 t；之后，大陆柑橘的种植面积和产量仍逐年上升。2021 年，大陆柑橘种植面积达到 300 万 hm 2 左右，产量达到 5 100 万 t，柑橘已成为中国第一大水果 。大陆南方地区的柑橘种植发展快速，华南地区是中国柑橘种植的重要地区 。但华南地区因昼夜温差小、雨水多、光照不充分等，生产的柑橘存在果实含糖量低、口感酸涩、果汁少、品质不高等问题，这严重影响了果农的种植效益 。因此，开发绿色高效的增糖产品和因地制宜地推广增糖技术对华南地区柑橘果实增糖种植具有重要意义。目前，已有研究表明，除氮、磷、钾等营养元素外，生物刺激素如腐殖酸、蛋白水解物以及海藻提取物等，施用于植物叶面或根际中可以促进作物对营养的吸收，改善果实品质，提高果实糖分含量 。基于此，本文从原料选择、产品配方设计、生产工艺探究、产品质量检测以及高效施用与效果等方面进行探讨，提出了关于华南地区柑橘果实增糖肥料产品的生产和应用技术规程，以期为华南地区柑橘增糖种植提供科学的增糖产品和技术。
1 原料选择
制备果实增糖肥料产品所需的原料包括化学养分原料、活性功能物质以及植物激素，具体原料选择如下。
1.1 化学养分原料
化学养分原料主要选择含磷、钾、钙、镁、硫、锌、硼、钼等营养元素的原料。其中，磷肥原料主要有磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和磷酸二氢钾等，钾肥原料主要包含氯化钾、硫酸钾、硝酸钾和磷酸二氢钾等，钙肥原料主要为硝酸钙、硝酸铵钙、氯化钙和过磷酸钙等，镁肥原料主要有硫酸镁、氯化镁和硝酸镁等，硫肥原料主要为硫酸盐、亚硫酸盐和硫单质等，锌肥原料主要为硫酸锌、氧化锌和纳米锌等，硼肥原料主要有硼酸、硼砂、八硼酸钠和硼酸酯等，钼肥原料主要有钼酸铵、钼酸钠和三氧化二钼等。所用原料需要确保其纯度，并满足行业标准和要求 。
1.2 活性功能物质
活性功能物质多为易分解、易吸收的有机小分子物质，如蛋白水解物、多肽、寡肽、氨基酸、多糖、寡糖、功能性微生物代谢产物等。近年来，活性功能物质，如腐殖酸、黄腐酸及海藻提取物，在农作物抗逆、提高品质等方面应用非常普遍。例如，海藻提取物中所含的海藻多糖、海藻寡糖、海藻多酚、甘露醇、甜菜碱等活性物质具有较好的增糖效果。活性功能物质的选择应符合执行标准《有机水溶肥料 通用要求》（NY/T3831—2021）。目前，利用活性功能物质促进果实增糖在生产实践中应用非常广泛。
1.3 植物激素
植物激素主要包括细胞分裂素、生长素、赤霉酸、脱落酸、乙烯等功能物质，这些植物激素可调控柑橘果实的转色和成熟度，合理施用可明显增加果实成熟过程中的糖酸比。表 1 为各植物激素促进果实增糖转色的应用汇总。
表 1 植物激素对果实增糖转色的影响
2 产品配方设计
目前，柑橘果实增糖肥料配方有三大类，主要由营养元素和功能物质组成。营养元素主要包括磷钾类、钙镁类和硫钾类；功能物质主要为生物刺激素类物质，如蛋白水解物、海藻提取物、多肽、寡肽、多糖、寡糖、氨基酸、甘露糖醇和山梨糖醇等。市场上常见的柑橘果实增糖产品配方大体可分为以下 3 类。
1）高磷钾型增糖肥料。P 2 O 5 和 K 2 O 含量可达 30%~60% 或 300~600 g/L；微量元素 1%~5% 或 1~50 g/L，微量元素通常包括 Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo 等。另外，含功能物质 1%~20% 或 10~200 g/L。
2）高钙镁型增糖肥料。Ca 和 Mg 含量可达 10%~20% 或 100~200 g/L；微量元素 1%~5% 或 1~50 g/L，微量元素通常包括 Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo 等。另外，含功能物质 1%~30% 或 10~300 g/L。
3）高硫钾型增糖肥料。S 和 K 2 O 含量可达 10%~50% 或 100~200 g/L；微量元素 1%~5% 或 1~50 g/L，微量元素通常包括 Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo 等。另外，含功能物质 1%~30% 或 10~300 g/L。
3 生产工艺流程
柑橘果实增糖水溶肥料的生产工艺流程与普通有机水溶肥料的生产工艺基本相同 。值得注意的是，每个操作步骤均需要严格控制温度，这对增糖肥料产品的质量非常关键。同时，针对不同类型的增糖肥料，生产工艺略有调整，大体工艺如下。
1）原料破碎。将增糖肥料所需原料如氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾等依次破碎，破碎后粒径在 1~2 mm范围内；随后对破碎后的原料进行过滤，去除杂质和大颗粒。
2）原料配料。将破碎原料按照原料配方要求精准计量，如高磷钾型[50-200-300+5TE（微量元素，trace element）+50~300 OM（有机质，organic matter）]，在自动配料系统中进行配料，确保每个批次的肥料成分准确。
3）原料掺混。将上述配好的原料依次加入搅拌罐或反应釜中，充分混合，以形成稳定形态的肥料。对水剂产品，应特别注意反应温度、时间、压力等。
4）助剂添加。根据产品需要，依次加入展着剂、乳化剂、悬浮剂、渗透剂等，增加水溶肥料的稳定性和吸收效果。
5）消泡静置。在搅拌过程中，可能会产生气泡，需要进行消泡处理；然后再静置一段时间，使其充分稳定。
6）灌装、打码、包装。将性状稳定的肥料灌装到包装袋或桶中，并打码（标记生产信息、批号等）、封口，确保产品密封。
4 产品质量检测
质量检测是产品出货或销售前非常重要的环节。产品质量检测指标包括化学养分含量、有机质含量和功能物质含量。
4.1 化学养分含量
测定产品中所含化学养分含量：氮含量采用蒸馏后滴定法测定；磷含量采用磷钼酸喹啉重量法测定；钾含量采用四苯硼酸钾重量法测定，详细见《水溶肥料 总氮、磷、钾含量的测定》（NY/T 1977—2010）；钙、镁、硫、氯含量测定参照标准《水溶肥料 钙、镁、硫、氯含量的测定》（NY/T 1117—2010）测定；铁、锌、硼、钼参照《水溶肥料 铜、铁、锰、锌、硼、铂含量的测定》（NY/T1947—2010）要求进行测定。
4.2 有机质含量
采用重铬酸钾容量法对肥料中有机质含量进行测定，具体步骤见执行标准《水溶肥料 有机质含量的测定》（NY/T 1976—2010）。
4.3 功能物质含量
功能物质包含氨基酸、腐殖酸、海藻酸、糖醇等。氨基酸含量采用氨基酸自动分析仪法测定，见执行标准《水溶肥料 游离氨基酸含量的测定》（NY/T 1975—2010）。腐殖酸采用硫酸沉淀后氧化还原滴定法进行测定，详细步骤见《水溶肥料 腐植酸含量的测定》（NY/T 1971—2010）。海藻酸含量采用咔唑硫酸分光光度法或间羟基联苯分光光度法进行测定，具体步骤参考执行标准《水溶肥料 海藻酸含量的测定》（NY/T3174—2017）。
5 产品应用与效果
柑橘果实增糖肥料产品的施用方式主要有滴灌、冲施、喷施或无人机施用，既可以单独施用，也可与其他肥料、助剂或农药一起混合施用。施用时间一般在柑橘开花后期、幼果膨大期以及果实转色前期。混用时，先取少量进行试验，如果不发生沉淀或产生气味，则可按照逐个稀释、依次加入的原则进行混合。
一般来说，增糖肥料产品淋根时，稀释倍数为300~500 倍，可对不同树龄的果树进行淋根施用。1~3 年果树，稀释液用量为 3~5 L/株；3~5 年果树，稀释液用量为 8~10 L/株；5~10 年果树，稀释液用量为 13~15 L/株；10 年以上果树，稀释液用量为 15~20 L/株。滴灌通常按照 2~8 kg/hm 2 的用量进行施用。利用喷雾器进行叶面喷施时，稀释倍数为 500~1 000 倍；利用无人机喷施时，稀释倍数为 5~20 倍。喷施原则：将增糖肥料充分喷施到柑橘果面和叶片正、背面，使叶面充分湿润，但没有水珠下落；应特别注意喷施柑橘树冠内部中间的叶片和果实，确保喷施均匀，从而实现较好的果实增糖效果。
本实验室选用 3 款增糖肥料（高磷钾型增糖肥料、高钙镁型增糖肥料、高硫钾型增糖肥料），以普通复合肥料为对照，在广州市增城区正果镇开展其在砂糖橘上的应用效果试验。结果表明（表 2），与普通复合肥料处理相比，3 种增糖肥料处理可明显提高砂糖橘果实中可溶固形物、可溶性糖、维生素 C 含量和糖酸比，但果实中可滴定酸含量无显著差异。3 种增糖肥料中，以高磷钾型和高硫钾型增糖肥料效果更为明显，且糖酸比显著高于普通复合肥料处理和高钙镁型增糖肥料处理，具有更好的口感。该结果可为进一步推广柑橘增糖肥料提供科学依据。后续可将增糖肥料应用于其他柑橘品种及番茄、葡萄等其他作物中，进一步探究其在不同作物中的增糖效果。
表 2 不同肥料处理对砂糖橘果实品质的影响
注：同列不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。