施用鎂硼鋅肥對香蕉生長及果實產量和品質的影響

黃平明 張英俊 莫海港 謝如林 劉潔云 牟海飛* 田青蘭 黃偉華 吳艷艷

（1.廣西科學院生物研究所，廣西 南寧530000；2.廣西壯族自治區農業科學院生物技術研究所，廣西 南寧530007；3.南寧市西鄉塘區壇洛鎮農業技術推廣站，廣西南寧530041；4.廣西壯族自治區農業科學院農業資源與環境研究所，廣西南寧530007）

香蕉的營養價值豐富，深受消費者的喜愛，其產量和貿易量在全球水果中居于前列。[1]廣西是我國香蕉的重要產區之一，其南部的氣候適宜種植香蕉，每年9月至11月在我國市場銷售的香蕉主要由廣西產區提供。香蕉作為重要的熱帶經濟作物，其生長速度非常快，生物生長量大，需要吸收大量的營養元素。[2，3]香蕉生長所必需的營養元素有17種，其中鎂是中量元素，鋅、硼是微量元素。鎂、硼和鋅是葉綠素、酶、維生素、激素等的重要組成部分，直接或間接地參與作物機體的代謝過程，對于提高作物產量、改善產品品質、增加植株抗逆性等具有促進作用。[4,5]因此探究施用鎂、硼、鋅肥對香蕉植株生長及果實產量和品質的影響具有指導意義。

作物從土壤中吸收養分，吸收量受到香蕉品種、施肥管理、土壤和氣候條件等的影響。[6]據測算，生產1t香蕉果實，香蕉植株需要吸收2.0～4.0kg的MgO、10～20g的B和15～30g的Zn。[7]徐培智等[8]報道在氮磷鉀肥的基礎上施用鎂肥比不施鎂肥增產12.2%，適量配施鎂肥不僅可提高果實產量，而且還可以改善果實品質。鐘爽等[9]報道隨著連作年限的增加，蕉園土壤有效B和有效Zn都出現了不同程度的虧缺，導致土壤對硼和鋅的供應不足，會影響香蕉的生長。由于廣西蕉園土壤中鎂、硼、鋅的含量偏低[10]，若種植者不重視鎂、硼、鋅肥的施用，可能會出現鎂、硼、鋅的缺乏。因此，本研究采用田間試驗方法，對香蕉施用鎂、硼和鋅肥進行試驗研究，連續三年進行田間觀測。研究結果有助于了解施用鎂、硼、鋅肥對香蕉植株生長及果實產量和品質的效果，從而可以幫助香蕉種植戶制定更合理的施肥計劃，提高種植香蕉的效益。

1 材料和方法

1.1 試驗地的基本情況

試驗地點設在廣西崇左市馱盧鎮，試驗地的土壤為赤紅壤，土壤質地為黏壤土。試驗前茬作物為甘蔗，試驗前取0～30cm的土壤樣品進行分析，供試土壤的肥力性狀見表1。

表1 供試土壤的肥力性狀

試驗地的香蕉于2018年1月21日定植，香蕉按行距×株距=250cm×200cm種植，每667m2種植133株，種植后搭小拱棚覆蓋薄膜保護讓香蕉苗安全渡過低溫期。香蕉品種為“廣西1號”。第一造香蕉于2018年10月5日至12月11日收獲，2019年和2020年為宿根蕉，是在2018年試驗的基礎上繼續進行的第二造和第三造的觀測，第二造于2019年9月3日至11月8日收獲，第三造于2020年9月6日至11月15日收獲。

1.2 試驗設計

試驗設5個處理，分別為：①NPK（常規施肥），②NPKMg（在常規施肥的基礎上增施鎂肥），③NPKB（在常規施肥的基礎上增施硼肥），④NPKZn（在常規施肥的基礎上增施鋅肥），⑤NPKMgBZn（在常規施肥的基礎上同時增施鎂肥、硼肥和鋅肥）。各處理設3次重復，小區面積為50m2，每小區種植香蕉10株，小區按隨機區組排列。所有處理的NPK的施肥量及施用方法都相同，2018年的NPK的施肥量為：N 60kg/667m2、P2O535kg/667m2、K2O 100kg/667m2。2019年和2020年的施肥量均為N 35kg/667m2、P2O520kg/667m2、K2O 60kg/667m2。所使用的肥料品種為硝基復合肥（15-15-15，13-6-21）、水溶性復合肥（15-5-30）、氯化鉀和尿素。硝基復合肥分3次撒施于香蕉種植溝中，施肥后蓋土，水溶性復合肥分4次溶解于水中通過滴灌的方式施用。

中微量元素肥料于香蕉種植后的第一年（2018年）施用，第二年（2019年）和第三年（2020年）的宿根蕉不施用中微量元素肥料。所施用的鎂肥為七水硫酸鎂，施用量為40kg/667m2；硼肥為硼砂，施用量為0.8kg/667m2；鋅肥為一水硫酸鋅，施用量為1.2kg/667m2。中微量元素肥料于2018年4月施用，施用時把小區所需的肥料溶解于100L的水中，然后把肥料溶液均勻淋施于種植溝的土壤表面，肥料隨水滲入種植溝的土壤中。

1.3 數據收集、樣品采集和分析測定

在香蕉果實成熟期調查香蕉株高、莖圍、每穗梳數、每穗果指數、每穗果實重、斷蕾日期等指標，所有指標均調查或測定各個小區的每一株香蕉的數據，并測定和記錄每一株香蕉的果實重量。依據每一株香蕉的果實重量和果指數量計算得到單果重，依據每一株香蕉的果實重量和種植密度計算得到單位面積產量。

每小區隨機采2穗香蕉進行果指長和果指粗的調查，香蕉果實催熟后采果實樣品進行品質的測定。維生素C含量采用2，6二氯酚靛酚鈉染色法測定[12]；可溶性糖含量采用蒽酮法測定[13]；還原糖用3，5二硝基水楊酸法測定[13]；可食率為果肉占果實重量的百分比，通過測定果實和果肉的重量來獲得。

1.4 數據處理與統計方法

運用Microsoft office/Excel 2007軟件對試驗數據進行整理統計，方差分析采用SPSS19.0軟件分析，不同處理間采用Duncan’s多重比較法檢驗其差異的顯著性。

2 結果和分析

2.1 香蕉的生物性狀及產量性狀

施用鎂、硼、鋅肥比不施（對照處理）能不同程度地促進香蕉的生長，改善香蕉的生物學性狀，株高、莖周都有所增加（表2），這些性狀的改善有利于香蕉獲得優質高產。施用鎂肥對香蕉生長的促進作用較大，2018年、2019年和2020年香蕉的株高分別增加5.37%、5.88%和3.91%，莖周分別增加3.58%、3.31%和2.54%。施用硼肥對香蕉生長也有促進作用，2018年、2019年和2020年香蕉的株高分別增加3.72%、2.94%和0.39%，莖周分別增加0.49%、1.20%和1.43%。施用鋅肥對香蕉生長的促進作用較小。在施用氮磷鉀肥的基礎上同時配合施用鎂、硼、鋅肥對香蕉生長的促進作用最大，2018年、2019年和2020年香蕉的株高分別增加6.20%、6.25%和5.08%，莖周分別增加4.39%、5.11%和2.86%。同時配合施用鎂、硼、鋅肥，會使香蕉的抽蕾提前，2018年、2019年和2020年的平均抽蕾日期分別提前了10天、8天和10天，因此有利于香蕉果實提早收獲。

表2 施用鎂、硼、鋅肥對香蕉生物性狀的影響

施用鎂、硼、鋅肥亦能明顯改善香蕉的產量性狀，單株果指數、果指長和果指粗都有所增加，特別是單果重增加幅度較大（表3）。在鎂、硼和鋅三種元素中，單施鎂肥的作用最明顯，單株果指數、果指長、果指粗和單果重3年平均增加2.77%、5.31%、3.26%和6.10%。單施硼肥的效果是逐年增加的，2018年、2019年和2020年香蕉的平均單果重分別增加了0.58%、3.18%和6.17%。單施鋅肥亦能改善香蕉的產量性狀，主要作用是增加果指的長度和單果重，3年平均果指長和單果重分別增加4.18%和3.84%。在施用氮磷鉀肥的基礎上同時配合施用鎂、硼、鋅肥對香蕉的產量性狀的改善效果最大，單株果指數、果指長、果指粗和單果重3年平均增加3.17%、6.59%、3.93%和8.07%。

表3 施用鎂、硼、鋅肥對香蕉產量性狀的影響

2.2 香蕉果實的產量

從圖1表明，在施用氮磷鉀肥的基礎上同時配施鎂、硼、鋅肥不僅能夠顯著提高當季香蕉的產量，而且對后續的宿根香蕉也有較好的增產效果，2018年、2019年和2020年的增產率分別達到11.08%、11.74%和12.00%，均達到0.05的顯著水平，平均增產率為11.61%，其效果均好于單施鎂肥、單施硼肥和單施鋅肥。在三種中微量元素肥料中，不同種類的中微量元素增產效果有一定差異，其中單施鎂肥的增產效果最好，2018年、2019年和2020年的增產率分別達到9.13%、11.02%和7.00%，平均增產率為9.05%，其中2018年和2019年的增產效果達到了0.05的顯著水平。單施硼肥和單施鋅肥的增產效果均逐年提高，其中2020年單施硼肥的增產率為9.01%，達到了0.05的顯著水平。

圖1 施用鎂、硼、鋅肥對香蕉果實產量的影響

2.3 香蕉果實的品質

在施用氮磷鉀肥的基礎上同時配施鎂、硼、鋅肥能夠改善香蕉果實的品質，果實中的維生素C、可溶性糖和還原糖含量平均分別提高了13.4%、5.4%和8.8%（表4）。單施中微量元素對香蕉不同品質指標的作用效果不同，單施鎂肥果實中的維生素C、可溶性糖和還原糖含量3年平均分別提高了16.5%、4.6%和8.27%，單施硼肥果實中的維生素C、可溶性糖和還原糖含量3年平均分別提高了13.4%、3.9%和8.2%，單施鋅肥果實中的維生素C、可溶性糖和還原糖含量3年平均分別提高了7.9%、0.2%和3.6%。單獨施用鎂、硼、鋅肥和三者同時配合使用對香蕉果實的可食率沒有影響。總體來說同時配合施用鎂、硼、鋅肥比單獨施用其中的一種肥料更能改善香蕉果實的品質。

表4 施用鎂、硼、鋅肥對香蕉果實品質的影響

3 討論

施用鎂、硼、鋅肥對作物生產的作用效果在總體上具有積極意義，但元素種類不同其作用效果有所差異，一方面可能受到試驗土壤條件的影響，另一方面還可能與施用濃度、施用量等有關。與常規施用氮磷鉀肥相比，增施鎂肥能促進香蕉植株的生長，香蕉的株高和莖周都有所增加。本次試驗的土壤交換性鎂含量僅為0.21cmol/kg，處于缺乏水平，與廣西大多數香蕉園土壤鎂的含量基本一致。[14，15]鎂是葉綠素的組成元素，也是很多酶的活化劑，能提高香蕉葉片的光合作用，在土壤含鎂水平很低的情況下，增施鎂肥能促進香蕉植株對鎂的吸收，促進作物體內重要的生理生化過程和碳水化合物的運輸，有利于養分轉化和干物質積累，對提高香蕉果實產量和改善果實品質具有促進作用。[16]徐培智等[8]報道在氮磷鉀肥的基礎上施用鎂肥比不施鎂肥增產12.2%，適量配施鎂肥不僅可以提高果實產量，而且還可以改善果實品質，與本次試驗的結果是一致的。

與常規施用氮磷鉀肥相比，增施硼肥、鋅肥亦能夠顯著促進香蕉植株的生長。一方面是因為本次試驗土壤的有效硼和有效鋅含量處于缺乏水平[14]，另一方面香蕉的需肥量大，施用硼肥和鋅肥可以為香蕉植株生長提供所需要的硼和鋅。根據“最小養分定律”原理，作物生長受相對含量最少的養分所支配。有研究表明，近年來隨著大量元素肥料的施用量急劇增加，土壤中被帶走的硼和鋅等微量元素沒有得到及時補充，因此逐漸成為了提高作物產量的限制因子。[16]硼和鋅參與蛋白質的合成、促進光合產物的運輸，進而影響植株生長指標和果實的形成和發育，從而直接影響作物產量。[17]鐘爽等[9]報道隨著連作年限的增加，蕉園土壤有效B和有效Zn都出現了不同程度的虧缺，導致土壤對硼和鋅的供應不足，會影響香蕉的生長，這些研究結果與本次試驗結果一致。此外，有研究表明，硼和鋅的施用要在大量元素肥料的基礎上才能發揮肥效，并促進對氮磷鉀等養分的吸收[16,18]，目前在香蕉生產中存在著過量施肥以追求高產的現象，氮磷鉀等養分的供應充足[19]，會從一定程度上增加香蕉對硼和鋅等微量元素的需求。

施用鎂、硼、鋅肥能夠改善香蕉品質，主要表現在提高果實中的可溶性糖、維生素C和還原糖的含量。在成熟期果實中的糖分以葡萄糖和果糖等還原糖為主，這兩種糖是由光合轉運產物蔗糖轉運到果實中代謝轉變而成，這一系列過程涉及光合作用和多種酶，是香蕉果實品質的關鍵指標。[20]維生素C又稱抗壞血酸，既是氧化劑，也是光合作用、細胞分裂和生長代謝過程中的輔酶，其合成與代謝需要多種酶的參與。[21]施用鎂、硼、鋅肥能大幅提高維生素C和還原糖含量，不僅提高了香蕉果實的營養價值，而且還能改善果實的口感和風味，這對提高香蕉果實的市場價值具有促進意義。

4 結論

施用鎂、硼、鋅肥通過促進香蕉植株的生長，增加香蕉的果指數、果指長和果指粗，提高香蕉果實的單果重，從而顯著提高香蕉的產量，并且提高果實的可溶性糖、還原糖和維生素C含量，改善果實的品質。在施用氮磷鉀肥的基礎上，同時配合施用鎂、硼和鋅肥比單獨施用鎂肥、硼肥和鋅肥的效果更好。施用鎂、硼和鋅肥不僅對當季香蕉有效，而且對后續的宿根蕉也有較好的效果。因此，在施用氮磷鉀肥的基礎上，同時配合施用鎂、硼、鋅肥對于香蕉的增產、提質和增效具有重要意義。