李莉婕， 趙澤英， 王 虎， 岳延濱， 王小紅， 聶克艷， 楊 珊， 袁 玲

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科技信息研究所， 貴州 貴陽(yáng) 550006； 2.西南大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，重慶 400715； 3.羅甸縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局， 貴州 羅甸 550006 )

0 引言

【研究意義】火龍果于20世紀(jì)90年代引入我國(guó)后，種植面積在南方熱區(qū)迅速擴(kuò)大。作為貴州省重點(diǎn)發(fā)展的六大精品優(yōu)質(zhì)水果之一，火龍果對(duì)調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)起到重要作用。與常見(jiàn)果樹(shù)葉片衰老后自然脫落帶走養(yǎng)分不同，火龍果葉片退化為刺，作為光合作用器官的綠色肉質(zhì)莖蔓更具有存儲(chǔ)養(yǎng)分的能力?；瘕埞麑儆诟哜浿参?，其樹(shù)體生長(zhǎng)易受土壤養(yǎng)分、肥料施用等多種因素的影響。果樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育并非完全取決于當(dāng)年的土壤養(yǎng)分狀況，其生長(zhǎng)與施肥的關(guān)系較普通作物更為復(fù)雜[1-2]。作為新引進(jìn)的果樹(shù)，火龍果在貴州多栽種于貧瘠坡地，為提高火龍果產(chǎn)量品質(zhì)，助推果農(nóng)增收，系統(tǒng)開(kāi)展鉀素對(duì)火龍果生長(zhǎng)與產(chǎn)量品質(zhì)的調(diào)控研究具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】在適宜環(huán)境下火龍果生長(zhǎng)快速，產(chǎn)量高，周年可多次開(kāi)花結(jié)果。火龍果莖蔓和果實(shí)中的鉀素含量均高于氮素[3]，以果實(shí)含水量85%計(jì)算，每收獲100 kg鮮果需帶走約225 g純氮和500 g純鉀[4]。在馬來(lái)西亞，每年施入12 kg/樁有機(jī)肥處理的火龍果產(chǎn)量明顯高于6 kg/樁處理[5]。合理施肥可以明顯提高火龍果單果重和單株結(jié)果數(shù)[6]；但增施鉀肥可能會(huì)降低果實(shí)可溶性固形物，提高酸含量[7]。【研究切入點(diǎn)】作為新引進(jìn)的果樹(shù)，生產(chǎn)中火龍果的肥料管理多以經(jīng)驗(yàn)為主，有學(xué)者針對(duì)火龍果肥效及其需肥規(guī)律逐漸開(kāi)展了探索研究[8-9]，但大多試驗(yàn)周期較短?！緮M解決的問(wèn)題】以貴州主栽火龍果品種紫紅龍為試驗(yàn)對(duì)象，在貴州典型產(chǎn)區(qū)羅甸縣開(kāi)展連續(xù)3年的定株施肥試驗(yàn)，探究鉀肥對(duì)火龍果養(yǎng)分濃度、產(chǎn)量和品質(zhì)的調(diào)控，為中、低肥力土壤果園火龍果的施肥決策提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)品種 供試火龍果品種為紫紅龍，2012年栽植。試驗(yàn)于2018—2020年進(jìn)行，試驗(yàn)期間火龍果處于盛果期。栽培方式為水泥樁+水泥盤(pán)式，每棵水泥樁周?chē)?株火龍果。

1.1.2 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)在貴州省羅甸縣龍坪鎮(zhèn)煙山火龍果種植基地開(kāi)展。試驗(yàn)區(qū)海拔473 m，月均溫19.70℃，年積溫7 120℃，≥10℃積溫6 132℃，年降雨量1 148 mm，無(wú)霜期335 d，年日照1 509 h，總輻射4 307 MJ/m2。結(jié)合貴州省耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)火龍果生產(chǎn)水平選擇有代表性的中肥力和低肥力果園各1塊，園土為砂質(zhì)風(fēng)化紅壤，土壤基本農(nóng)化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 果園土壤基本農(nóng)化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以每樁果樹(shù)鉀肥施用量為試驗(yàn)因子，共設(shè)5個(gè)處理。CK，僅施有機(jī)肥；K0，不施鉀肥，其他肥料統(tǒng)一施用；K1，施鉀(K2O)量150 g /樁；K2，施鉀(K2O)量300 g /樁；K3，施鉀(K2O)量450 g /樁。氮、鉀肥分別由尿素(N 46.4%)和硫酸鉀(K2O 50%)提供。以有機(jī)肥(腐熟羊糞)和磷肥(過(guò)磷酸鈣)為基肥，施用量分別為15 kg/樁和0.33 kg/樁，于2月初在水泥柱周?chē)诨⌒螠?深20 cm)，基肥施入后與土壤混勻并覆土。氮、鉀肥全部作追肥，分3次施用，按試驗(yàn)設(shè)計(jì)總用量的40%、30%、30%于5月初、7月中旬和9月中旬施入土壤，氮肥總用量為純N 200 g/樁。每個(gè)處理3次重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)。每小區(qū)3樁(9株)火龍果，共45樁(135株)。隨機(jī)區(qū)組排列，其他田間管理措施同常規(guī)栽培。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 產(chǎn)量指標(biāo) 于2018—2020年火龍果結(jié)果期(2018年6月23日至11月7日共采集9批果，2019年7月9日至10月23日共采集8批果，2020年7月11日至10月20日共采集8批果)及時(shí)采集成熟果實(shí)，統(tǒng)計(jì)小區(qū)產(chǎn)量，每小區(qū)選取6個(gè)具有代表性的果實(shí)稱(chēng)單果重，測(cè)量果實(shí)縱橫徑，計(jì)算果形指數(shù)。

1.3.2 養(yǎng)分與品質(zhì)指標(biāo) 在最后一批果實(shí)收獲后剪去成熟莖蔓中上部分，切段后殺青烘干。在采收盛期(8月、10月)分別于每小區(qū)各選6個(gè)有代表性果實(shí)，將果皮與果肉分開(kāi)，分別稱(chēng)鮮重。同時(shí)取部分果肉，立即測(cè)定品質(zhì)指標(biāo)(可滴定酸，可溶性總糖，維生素C含量)；其他部分烘干稱(chēng)重后粉碎，用于測(cè)定養(yǎng)分指標(biāo)(莖蔓和果實(shí)中氮、磷、鉀含量)。可滴定酸采用水浸提-中和滴定法(參照GBT 12456-2008)，可溶性總糖采用蒽酮比色法[10]，維生素C采用二甲苯-二氯靛酚比色法(參照GB 6195-86)。莖蔓和果實(shí)中氮、磷、鉀分別采用半微量凱氏法、釩鉬黃吸光光度法和火焰光度法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，SPSS 20軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施鉀量處理火龍果的養(yǎng)分含量

從表2可看出，不同施鉀量處理火龍果各組成部分對(duì)NPK養(yǎng)分的吸收量存在差異。

表2 2020年不同供鉀水平中低肥力果園火龍果的養(yǎng)分濃度

2.1.1 氮含量 中、低肥力果園，隨著鉀肥施用量提升，果實(shí)及莖蔓中氮含量整體呈先升后降趨勢(shì)，說(shuō)明鉀肥的適量供應(yīng)促進(jìn)果實(shí)和莖蔓對(duì)氮的吸收，鉀供應(yīng)過(guò)量則對(duì)植株氮吸收產(chǎn)生一定抑制作用。中、低肥力果園中，僅施有機(jī)肥處理(CK)的果實(shí)(果肉、果皮、全果)和莖蔓中氮濃度均低于施化肥處理，說(shuō)明果園土壤僅施有機(jī)肥處理降低了植株養(yǎng)分吸收量；K2處理的莖蔓氮濃度最高，在中、低肥力果園中分別較相應(yīng)CK提升62.63%和120.55%。

在中肥力果園，鉀肥對(duì)果皮中氮含量的影響較為顯著，對(duì)果肉、全果及莖蔓中氮含量的影響較?。坏头柿麍@也表現(xiàn)出相似結(jié)果，但K3沒(méi)有顯著降低果皮中氮的積累，這可能與土壤養(yǎng)分相對(duì)匱乏有關(guān)。中肥力果園各處理果實(shí)的氮素含量均高于同等施鉀量的低肥果園，且在果皮上表現(xiàn)更為明顯。

2.1.2 磷含量 不同施肥處理果肉中磷的含量較穩(wěn)定；以莖蔓中磷濃度的變化幅度最大，不同處理下莖蔓磷濃度差異可達(dá)1倍。

中、低肥力果園，缺鉀處理莖蔓的磷含量均高于施鉀處理，推測(cè)施用鉀肥間接抑制莖蔓中磷的吸收。土壤肥力的高低和鉀素供應(yīng)的多寡對(duì)果實(shí)中磷的積累沒(méi)有明顯影響。

2.1.3 鉀含量 鉀素供應(yīng)水平顯著影響火龍果莖蔓中鉀素積累，在中、低肥力果園，莖蔓中鉀的含量均隨供鉀水平提高逐漸增加，以K3處理最高，中、低肥力果園分別較缺鉀處理(K0)提高82.70%、98.00%。中、低肥力果園中果實(shí)(果肉、果皮、全果)鉀素積累量均表現(xiàn)為K2處理最高。

中肥力果園各處理果實(shí)的鉀素含量均高于同等施鉀量的低肥力果園，說(shuō)明土壤肥力高低對(duì)果實(shí)鉀素吸收有一定影響。施鉀處理的果皮鉀含量均高于未施鉀處理，但在果肉和全果中并未明顯表現(xiàn)。

2.2 不同施鉀量處理火龍果的產(chǎn)量

由表3可知，中肥力果園，隨施鉀量增加火龍果產(chǎn)量呈先升后降趨勢(shì)。綜合3年火龍果產(chǎn)量水平，施鉀處理(K1～K3)產(chǎn)量總體高于未施鉀處理(K0)，各施鉀處理較K0增產(chǎn)4.8%～21.66%，其中，以K2(300 g/樁)處理年產(chǎn)量最高，小區(qū)平均產(chǎn)量達(dá)13.92 kg，即達(dá)4.64 kg/樁，較K0增產(chǎn)達(dá)顯著水平。

表3 不同供鉀水平中低肥力果園火龍果的產(chǎn)量

低肥力果園，隨施鉀量增加火龍果產(chǎn)量呈先升后降趨勢(shì)。施鉀處理(K1～K3)產(chǎn)量均顯著高于未施鉀處理(K0)，各施鉀處理較K0增產(chǎn)20.72%～26.35%，但K1、K2、K3施鉀處理間產(chǎn)量差異不顯著，一定范圍內(nèi)鉀肥施用量對(duì)火龍果產(chǎn)量影響差異不明顯，說(shuō)明在相對(duì)貧瘠土壤上，鉀肥供應(yīng)量不是調(diào)控產(chǎn)量的最重要因子。

2.3 不同施鉀量處理火龍果的果實(shí)品質(zhì)

由表4可看出，不同施鉀量處理火龍果果形及內(nèi)含物等品質(zhì)指標(biāo)存在差異。

表4 不同供鉀水平火龍果果形與內(nèi)容物含量

2.3.1 果形 中肥力土壤果園，鉀肥用量的豐缺對(duì)果實(shí)橫徑的影響較小，較高的鉀肥用量(K3)會(huì)抑制果實(shí)縱徑的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)；隨施鉀量增加，果形指數(shù)呈先增加后降低趨勢(shì)，以K2處理果形指數(shù)最大，為1.19，K1處理次之，果形指數(shù)為1.17，二者均顯著高于K0(果形指數(shù)1.04)。在低肥力土壤果園，鉀肥供應(yīng)量對(duì)果實(shí)縱橫徑及果形指數(shù)均無(wú)顯著影響。果形指數(shù)以K3處理最大，為1.21。

2.3.2 內(nèi)容物含量 中肥力果園，K2處理果實(shí)的可溶性總糖與可滴定酸含量均顯著高于其他處理，高鉀供應(yīng)下(K3)則使可滴定酸含量最低(0.52%)、糖酸比最高(22.99)。隨鉀肥施用量增加，果實(shí)中維生素C含量呈先升后降趨勢(shì)，以K1處理最高，維生素C含量達(dá)18.29 mg/100 g。表明中肥力果園鉀肥供應(yīng)不足不利于果實(shí)可溶性總糖、可滴定酸含量積累，但顯著增加果實(shí)維生素C含量。

在低肥力果園，低鉀供應(yīng)(K1)降低果實(shí)中可滴定酸和維生素C含量，隨施鉀量增加，二者也呈增加趨勢(shì)；但果實(shí)中可溶性總糖含量和糖酸比隨施鉀量的增加呈先升后降的趨勢(shì)，其中，可溶性總糖含量以K2處理最高，達(dá)16.39%，K1處理次之，均顯著高于未施鉀肥的K0；糖酸比以K1處理最高(30.05)，且遠(yuǎn)高于其他處理。

3 討論

3.1 施鉀對(duì)火龍果養(yǎng)分含量的影響

火龍果在貴州多栽種于瘠薄土壤上，作為多年生淺根系植物，外源養(yǎng)分補(bǔ)充不足容易造成原本貧瘠的土壤更加缺乏植物必要的養(yǎng)分元素。莖蔓中養(yǎng)分儲(chǔ)備狀況是影響結(jié)果量的重要因素之一，施氮可以促進(jìn)火龍果樹(shù)體對(duì)氮、鉀素吸收，果實(shí)鉀含量隨施氮量的增加先降低后增加[11]。試驗(yàn)結(jié)果顯示，中肥力果園中火龍果莖蔓的氮磷鉀比例大致為5∶1∶13，果肉、果皮及全果的氮鉀含量最高的處理均為K2(中鉀量處理，純鉀300 g/樁)；低肥力果園莖蔓的氮磷鉀比例大致為2∶1∶8。中、低肥力果園中，火龍果果肉、果皮及全果的氮磷鉀養(yǎng)分濃度均以K2最高，可見(jiàn)土壤肥力狀況高低不僅直接影響火龍果莖蔓中氮磷鉀比例，還影響果實(shí)中礦質(zhì)養(yǎng)分的積累程度。火龍果莖蔓、果肉與果皮的氮磷鉀的濃度均表現(xiàn)為鉀>氮>磷，充分說(shuō)明火龍果屬于高鉀植物。從火龍果結(jié)構(gòu)部位氮磷鉀的含量看，氮含量表現(xiàn)為莖蔓>果肉>果皮，而鉀含量為果皮>莖蔓>果肉。中、低肥力果園施用鉀肥會(huì)顯著促進(jìn)火龍果莖蔓中相應(yīng)鉀含量的增加。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[12-13]，果實(shí)的養(yǎng)分帶走量可以表征柑橘的肥料需要量，因此可將“以果定肥”作為柑橘果樹(shù)推薦施肥方法?；瘕埞仓晷螒B(tài)特殊，僅通過(guò)莖蔓修剪和果實(shí)采摘帶走養(yǎng)分，缺素與足量養(yǎng)分供應(yīng)的條件下其莖蔓、果實(shí)中養(yǎng)分差異性顯著，根據(jù)單位果實(shí)產(chǎn)量的養(yǎng)分?jǐn)y出量和目標(biāo)產(chǎn)量推薦法，也可將“以果定肥”作為生產(chǎn)中指導(dǎo)火龍果施肥依據(jù)之一。在生產(chǎn)中，每年需大量修剪部分萌發(fā)新芽和結(jié)果量較低的2年生以上老枝條，以減少植株體無(wú)效養(yǎng)分消耗和促進(jìn)結(jié)果枝的營(yíng)養(yǎng)積累從而提高產(chǎn)量品質(zhì)，今后將結(jié)合莖蔓的修剪對(duì)火龍果周年養(yǎng)分分配開(kāi)展進(jìn)一步研究。

3.2 施鉀對(duì)火龍果產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

合理施用肥料能明顯改善土壤肥力狀況，通過(guò)施用鉀肥，促進(jìn)植株葉片光合能力，增加蘋(píng)果等的單果質(zhì)量和產(chǎn)量[14]?；逝涫?duì)火龍果單果重量和果實(shí)品質(zhì)具有一定的影響[15]。通過(guò)連續(xù)3年田間試驗(yàn)結(jié)果表明，中、低肥力果園中，隨施鉀量增加，火龍果產(chǎn)量均呈先升高后降低趨勢(shì)，說(shuō)明鉀肥供應(yīng)顯著影響火龍果的產(chǎn)量，這與前人在其他果樹(shù)上的研究結(jié)果一致[16]。

除產(chǎn)量外，果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良是果樹(shù)生產(chǎn)管理更重要的方面?；瘕埞嗯谓Y(jié)果，施肥量與各批次的品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性具有一定差異[17-18]。研究以盛果期果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)分析，在中、低肥力果園，施用鉀肥均對(duì)火龍果果實(shí)縱橫徑、果形指數(shù)無(wú)顯著影響。鉀是多種酶的活化劑，參與糖和淀粉的合成、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化，促進(jìn)果實(shí)中糖分的積累[19-20]，但鉀素供應(yīng)過(guò)多或過(guò)少，均會(huì)降低庫(kù)中磷酸蔗糖合成酶活性，不利于果實(shí)含糖量的增加[21]。研究中，中肥力果園，鉀素供應(yīng)缺乏不利于火龍果果實(shí)中可溶性總糖和可滴定酸含量提升，但有利于維生素C含量的增加；過(guò)多施鉀在降低果實(shí)中可滴定酸含量的同時(shí)也降低果實(shí)維生素C含量；在低肥力果園，果實(shí)中可滴定酸、維生素C含量隨施鉀量增多而逐漸提高。實(shí)際生產(chǎn)中也應(yīng)注意氮鉀肥的科學(xué)配比，以達(dá)到增產(chǎn)提效的目的。

4 結(jié)論

定量分析鉀素供應(yīng)對(duì)火龍果養(yǎng)分分配及產(chǎn)量品質(zhì)的影響表明，中、低肥力土壤果園施鉀肥能保證火龍果較高的產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)，各施鉀處理中、低肥力土壤果園火龍果產(chǎn)量較未施鉀肥處理分別提高4.8%～21.66%、20.72%～26.35%?；瘕埞髌鞴俚⒘?、鉀養(yǎng)分積累均隨施鉀量的增加呈先升后降趨勢(shì)，莖蔓、果肉和果皮中的養(yǎng)分含量均表現(xiàn)為鉀>氮>磷。施用鉀肥能夠促進(jìn)火龍果果實(shí)維生素C含量的積累，提升果實(shí)的可溶性糖含量。適宜的鉀肥推薦施用量為300 g/樁。