不同生長時期‘大紅’火龍果枝條大、中量元素含量及相關性研究*

李華東，譚夢怡，冼昌華，蘇 明，林 電

（1 中化化肥有限公司海南分公司，?？?570228）（2 海南大學）（3 海南北緯十八度果業有限公司）

火龍果又稱紅龍果、青龍果，屬于仙人掌科（Cactaceae）量天尺屬（Hylocereus）或蛇鞭柱屬（Seleniereus）植物，原產于中美洲熱帶地區，屬典型的熱帶植物，其最早于1745 年由荷蘭人引進我國臺灣栽培，20 世紀90 年代由臺灣引進海南、廣西、廣東等地栽培。火龍果具有易栽培、產量高、結果早、收獲期長、效益高等優點，其含有植物蛋白、甜菜素，富含維生素，具有獨特的營養及藥用價值，深受消費者青睞[1-3]。我國火龍果市場需求量大，目前國內火龍果市場消費量的60%從越南進口，近3 年每年進口火龍果50 萬t，進口額約4 億美元[1,4]。2018 年我國火龍果種植面積為5 萬hm2，主要分布在廣西、廣東、海南、貴州、云南、福建等省區。截至2020 年，海南火龍果種植面積為0.67萬hm2，海南熱量充足，可四季產果，具有產區優勢，并有快速擴張的趨勢。

國內外關于火龍果礦質元素的研究報道，主要集中在礦質元素在樹體的分布及施肥的研究，李潤唐等[5]、鄧仁菊等[6]研究了火龍果樹體礦質元素的含量及分布；唐恒朋等[7]研究了增施氮肥對火龍果枝條生長、產量及養分的影響；Fernandes 等[8]研究了增施鉀肥提高火龍果產量和品質。生產上為了持續保持火龍果植株的豐產樹形，需定期修剪更換老的結果枝條，培育新的長度相對一致的結果枝條，為翌年開花結果作準備，但關于枝條的養分變化及積累特性尚未見報道。本研究以排架式種植模式，根據生產實際研究火龍果結果枝條大、中量元素含量變化及積累特性，旨在為火龍果合理施肥提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗園概況

試驗于2018 年12 月至2020 年4 月在海南省東方市大田鎮海南北緯十八度果業有限公司種植區域（北緯19°11′50″、東經108°51′38″）進行，供試品種為國內主栽品種之一‘大紅’。2016 年6 月扦插苗種植，行距3 m、株距40 cm，2018 年11 月單株結果枝條6 個，管理規范，樹冠整齊完整。果園土壤pH 值5.36，有機質含量17.41 g/kg，堿解氮含量43.17 mg/kg，有效磷含量234.03 mg/kg，速效鉀含量148.33 mg/kg，交換性鈣含量688.10 mg/kg，交換性鎂含量120.76 mg/kg。

試驗果園小區施肥情況：2019 年4 月至2020年10 月，每月每公頃施用N 16.65 kg、P2O59.9 kg、K2O 27 kg、CaO 11.25 kg、MgO 2.7 kg、S 14.4 kg，2019 年11 月至2020 年4 月，每月每公頃施用N 23.4 kg、P2O59.9 kg、K2O 37.8 kg、CaO 22.5 kg、MgO 5.4 kg、S 21.6 kg，2019 年10 月施用有機肥2 t，2020年3 月施用有機肥1 t。試驗小區年產量31 305 kg/hm2，采摘15 批次，其中，2019 年5—10 月產果11 250 kg/hm2，2019 年11 月至2020 年4 月產果 20 055 kg/hm2。

1.2 采樣方法

火龍果為攀援性植物，葉片退化，枝條肉質，在種植過程中需搭架栽培，試驗果園采用排架式種植，即種植過程中通過短截、摘心措施，每株培養主莖1 個，主莖頂部培養多枝長度相對一致的枝條作為結果枝條。根據當地果園管理情況，選擇長勢一致、結果枝條數量一致、無病蟲害、生長正常的植株，于2018 年12 月27 日留梢期，用紅繩標記新抽枝條（長度20 cm），分別標記90 株，于2019年4 月（枝條成熟期，以Ⅰ表示）、2019 年10 月（開始產期，調節補光，以Ⅱ表示）、2020 年4 月（產期調節，末次果采收期，以Ⅲ表示）3 個時期采樣，各時期每株采集1 個枝條，各隨機采集9 株，共9個枝條，立即帶回實驗室，用去離子水洗凈，晾干，切成小塊，105 ℃殺青30 min，70 ℃烘干稱重并粉碎為1 mm 粉末。

1.3 測定項目與方法

火龍果枝條中的氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、硫（S）采用農化分析常規分析方法測定[9]，N 采用濃硫酸-過氧化氫消煮-納氏試劑比色法測定，P 采用濕灰化濃硫酸-過氧化氫消煮-鉬銻抗比色法測定，K 采用干灰化-火焰光度法（6400A 火焰光度計）測定，Ca、Mg 采用干灰化-原子吸收分光光度法（AAS novAA400 原子吸收光譜儀）測定，S 采用三酸消煮-硫酸鋇比濁法測定。養分含量測定在海南大學熱帶作物學院農業資源與環境實驗室進行。

1.4 數據統計與分析

試驗數據采用Excel 2007、JMP 1.0 軟件進行整理、統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同時期火龍果枝條大、中量元素含量變化

由表1 可以看出，3 個生長時期中N 含量為7.74～10.82 g/kg，呈下降趨勢，即時期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ；時期Ⅱ的N 含量低于Ⅰ，時期Ⅲ低于Ⅱ，差異均不顯著；時期Ⅲ顯著低于Ⅰ。P 含量為3.07～4.99 g/kg，呈現先升后降的趨勢，時期Ⅱ的P 含量顯著高于Ⅲ、Ⅰ，時期Ⅲ顯著高于Ⅰ。K 含量為21.25～40.33 g/kg，呈下降趨勢，即時期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ；時期Ⅰ的K 含量顯著高于Ⅲ；時期Ⅱ低于Ⅰ，差異不顯著。Ca 含量為16.74～32.28 g/kg，呈現先升后降的趨勢，時期Ⅱ的Ca 含量顯著高于Ⅲ、Ⅰ，時期Ⅲ顯著高于Ⅰ。Mg 含量為6.40～7.33 g/kg，呈上升趨勢，即時期Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ；時期Ⅲ的Mg 含量高于Ⅱ，時期Ⅱ高于Ⅰ，差異均不顯著；時期Ⅲ高于Ⅰ，差異顯著。S含量為1.18～1.39 g/kg，呈現上升趨勢，即時期Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ，3 個時期之間S 含量差異均不顯著。

表1 不同時期火龍果枝條大、中量元素含量變化

時期Ⅰ各元素平均含量由高到低排序為K＞Ca＞N＞Mg＞P＞S，各元素間差異顯著；時期Ⅱ各元素平均含量由高到低排序為K＞Ca＞N＞Mg＞P＞S，K 與Ca 含量差異不顯著；時期Ⅲ各元素平均含量由高到低排序為Ca＞K＞N＞Mg＞P＞S，Ca 與K，N 與Mg、P，P 與S 含量差異均不顯著（表1）。

2.2 不同時期火龍果枝條大、中量元素積累量

如表2 所示，3 個生長時期火龍果枝條平均含水量為88.11%～89.41%，時期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，各時期間差異均不顯著。枝條干物質含量為76.58～81.33 g/個，時期Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ，各時期間差異均不顯著。枝條中N 積累量為0.61～0.87 g/個，時期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，相互間差異均不顯著。P 積累量為0.25～0.38 g/個，時期Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ，時期Ⅱ顯著高于Ⅰ；時期Ⅲ高于Ⅰ，差異不顯著。K 積累量為1.64～3.21 g/個，時期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，時期Ⅰ高于Ⅱ，差異不顯著；時期Ⅰ、Ⅱ均高于Ⅲ，差異均顯著。Ca 積累量為1.35～2.51 g/個，時期Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ，時期Ⅱ高于Ⅲ，差異不顯著；時期Ⅱ高于Ⅰ，差異顯著；時期Ⅲ、Ⅰ間差異不顯著。Mg 積累量為0.52～0.58 g/個，時期Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ，相互間差異均不顯著。各時期S 積累量Ⅲ＞Ⅱ、Ⅰ，相互間差異均不顯著。

表2 不同時期火龍果枝條大、中量元素平均積累量

時期Ⅰ各元素平均積累量N∶P∶K∶Ca∶Mg∶S 為1∶0.29∶3.69∶1.55∶0.60∶0.11，時期Ⅱ各元素平均積累量N∶P∶K∶Ca∶Mg∶S 為1∶0.49∶3.33∶3.22∶0.68∶0.13，時期Ⅲ各元素平均積累量N∶P∶K∶Ca∶Mg∶S 為1∶0.52∶2.69∶3.07∶0.95∶0.18（表2）。

2.3 不同時期火龍果枝條大、中量元素含量相關性分析

相關性分析表明（表3），結果枝條N 含量與K含量呈顯著正相關（r＝0.395 0），與P、Ca、Mg 含量呈正相關，相關性不顯著，與S 含量呈負相關。P 含量與Ca、S 含量均呈顯著正相關（r＝0.709 6、0.392 4），與K、Mg 含量均呈負相關。K 含量與Ca、Mg 含量均呈負相關。Ca 含量與Mg 含量呈顯著正相關（r＝0.464 2），與S 含量呈正相關。Mg 含量與S 含量呈顯著正相關（r＝0.474 7）。

表3 不同時期火龍果枝條大、中量元素含量相關性分析（n＝27）

2.4 不同時期火龍果枝條大、中量元素積累量相關性分析

相關性分析表明（表4），N 積累量與K、Mg積累量均呈顯著正相關（r＝0.463 2、0.399 5），與P、Ca、S 積累量均呈正相關。P 積累量與Ca、Mg積累量均呈顯著正相關（r＝0.781 3、0.679 1），與K、S 積累量均呈正相關。K 積累量與Ca、Mg、S積累量均呈正相關。Ca 積累量與Mg、S 積累量均呈顯著正相關（r＝0.615 9、0.491 8）。Mg 積累量與S 積累量呈顯著正相關（r＝0.800 5）。

表4 不同時期火龍果枝條大、中量元素積累量相關性分析（n＝27）

3 討 論

本研究對火龍果枝條3 個生長時期大、中量元素含量進行了分析，N、P、K、Ca、Mg 的含量有不同程度的變化，S 元素的變化幅度無顯著差異。N、K 含量均呈現下降趨勢，翌年4 月均達到最低點，由于4—10 月采取疏花疏果減少留果數，產量較低，2019 年11 月至2020 年4 月進行產期調節大幅增加產量，火龍果花蕾及果實中元素含量K＞N＞P[5,10]，果實生長消耗大量養分，導致枝條中N、K 含量持續下降，說明花果期保證枝條N、K 含量以滿足花、果的生長發育十分必要。P 含量呈現先升后降的趨勢，亦與夏秋季節疏花疏果、冬春季節產期調節大幅增加產量養分消耗有關。本研究中火龍果枝條Ca含量出現先升后降的顯著變化，據報道Ca 在植物體中主要通過木質部運輸，通常不易移動，與蒸騰速率有關[11]，但蕭浪濤等[12]運用同位素45Ca 跟蹤法對柑橘進行研究報道，45Ca 在木質部中運轉，也可在木質部和韌皮部中相互轉移，果實中的45Ca 可轉移至葉片，且葉片中的45Ca 可轉移至樹體其他部位；荔枝[13]、梨[14]葉片Ca 含量亦存在升降變化，具體原因有待進一步深入研究。Mg、S 元素呈現不斷上升的趨勢，這可能與增施硫酸鉀鎂肥有關。

本研究分析表明：火龍果枝條成熟期元素含量及積累量大小排序為K＞Ca＞N＞Mg＞P＞S；不同時期略有變化，各個元素含量和積累量大小排序相類似。李潤唐等[5]研究報道‘白玉龍’火龍果莖中元素含量Ca＞K＞N＞P＞Mg＞S，P與Mg含量接近；鄧仁菊等[6]研究報道‘紫紅龍’和‘晶紅龍’幼莖中元素含量K＞Ca＞N＞P＞Mg，主干中Ca＞K＞N＞P＞Mg；程玉等[15]研究報道‘軟枝大紅’枝條養分積累量為K＞N＞P，且K 含量是N 含量的3 倍多；王正明等[16]研究報道云南元江干熱河谷地區火龍果枝條年度吸收量中K＞N＞P。本研究結果與上述研究報道相類似，不同時期N、P、K、Ca、Mg含量略有變化，這與品種、枝條月齡、氣候、土壤、施肥及栽培管理等因素有關。火龍果花蕾及果實中元素含量K＞N＞P[5,10,16]，說明火龍果枝條、花蕾及果實均對K 的需求量較高，增施鉀肥能提高火龍果產量和品質[8]，生產上應注重鉀肥的施用。

對元素間相關性進行分析便于了解各個元素間的相互作用，本研究相關性分析表明，火龍果枝條N 和K 含量、積累量均呈顯著正相關，N、K 與P 含量、積累量相關性均不顯著。唐恒朋等[7]對紅皮紅肉火龍果品種研究報道，增施氮肥可以促進枝條生長，顯著增加N、K 含量，對P 影響較小。程玉等[15]研究也有類似報道，增施氮肥亦促進火龍果枝條生長，顯著增加K 含量，因此，在養分管理中應注重協調N、K 的平衡。通常認為植物中Ca2+、Mg2+有拮抗關系，Ca2+在植物體內過量積累，會抑制Mg2+的吸收[17]；但也有研究報道，在一定條件下Ca2+與Mg2+具有協同關系，獼猴桃葉片Ca 與Mg 呈極顯著正相關[18]，荔枝[13]葉片周年變化中Ca 與Mg 呈現顯著正相關，荔枝葉面噴施MgCl2可提高果皮鎂、鈣含量，呈現增益效應[19]。馬曉麗[20]研究報道，適當施鎂可促進缺鎂葡萄植株生長，但當每667 m2土施量大于10 kg 時，鎂與鈣吸收出現拮抗，抑制植株對鈣的吸收，說明Ca 與Mg 并非單純的拮抗關系，其機理有待進一步研究。本研究顯示P 和Ca 呈顯著正相關，樊衛國等[21]采用土培和水培2 種方法研究臍橙幼樹顯示，隨供磷水平增加，葉片鈣、磷含量呈正相關關系；‘庫爾勒香梨’葉片鈣、磷含量變化呈現顯著正相關[14]；本研究中Mg、S 元素呈顯著正相關，這可能與增施硫酸鉀鎂肥有關。

4 結 論

火龍果枝條不同時期N、K 含量均呈現下降趨勢，枝條成熟期最高，后均下降至最低值，P、Ca含量均呈現先升后降的顯著變化，Mg 含量呈上升趨勢，S 含量變化幅度無顯著差異。

枝條成熟期養分含量及積累量大小排序均為K＞Ca＞N＞Mg＞P＞S，此時期不同元素含量間均差異顯著。但不同時期略有變化，時期Ⅱ各元素平均積累量大小排序為K＞Ca＞N＞Mg＞P＞S，時期Ⅲ各元素平均積累量大小排序為Ca＞K＞N＞Mg＞P＞S，各個時期大、中量元素含量和積累量大小排序相類似。

火龍果枝條中N 與K 含量呈顯著正相關，P 與Ca、S 含量均呈顯著正相關，Ca 與Mg 含量呈顯著正相關，Mg 與S 含量呈顯著正相關；枝條積累量中N 與K、Mg 積累量均呈顯著正相關，P 與Ca、Mg 積累量均呈顯著正相關，Ca 與Mg、S 積累量均呈顯著正相關，Mg 與S 積累量呈顯著正相關。