氮磷鉀配比施肥對番石榴生長發育和果實品質的影響

黃婉莉，張朝坤*，康仕成，李 輝

（1漳州市農業科學研究所，福建漳州 363005；2閩南師范大學生物科學與技術學院，福建漳州 363005）

0 引言

【研究意義】番石榴（Linn.）屬桃金娘科（Myricaceae）番石榴屬（）植物，為熱帶和亞熱帶地區廣泛種植的水果（陳洪彬等，2013）。番石榴植株對環境適應強，采收期較長，種植效益高，具備發展成我國南方新興水果產業的有利條件，有較高的經濟價值和栽培價值（寧琳等，2015）。番石榴的養分需求量與品種、產量和修剪程度等因素有關，大多數種植戶在番石榴日常施肥管理上未考慮其營養特征，而是簡單施用復合肥，導致肥料利用率低，有害離子積累，從而傷害根系，導致植株生長勢衰敗，以及產量低、果實品質差等問題，致使產業發展受限。因此，研究不同氮磷鉀配比施肥對番石榴生長發育及果實品質的影響，對指導番石榴科學施肥、促進產業發展具有重要意義。【前人研究進展】國內外學者們針對果樹的氮磷鉀配方施肥方面進行了相關探究。梁李宏等（2015）研究發現適量增施氮肥和磷肥能在一定程度上提高菠蘿果實產量和品質，以氮磷鉀比例為3∶3∶2效果最好。李莉婕（2021）認為充足的氮鉀供應可提高火龍果的產量和品質，建議火龍果施用氮鉀含量應為氮247.89~404.48 kg/ha，鉀247.30~565.47 kg/ha。氮磷鉀配方施肥對改善果樹生長狀況和果實品質在獼猴桃（Zhao et al.，2017）、櫻桃（陳超群等，2021）等果樹上也得到驗證。在番石榴肥效管理方面，前人研究表明，每生產100 kg番石榴鮮果所帶走的養分為：氮1.83 kg、磷0.39 kg、鉀1.62 kg、鈣0.90 kg、鎂0.22 kg、鈉0.24 kg，其氮磷鉀鈣鎂比例為1.00∶0.21∶0.89∶0.49∶0.12（臧小平和雷新濤，2000）。彭家成等（2008）研究發現番石榴施用不同比例氮磷鉀肥后，磷或磷鉀肥配施對梢長有影響，氮肥的施用量對植株葉綠素含量具有一定的影響，氮或磷肥施用量影響產量，氮肥施用量影響果實可溶性固形物含量。不同地區對番石榴施用肥料的氮磷鉀配比有不同建議，戴智義和肖振龍（2002）提出馬來西亞番石榴氮磷鉀的比例標準為1∶1∶1或2∶1∶2；劉清國（2010）研究得出貴州省番石榴最佳施肥氮磷鉀比例為4∶1∶1；我國廣東省番石榴氮磷鉀施肥配比執行標準為1.0∶0.5∶1.2（林源等，2019）；臧小平和雷新濤（2020）認為我國臺灣地區番石榴最佳氮磷鉀的比例標準為2∶1∶4。【本研究切入點】當前對閩南地區軟肉濃香型番石榴的不同氮磷鉀配比施肥的研究還未見報道。【擬解決的關鍵問題】通過采用基質容器栽培番石榴的方法，研究不同氮磷鉀配比施肥對番石榴生長發育和果實品質的影響，探究適宜閩南地區番石榴栽培的施肥配方，以期為番石榴科學施肥提供理論依據，促進閩南地區番石榴產業健康發展。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

番石榴材料選用漳州市農業科學研究所培育的生長良好、長勢一致的紅香1號（本地芭樂）嫁接苗；栽培基質為泥碳土∶蛭石=4∶1的混合基質；栽培容器為直徑35.0 cm、高30.0 cm的美植袋，每袋添加5.5 kg混合基質；營養液原料包含KHPO、（NH）SO、Ca（NO）、KSO的大量元素，MgSO·7HO的中量元素及Fe.Na.EDTA、ZnSO·7HO、MnSO·HO、NaMoO、HBO、NiCI·6HO的微量元素，營養液原料均購自西隴科學股份有限公司；復合肥（N∶PO∶KO=15∶15∶15），登記證號：蘇農肥（2014）準字0126號，中農集團控股股份有限公司生產。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 如表1所示，設3組不同氮磷鉀配比的營養液處理，即A處理（N∶PO∶KO=10∶6∶13），高氮低磷中鉀配方；B處理（N∶PO∶KO=6∶7∶16），低氮中磷高鉀配方；C處理（N∶PO∶KO=8∶4∶15），低氮低磷高鉀配方。以復合肥為對照（CK），每株施復合肥（N∶PO∶KO=15∶15∶15）0.5 kg，分3次施，剛移栽時（與基質混合放置于美植袋）、二次梢現蕾后和幼果期各施1次，施用量比例分別為30%、30%和40%。處理組通過調節營養液的質量濃度來獲得相同的電導率（EC值），用5% HCl將營養液調至pH 5.0~6.0。每個處理3次重復，每個重復10株基質容器栽培番石榴。于2020年5月29日，嫁接苗主干留40 cm短截后移栽。移栽后，每日檢查基質干濕程度，適當澆水，1周后開始澆施營養液，以后每2周澆施1次，每次每株的營養液用量為1 L，CK組澆施等量的清水。

1.2.2 修剪方法 主干萌芽后，每株只留不同生長方向的4枝新梢培育為一級分枝，一級分枝上的花蕾及時摘除。2020年7月16日一級分枝留6對葉短截，促萌發二級分枝，每枝一級分枝只留2枝二級分枝。2020年9月8日二級分枝開花結果后，結果節位以上留2對葉摘心，三級以上分枝，留一對葉反復摘心，抑制新梢生長。2020年9月28日統計坐果率后，每枝二級分枝只留1~2個果實，每株共計留8個果實，多余的果實及時摘除。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 番石榴營養生長指標測定 （1）主干莖粗增長量。移植當天測量植株離地10 cm處直徑并做好標記，2021年1月25日，所有植株果實采收結束后測量該標記處的直徑。主干莖粗增長量=采果后主干直徑-移植時主干直徑。（2）一級和二級分枝生長量。分別于2020年7月16日和9月8日一級分枝和二級分枝短截前，測量一級分枝和二級分枝的長度、粗度和葉片大小，粗度測量第2~3對葉片節間直徑，葉片大小測量第3對葉片長和寬。（3）葉片礦物質含量。于2020年12月10日取植株二級分枝第3對葉片，采用火焰原子吸收光譜法測定葉片中氮、磷、鉀、鈣、鎂、硼、鋅的含量。將樣品烘干至恒重，取2.0 g樣品，用硝酸—高氯酸混合液（4∶1）進行消化，所得溶液使用北京普析原子吸光分光光度計TAS-990F進行測定。

1.3.2 番石榴生殖生長指標測定 （1）二級分枝成花枝率、坐果率。調查植株二級分枝開花枝條數量，成花枝率（%）=開花枝條數量/總枝條數量×100；統計植株二級分枝花朵數量和坐果數量，坐果率（%）=坐果數量/花朵數量×100。（2）果實縱、橫徑。用游標卡尺測定果實的縱徑和橫徑，每個處理取15個果實，測量果實縱徑和橫徑。（3）單果重、單株產量。利用T1000型電子天平測定單果重，并統計單株果實產量。

1.3.3 果實品質指標測定 每個處理取6個果實，參照曹建康等（2007）的方法，采用折光法測定可溶性固形物含量，采用中和滴定法測定可滴定酸含量，采用鄰菲羅啉比色法測定維生素（Vc）含量，采用硫酸—蒽酮比色法測定可溶性糖含量，采用高錳酸鉀滴定法測定還原糖含量。

1.4 統計分析

采用Excel 2007對數據進行統計，采用SPSS 19.0對數據進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮磷鉀配比施肥對植株營養生長的影響

由表2可知，營養液各處理主干莖粗增長量與CK相比差異均達顯著水平（<0.05，下同）。CK主干莖粗增長量最低，從移植當天到果實采收結束，主干莖粗增加6.21 mm，處理C主干莖粗增長量最高，增長9.76 mm，其次為處理A，主干莖粗增長量為9.48 mm；處理A與處理C主干莖粗增長量沒有顯著差異（>0.05，下同）；處理B主干莖粗增長量為8.17 mm，顯著低于處理A和處理C。

由表2還可知，營養液各處理一級分枝長度與CK相比差異均達顯著水平，但營養液處理A、B和C間一級分枝長度差異不顯著，其長度分別為15.61、15.64和16.13 cm。營養液處理與CK間一級分枝粗度無顯著差異。處理C一級分枝葉片長度最長，為11.62 cm，其次為處理A，二者葉片長度不存在顯著差異，但顯著高于處理B；處理B一級分枝葉片長度最短，為10.25 cm，與CK間不存在顯著差異。處理A一級分枝葉片寬度最寬，為5.77 cm，顯著寬于處理B，但與處理C和CK不存在顯著差異，處理B一級分枝葉片寬度值最小，且顯著低于其他處理。

同時，不同處理間二級分枝長度和粗度均不存在顯著差異。處理A二級分枝葉片長度最長，為13.12 cm，顯著大于其他處理；處理C與CK間葉片長度不存在顯著差異，處理B葉片長度最短，為11.55 cm，顯著小于其他處理，比處理A減少11.97%。處理A、C和CK三者間的二級分枝葉片寬度不存在顯著差異，其中處理A葉片寬度最寬，為5.99 cm，處理B二級分枝葉片寬度最窄，為5.08 cm，顯著小于其他處理。綜上，處理B的一級和二級分枝葉面積顯著低于其他處理，主要原因是處理B氮含量相對較低，氮肥可促進植物營養生長，提高枝葉生長效率，增加葉面積。

2.2 不同氮磷鉀配比施肥對植株葉片礦物質含量的影響

氮磷鉀是植物生長發育過程中必需的三大營養元素，不同施肥處理對番石榴葉片氮磷鉀含量的影響如表3所示。從葉片氮含量來看，處理A和處理C葉片氮含量顯著高于其他處理，其中處理A葉片氮含量最高，為1.98%，比CK增加12.50%，處理A與處理C的葉片氮含量間無顯著差異，處理B葉片氮含量最低，為1.74%；從葉片磷含量看，處理A、處理B和CK三者間葉片磷含量無顯著差異，處理C葉片磷含量顯著低于其他處理；從葉片鉀含量看，處理B和處理C葉片鉀含量顯著高于CK，其中，處理B葉片鉀含量最高，為1.84%，比CK增加21.05%，處理A葉片鉀含量與CK差異不顯著。

鈣、鎂、硼和鋅4種中微量元素對番石榴生長發育起著至關重要的作用。3組營養液處理的葉片鈣和鎂含量顯著高于CK，且處理間葉片鈣和鎂含量差異不顯著；處理A的葉片鈣和鎂含量分別比CK增長115.25%和61.53%；處理A的葉片硼含量顯著高于其他處理，比CK增加13.29%；處理A和處理B的葉片鋅含量顯著高于CK，分別比CK增加14.01%和22.71%。

2.3 不同氮磷鉀配比施肥對植株成花枝率和坐果率的影響

通過抹芽定梢技術措施將番石榴二級分枝控制在相同的數量。結果（表4）表明，處理A的花蕾數量最多、成花枝率最高，分別為13.00個和85.12%，分別比CK提高6.12%和4.53%，且顯著高于處理B和處理C；處理B與處理C的花蕾數量和成花枝率差異不顯著，處理C的花蕾數量最少、成花枝率最低，分別為11.83個和75.89%，分別比處理A降低9.00%和10.84%。在坐果數量和坐果率方面，處理A的坐果數量最多、坐果率最高，分別為12.33個和94.84%，顯著高于其他處理，分別比CK提高17.43%和10.85%；處理B、處理C和CK間的坐果數量和坐果率不存在顯著差異，其中，處理C的坐果數量最少、坐果率最低，分別為10.00個和83.33%，分別比處理A降低18.89%和13.05%。可見，處理A對提高植株二級分枝成花枝率和坐果率的效果最顯著。

2.4 不同氮磷鉀配比施肥對果實大小和產量的影響

從表5可知，處理A對果實縱、橫徑的增加有顯著的效果，與CK相比，果實縱、橫徑分別顯著增加6.96%和7.62%。處理B、處理C和CK三者間果實縱、橫徑差異不顯著，其中以處理B果實縱、橫徑值最低。處理A的平均單果重最大，為195.28 g，比CK顯著增加7.41%，與其他營養液處理也達顯著差異水平，處理A以外處理間平均單果重差異不顯著。從平均單株產量看，處理A增產效果最顯著，其平均單株產量最高，為1390.30 g，顯著高于其他處理，比CK增加29.49%；處理B的平均單株產量也顯著高于處理C和CK，比CK提高10.85%。

2.5 不同氮磷鉀配比施肥對果實品質的影響

通過比較不同處理番石榴果實糖、酸含量可知，不同處理對番石榴果實品質的提升效果具有顯著性差異。從可溶性固形物含量看，處理A的果實可溶性固形物含量顯著高于其他處理，比CK提高22.42%；處理B的果實可溶性固形物含量較處理A降低8.03%，但顯著高于處理C和CK；處理C與CK的果實固形物含量不存在顯著差異。從可滴定酸含量看，處理A和處理B的果實可滴定酸含量顯著高于CK，其中，處理A果實可滴定酸含量最高，為0.55%，處理C與CK的果實可滴定酸含量差異不顯著。

從可溶性糖含量看，不同營養液處理間果實可溶性糖含量差異不存在顯著性，但均顯著高于CK，其中，處理A果實可溶性糖最高，為4.79%，比CK提高16.54%。從還原糖含量看，處理A果實還原糖含量最高，為4.04%，顯著高于其他處理，比CK提高15.09%。Vc含量是評價果實營養品質的重要指標。處理A果實Vc含量最高，為96.12 mg/100 g，顯著高于其他處理，比CK提高8.27%；處理B和處理C的果實Vc含量與CK間均不存在顯著差異；處理C果實Vc含量最低，為87.47 mg/100 g。

3 討論

3.1 氮磷鉀配比施肥與番石榴生長發育的關系

氮磷鉀是果樹生長發育過程中必需的三大營養元素，對果實品質和產量起著極為重要的作用，研究礦質元素間含量比例的關系對果實產量和品質的影響，比單獨研究某一元素意義更重大（史沉魚，2009；薛垠鑫等，2020）。本研究通過對番石榴施用不同氮磷鉀配比的肥料，結果表明，施用不同氮磷鉀配比的肥料對番石榴生長發育的影響具有顯著差異。從對番石榴營養生長的影響看，營養液氮含量較高的處理A和處理C在主干粗度增長量，一、二級分枝長度和粗度及葉片面積等方面表現優于復合肥處理（CK），營養液氮含量較低的處理B與復合肥處理差異不顯著，因此，營養液中較高的氮含量有利于番石榴植株營養生長。木本植物的花芽形成需要積累較多的碳水化合物，增施氮肥有利于植物花芽分化。劉克新等（2004）發現銀杏的花芽分化期，對氮的需求量大，增施氮肥，可有效補充銀杏生長發育和開花結實所消耗的氮素，有利提高花芽分化質量。由此可得出，肥料中較高的氮配比能促進花芽分化。本研究發現在番石榴生殖生長過程中，氮含量高的處理A植株成花枝率、坐果率、單果重和單株產量等指標顯著高于其他處理。本研究與上述研究結果一致，氮含量較高的處理A，因植株相對粗的枝梢能更加有效地為成花提供營養物質，促進花芽分化，為其生殖生長打好基礎。綜上，營養液中較高的氮含量亦有利于番石榴植株生殖生長。

3.2 氮磷鉀配比施肥與番石榴葉片礦物質元素的關系

鈣、鎂、硼和鋅4種中微量元素對番石榴生長發育起著至關重要的作用。鈣具有維持植物細胞壁、細胞膜及膜結合蛋白穩定性的功能，同時參與調控植物的生長發育過程（Wójcik and Lewandowski，2003）；鎂位于葉綠素分子結構卟啉環的中間，約占葉綠素分子量2.7%，對維持葉綠體結構及功能起著重要的作用，葉片中葉綠素含量與其鎂含量呈顯著正相關（凌麗俐等，2009）；O'Neill等（2004）證實硼對維持細胞壁的結構和穩定性的重要性，硼素也可影響光合作用，缺硼柑橘幼苗葉片中淀粉和己糖積累，從而影響對CO的同化作用，干擾葉綠體功能和或抑制光合作用酶的活性（Han et al.，2008）；鋅促進蛋白質代謝，是影響蛋白質合成最為突出的微量元素，同時參與生長素的合成，促進生殖器官發育和提高抗逆性（田春麗，2014）。3個營養液處理番石榴葉片的中微量元素含量高于CK，這是由于營養液中含有中微量元素，植株通過根系吸收，促進葉片中微量元素含量提高，進而有利于植株生長發育。而不同處理間葉片中微量元素含量存在差異，可能是由于番石榴施用不同配比氮磷鉀后影響了其他元素的吸收轉化。

3.3 氮磷鉀配比施肥與番石榴果實品質的關系

番石榴果實市場價格的重要決定因素是品質指標，改善番石榴果實的品質是提高其經濟價值的重要手段。果實內在品質中糖、酸含量是決定其風味最重要的指標（趙永紅和李憲利，2009）。不同氮磷鉀配比施肥對番石榴果實品質的影響具有顯著性差異，氮含量高的處理A果實的可溶性固形物、可溶性糖、還原糖和VC含量均高于其他處理，表明施肥配方中高含量氮可提高果實品質。該結果與彭家成等（2008）的研究結果一致，即珍珠番石榴果實可溶性固形物含量受氮肥的影響，以施氮肥量高的果實可溶性固形物含量為高；而與黃云等（2001）得出各配肥處理對番茄可溶性固形物含量基本沒有影響的研究結果不同，可能是緣于不同植物特性差異。雖然處理B和處理C番石榴葉片的鉀含量高于處理A，但其果實品質仍較處理A差，說明營養元素氮對果實品質的影響遠大于其他元素，而高鉀低氮配比施肥并不能有效提高番石榴果實品質。

綜上所述，在氮磷鉀三大營養元素中，氮對果實發育有重要影響，能促進植物營養生長，適量施用氮肥不僅能提高葉片的光合速率，還能促進花芽分化，提高果實品質和產量（史沉魚，2009）；磷以多種形式參與植物體內的生物化學反應過程，對植物的新陳代謝起著促進作用（丁玉川等，2006）；鉀是影響果實生長與發育的重要礦質元素，鉀元素能間接地影響酸性轉化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶等酶活，從而對果實發育過程中蔗糖、果糖和葡萄糖積累起到促進（張雯，2017）。不同氮磷鉀肥料配比對果實品質和產量均有影響，王文放等（2019）對靈武長棗進行氮磷鉀配方施肥試驗發現，配方為N∶PO∶KO=2.53∶1.49∶1.00的處理其單果質量及單株產量最高，增產效果最佳；在番石榴整個生長生育過程中，對氮磷鉀養分的吸收利用因為生育期不同而存在差異，前期主要以氮為主，中后期以鉀為主，對磷的吸收始終貫穿整個生育期（王貽宣等，2018）。本研究發現，不同氮磷鉀配方施肥對番石榴果實產量和品質的影響具有顯著性差異，氮肥不但促進番石榴植株營養生長，增加主干粗度，提高葉面積，且促進其生殖生長，提高成花枝率和坐果率；高氮高鉀施肥配方可有效提高番石榴果實產量和品質。雖然大量研究表明，鉀肥可提高果實品質（魏樹偉等，2018；鄭繼成等，2018；鄭小能，2019），但本研究發現，氮元素對果實品質的影響遠大于磷和鉀元素，高鉀低氮施肥配方并不能提高番石榴果實品質。本研究僅針對不同氮磷鉀配比施肥對番石榴生長發育過程中農藝指標的影響進行初步分析，但關于其與礦物質元素積累及果實品質間內在調控因子的相互關系還有待進一步研究。

4 結論

高氮基礎上提高鉀、降低磷的施肥處理能有效地促進番石榴植株營養生長及產量提高，同時對果實可溶性固形物和可溶性糖等品質指標的提升起到一定的作用。建議閩南地區番石榴施肥配比為N∶PO∶KO=10∶6∶13。