随着全球柑橘产业迅速发展,柑橘已经成为世界上产量最高、种植面积最广的水果作物。其中,中国以4300万亩的种植面积和5100万吨的柑橘产量位居世界第一。然而,我国柑橘生产过程中仍面临土壤酸化、肥料投入失衡以及忽视中微量元素施用等问题,柑橘园缺镁日益成为柑橘可持续生产的重要限制因素。镁（Mg）是植物生长过程中不可缺少的重要营养元素,在我国南方柑橘主产区中土壤母质含镁量较低、降雨量大、镁素易淋洗、离子拮抗等因素共同作用下,镁素淋洗损失可能是导致柑橘园缺镁的重要环节。因此,明确柑橘园中镁素淋洗损失特征,并基于此建立柑橘园缺镁调控措施,可为解决我国柑橘产区普遍缺镁提供新思路,也可为柑橘园合理施用镁肥提供技术支撑。为此,本研究以西南地区眉山市丹棱县典型酸性缺镁土壤柑橘园为研究对象,通过不同镁肥用量试验定量镁素淋洗损失特征,并探究柑橘园中最佳镁肥施用量;然后,对比不同类型镁肥田间施用效果,筛选最适宜的镁肥种类,并初步探讨了施镁改善柑橘叶片镁营养的生理机制;最后,通过建立优化氮磷钾养分投入及增施镁肥的施肥模式,探究其对柑橘生长、产量、品质及环境代价的综合影响,以期为柑橘园镁肥施用提供理论依据及技术支撑。本研究获得的主要结果如下:（1）柑橘园土壤中镁素淋洗损失是主要的镁素去向。本试验期内,不同镁肥用量处理下土壤年平均镁素流失总量（以纯镁计算）为分别65.5 kg ha-1,73.5 kg ha-1,76 kg ha-1和91.5 kg ha-1;其中各施镁处理中年平均镁肥流失率分别为29.5%,19.3%和23.7%。镁肥施用显著增加柑橘果实产量,与不施镁（Mg0）处理相比各施镁处理平均增加柑橘产量4.77 t ha-1;同时镁肥施用能有效改善果实品质、促进果实转色,原因是镁肥施用能有效平衡土壤养分和改善树体营养。综合而言,在Mg0、低施镁(Mg45)和Mg90处理中土壤镁库由于淋洗损失及果实带走等因素而出现亏缺现象,因此在酸性土壤柑橘园中镁肥施用量应大于90 kg Mg O ha-1为宜。（2）田间施用不同类型镁肥后柑橘产量平均提高5.90 t ha-1,并改善了果实品质、提高了叶片镁营养以及平衡了土壤养分,四种镁肥在酸性土壤柑橘园施用效果总体为碳酸镁＞氧化镁＞改性硫酸镁＞硫酸镁,因此在该地区酸性土壤柑橘园中优先推荐施用碳酸镁以协同实现降酸、补镁、高产和优质。施用镁肥（碳酸镁）增产提质的重要原因是在生理、转录和代谢水平上改变了新、老叶片中的镁素营养及相关代谢过程。缺镁条件下柑橘叶片镁含量出现下降,但源叶中糖含量累积。转录组中在4个对照处理组下共出现5831个差异表达基因（DEGs）,上调的DEGs有3091个,下调则有2740个DEGs,共同DEGs有23个;代谢组中共发现差异代谢物（DMs）748种,其中有共有DMs有54种;同时叶片中光合生物的固碳作用、半乳糖代谢、蜡质和角质合成以及糖酵解/糖异生等KEGG通路受到影响,而柑橘叶片则增加厚度和类黄酮物质的合成以应对镁素养分不足;而在柑橘新老叶片中显著富集于ABC转运蛋白富集通路,表明柑橘新、老叶片中镁素存在再利用和转运。（3）与农户常规施肥处理相比,优化施肥处理平均减少45%化学肥料用量,在减少化肥施用量基础之上未造成柑橘减产,同时增施镁肥处理平均增加柑橘产量8.54%,并对柑橘果实品质、果实果皮颜色以及养分含量等无显著降低趋势。同时在减少氮肥等化肥投入过程中,能有效缓解柑橘园土壤p H降低以及土壤中养分失衡现象。在农户常规施肥处理中温室气体排放潜力、酸化潜力以及富营养化潜力分别为207 kg CO2-eq t-1,2.75 kg SO2-eq t-1以及1.60 kg PO4-eq t-1。优化施肥处理在各方面分别降低35.8%,38.4%和39.3%,而在优化施肥增施镁肥处理下各环境代价平均降低54.3%。因此,在缺镁柑橘园,优化氮磷钾养分投入及增施镁肥可协同实现酸性土壤改良、土壤养分平衡、树体营养改善、增加产量、提高品质和降低环境代价,有助于我国缺镁柑橘园可持续性生产。综上所述,柑橘园中镁素缺乏已成为限制柑橘产业发展的重要因素。结合柑橘园中镁素淋洗特征及镁肥施用效果验证初步验证了柑橘园中镁肥最佳施用量以及适用于该地区柑橘园中镁肥种类,同时降低化肥用量增施镁肥能促进柑橘增产、提质、增收和减少环境代价。因此在缺镁土壤柑橘园中淋洗损失主要的镁素亏缺途径,为缓解缺镁问题应施用以碳酸镁为主的缓效态镁肥其效果优于水溶性镁肥,且镁肥投入量应大于90 kg Mg O ha-1时能满足柑橘园中土壤养分平衡,优化氮磷钾养分投入及增施镁肥可实现产量品质改善,有助于我国广泛存在的缺镁柑橘园绿色、可持续性生产。