宝岛蕉氮磷钾养分累积与分配规律

2017-12-13黄丽娜程世敏赵增贤谢子四魏守兴

江苏农业科学 2017年21期

关键词：分配

黄丽娜　程世敏　赵增贤　谢子四　魏守兴

摘要：为探讨宝岛蕉氮磷钾养分累积与分配规律，采用整株肢解法，研究宝岛蕉不同生育期氮磷钾养分累积量与整株养分在根、球茎、假茎、叶及果轴、果实中的分配比例。结果表明，宝岛蕉成熟期氮、磷、钾养分累积量分别为10807、3556、53086 g株；从大田苗期到花芽分化期养分累积缓慢，从孕蕾期到成熟期养分累积迅速。宝岛蕉整个生育期氮磷钾养分（N、P2O5、K2O）比例为1 ∶（022～051） ∶（459～576），且生育期间氮磷钾增加量并不均衡。宝岛蕉现蕾前，叶和假茎是吸收累积氮磷钾的主要器官；果实发育阶段，植株氮磷钾养分在叶片中分配比例降低，在果实中则明显提高。收获时宝岛蕉叶片和假茎（残体）氮、磷、钾吸收量分别占整个植株的6125%、4568%、5574%。宝岛蕉整个生育期应重增施氮钾肥，少施磷肥；并且现蕾前施肥培育健壮的蕉身，果实发育阶段施肥有助于提高产量。另外，宝岛蕉残体的还田和再利用有助于减少氮磷钾肥料用量。

关键词：宝岛蕉；氮磷钾；养分累积；分配；科学施肥

中图分类号： S668106文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）21-0123-04

收稿日期：2016-11-14

基金项目：国家香蕉产业技术体系儋州综合试验站（编号：CARS32-16）；热带作物品种资源研究所基本科研业务费专项（编号：1630032014026）；海南耕地改良关键技术研究与示范专项（编号：HNGDxf2015）。

作者简介：黄丽娜（1984—），女，山东菏泽人，博士研究生，助理研究员，主要从事热带作物养分高效利用机理研究及新型肥料研发工作。E-mail：huanglinahappy@sinacom。

通信作者：魏守兴，硕士，研究员，主要从事热带作物营养高效利用与物种资源调查研究。E-mail：shouxingwei@163com。

香蕉是世界上著名的热带和亚热带水果，其产量仅次于柑橘1]。近年来，香蕉枯萎病蔓延迅速，严重影响香蕉产业的健康发展2-3]。选育抗病品种被认为是防治枯萎病最经济、最有效的措施之一4]。多年来，国内外相继开展了香蕉抗病育种及枯萎病综合防控技术研究，取得了较好的成果5-6]。其中，宝岛蕉因具有高产、优质、稳定的特点，现已成为农业部在枯萎病疫区主推的香蕉品种，在我国香蕉疫区种植面积不断扩大，并有逐步取代其他抗枯萎病品种的趋势7]。作为香蕉生产的重要环节，根据其营养规律实行科学施肥是影响产量与效益的重要因素。自20世纪以来，香蕉的营养特性一直是香蕉研究的热点之一，且研究重点以巴西蕉为主。周修冲等研究了巴西蕉不同生育阶段氮磷钾营养特性8]；张海风利用大田试验进行了巴西蕉反季节栽培中植株养分吸收累积规律研究9]；杨苞梅等采用植株肢解方法，把巴西蕉植株分成叶片、假茎、球茎、果实等部位，研究从种植至收获全生长期的养分含量在各器官的变化规律10]；刘芳等采用同样方法，研究了巴西蕉整个生育期不同器官氮磷钾含量及其变化规律11]。以上研究皆针对巴西蕉整个生育期的养分累积或含量，未涉及到各生育期整株养分在不同器官中的分配，对实际生产的指导意义有限。此外，目前对宝岛蕉的研究主要有不同贮藏温度对宝岛蕉果皮色泽的影响12]、反季节宝岛蕉果实生长发育13]等，并未开展有关宝岛蕉营养规律的研究。因此，本试验在巴西蕉营养规律研究方法的基础上，采用整株肢解法，在宝岛蕉不同关键生育期分根、球茎、假茎、叶、果轴（抽蕾后）、果实（抽蕾后）等6个器官进行采样，测定各时期各器官氮磷钾养分累积与分配比例，以期明确宝岛蕉氮磷钾养分累积与分配规律，为宝岛蕉科学施肥提供理论依据。

1材料与方法

11试验材料

试验于2014年在海南省昌江宝岛蕉试验基地进行。于2014年8月定植组培苗（叶数为10～12张），在本试验条件下，香蕉苗定植后1～2个月为大田苗期（叶数为12～20张），定植后3～5个月进入旺盛生长期（叶数为20～30张），定植后6～7个月进入花芽分化期（叶数为30～34张），定植后8～9个月进入孕蕾期（叶数为35～39张），9个月以后香蕉陆续抽蕾（叶数为39～42张）。宝岛蕉果实断蕾反梳时定为幼果期，随后果实逐渐膨大，定植后第10～12个月，且果实成熟度为70～75时为果实成熟期。

供试土壤为砖红壤。基本性状：pH值为582，有机质含量为767 gkg、碱解氮含量为6226 mgkg，有效磷含量为1416 mgkg，速效钾含量为6944 mgkg。供试香蕉品种为宝岛蕉（Musa acuminata LAAA Cavendish cv Formosana）。试验地采用单畦双行“之”字形种植，种植规格为20 m×20 m，种植密度为2 500株hm2，种植面积为667 hm2。

12施肥方案

试验地采用常规施肥。具体施肥方案为定植后60 d内施用15 ∶15 ∶15的氮磷钾复合肥，以肥水喷施，每10～15 d施用1次，总用量为800 g株；定植后的第60～180天施用 15 ∶8 ∶22 的氮磷钾复合肥，以埋肥结合水肥喷施的形式施用，总用量为 1 200 g株；定植后的第180～270天施用 10 ∶5 ∶30 的氮磷钾复合肥，以肥水喷施，每10～15 d施用1次，总用量为1 000 g株；270 d 以后到香蕉采收前30 d施用10 ∶5 ∶30的氮磷钾复合肥和硫酸钾，以肥水喷施，每10～15 d 施用1次，总用量为480 g株。

13试验方法

131样品采集方法本试验于2014年9月开始，宝岛蕉定植1个月后分别在大田苗期、旺盛生长期、花芽分化期、孕蕾期、幼果期与成熟期等6个关键生育期取样，每次选择长势良好的健康有代表性的宝岛蕉植株3株，共取18株。取样时以蕉头为圆心，在以90 cm为半径的圆周范围内挖取整株香蕉，分别对根、球茎、假茎、叶、果轴、果实等6个部位进行采样。根样品：取半径为90 cm，深为80 cm的圆柱土层中所有根系。球茎样品：将球茎先纵切4份，取對角2份，再切成薄片，然后全部取样。假茎样品：将假茎纵切4份，取对角2份，再切成细条后截断取适量样品。叶片样品：采取叶柄、叶肉样品2个部分，将所有叶片从靠假茎处切断，并把主脉与叶肉分离，分别采用4分法取样。果轴样品：采收果实后，将果轴纵切4份，取对角的2份样品。果实样品：分别在果穗的每把果梳的中间位置选取3个健康的香蕉果指，切碎混匀，取适量作为样品。endprint

132氮磷钾养分测定用自来水对样品进行清洗后再用去离子水清洗1遍，洗后把采集的宝岛蕉各生育期各部位用电子天平（精确到001 g）称其各器官各部位的鲜质量，并取亚样本（每份亚样不低于300 g），称质量，然后在75 ℃条件下烘至恒质量，粉碎后装入密封袋待测定氮磷钾等养分。样品用H2SO4-H2O2消煮后，氮用碱解蒸馏法测定；磷用钼锑抗比色法测定；钾用火焰光度计进行分析测定14]。

14数据分析与处理

试验数据均采用Excel 2007和SPSS 130软件进行处理与统计分析。

2结果与分析

21宝岛蕉各生育期氮磷钾养分累积动态变化

研究宝岛蕉各生育期氮磷钾养分累积动態变化，有助于判断和指导整株宝岛蕉的施肥。由表1可知，宝岛蕉氮、磷、钾养分累积量随着香蕉的生长发育而持续增长，至成熟期均达到最高值，分别为10807、3556、53086 g株，且养分累积量由高到低表现为钾>氮>磷。宝岛蕉氮磷钾养分累积并不均衡，从大田苗期到花芽分化期，宝岛蕉氮磷钾养分累积缓慢，即氮磷钾吸收量占成熟期累积总量的百分比增加不大。大田苗期至花芽分化期的氮磷钾吸收量占成熟期氮磷钾累积量的比例分别从725%、1122%、850%增至2007%、2590%、2239%；从孕蕾期到成熟期，宝岛蕉养分累积迅速，氮磷钾养分累积量随着生育期差异显著。

由表1还可知，宝岛蕉整个生育期氮磷钾养分（N ∶P2O5 ∶K2O）的比例在1 ∶（022～051） ∶（459～576），氮 ∶磷 ∶氮钾随着生育期均呈现先降低后升高的趋势，即大田苗期养分比例最大，随后养分比例不断下降，直到幼果期降到最低，成熟期养分比例有所上升。进一步计算各生育期间养分累积增加量可知，在大田苗期至旺盛生长期氮累积增加量最少，为598 g株；氮累积增量最多发生在孕蕾期至幼果期，高达 3666 g株。在孕蕾期至幼果期磷累积增加量最少，为 175 g株；磷累积增量最多在幼果期至成熟期，为1761 g株。在大田苗期至旺盛生长期钾累积增加量最少，为3199 g株；钾累积增量最多在幼果期至成熟期，高达 15196 g株。由此可知，宝岛蕉各生育期对氮磷钾的养分吸收量并不均衡，因此在施肥过程中应注意各生育期间氮磷钾养分累积增加量，结合各生育期氮磷钾养分比例，根据不同生育期香蕉的养分需求进行肥料施用。

22宝岛蕉氮磷钾养分分配规律

221宝岛蕉氮养分分配规律

氮素作为宝岛蕉生长发育过程中必需的大量元素之一，是宝岛蕉体内蛋白质、核酸、磷脂和某些生长激素的重要组分之一11]。图1、图2为宝岛蕉关键生育期氮吸收量在根、球茎、叶片、假茎、果轴及果实等6个器官的分配百分比。可见在宝岛蕉现蕾前（大田苗期至孕蕾期），宝岛蕉根、球茎、假茎、叶4个营养体器官中，均表现为植株氮吸收量在叶片分配最多，为4310%～4652%；由高到低分配次序依次为叶片>假茎>球茎>根。进一步分析可知，宝岛蕉现蕾前，叶片和假茎氮吸收量占宝岛蕉植株氮吸收量的7224%～7793%，是吸收累积氮素的主要器官。而在果实发育阶段，宝岛蕉氮吸收量在各器官的分配比例发生明显变化，尤其是在叶片和果实中。叶片分配比例从幼果期的5023%下降到成熟期的3127%，而果实分配比例由幼果期的426%增加到成熟期的2180%。可见，宝岛蕉果实膨大，果实快速生长导致植株氮素向果实发生转移，而叶片由于逐渐衰老，其中的氮素也逐渐发生转移。另外，宝岛蕉成熟期植株氮吸收量在香蕉残体（叶片和假茎）中分配比例高达6125%，对其进行还田和再利用，将有助于充分利用宝岛蕉残体中氮素养分资源。

222宝岛蕉磷养分分配规律

由图3可知，在宝岛蕉定植后至花芽分化期，根、球茎、假茎、叶4个营养体器官中，植株均是在叶片和假茎中的磷吸收量分配较多，且两者无显著差异CM（25]；球茎次之，根最少。在宝岛蕉孕蕾期，植株磷吸收量在4个器官中分配比例大小表现为叶片>假茎>球茎>根。由此可知，与氮养分分配规律一致，在宝岛蕉现蕾前，植株磷吸收量主要分配在叶片和假茎，且两者分配百分比在7116%～8109%。由图4-a、图4-b可知，宝岛蕉果实从幼果期不断发育，到成熟期时整株吸磷量在叶片和果实中的分配发生了明显的变化，即叶片分配比例明显降低，从幼果期的4543%下降到成熟期的1756%；而果实分配比例明显增加，由幼果期的758%增加到成熟期的3822%。由此可知，在果实生长发育过程中磷素主要以果实吸收为主。结合表1可知，宝岛蕉虽然需磷量少，但果实生长发育过程中也需补充部分磷肥。到成熟期时，宝岛蕉4568%的磷吸收量分配在叶片和假茎（残体）2个器官，说明宝岛蕉残体还田能有效地实现磷素养分资源的综合利用。

223宝岛蕉钾养分分配规律

宝岛蕉6个关键生育期植株钾吸收量在根、球茎、叶片、假茎、果轴及果实等6个器官中的分配情况如图5、图6所示。由图5可知，在宝岛蕉定植后至现蕾前的4个关键生育期，植株钾吸收量在根、球茎、假茎、叶4个营养体器官中的分配均表现为假茎>叶片>球茎>根。假茎分配比例从大田苗期的 3784% 逐渐上升到孕蕾期的4844%，叶片中的分配比例平均为3242%；叶片和假茎的分配百分比从大田苗期的7052%上升到孕蕾期的8171%。由此可见，宝岛蕉现蕾前假茎和叶片也是宝岛蕉吸收累积钾素的主要器官。由图6可知，在宝岛蕉果实发育阶段，整株吸钾量在假茎和叶片分配百分比均呈现下降趋势，尤其是叶片中的分配比例从3384%下降到1402%，而果实中的分配比例明显提高，从309%提高到2235%。由此可见，在果实生长发育过程中，宝岛蕉体内的钾素由于叶片逐渐衰老，向果实转移，随着果实生长，相应的钾素分配比例也明显增加。在宝岛蕉收获时，整株吸钾量在假茎和叶片中的分配比例高达5574%，表明香蕉残体的还田和再利用对充分利用香蕉残体中的钾素养分、节约钾肥施用量具有重要作用。endprint

3讨论

宝岛蕉作为目前我国主要的抗香蕉枯萎病品种，其推广能有效延缓枯萎病的蔓延，对我国香蕉产业的发展意义重大。施肥作为宝岛蕉生产中的重要环节，合理、科学施肥将有助于宝岛蕉的推广。基于此，本研究通过对宝岛蕉植株氮磷钾等大量养分吸收累积的分析，揭示不同生育期氮磷钾养分累积及变化规律，旨在为宝岛蕉科学的施肥管理提供理论依据。结果表明，宝岛蕉氮磷钾养分累积量随着植株生长发育而持续增长，至成熟期均达到最高值，分别为10807、3556、53086 g株，且养分累积量由高到低表现为钾>氮>磷。其养分累积规律、养分累积顺序结果与巴西蕉相同7，10]。不同的是宝岛蕉整个生育期氮磷钾养分（N ∶P2O5 ∶K2O）的比例在1 ∶（022～051） ∶（459～576），氮 ∶磷、氮 ∶钾随着生育期均呈现先降低后升高的趋势，氮 ∶磷、氮 ∶钾养分比例均高于巴西蕉10，15]。另外，由生育期间氮磷钾养分累积增加量可知，宝岛蕉各生育期对氮磷钾的养分吸收量并不均衡，且氮磷钾养分累积增加最大量发生在不同的生育期，因此在宝岛蕉实际生产过程中，应充分结合各生育期吸收量、氮磷钾养分比例，实现宝岛蕉的科学施肥。

宝岛蕉整个生育期在根、假茎、球茎、叶、果实和果轴6个器官中的氮磷钾分配比例不同，且氮磷钾养分分配比例的变化均可以分为2个阶段：现蕾前和果实发育阶段。在宝岛蕉现蕾前的4个关键生育期，宝岛蕉氮分布均表现为叶片>假茎>球茎>根；磷分布表现为在花芽分化期前表现为以叶片和假茎中分配较多，且两者无显著差异，球茎次之，根最少；孕蕾期分配比例排序为叶片>假茎>球茎>根；钾分布均表现为假茎>叶片>球茎>根。以上结果表明，在宝岛蕉现蕾前，叶和假茎是宝岛蕉植株氮磷钾养分累积的主要器官。这与杨苞梅等研究结果10，15]相同。不同的是本研究在不同生育期均采样分析，最终得到宝岛蕉定植后至成熟期的植株氮磷钾养分在不同器官的分配规律，补充了宝岛蕉氮磷钾营养的这部分不足，对宝岛蕉在各生育期追肥提供理论指导。在宝岛蕉的果实发育阶段，随着果实的迅速膨大，宝岛蕉氮磷钾养分在果实中的分配比例均明显提高，而在其他器官尤其是叶片中的分配比例发生明显降低，这与樊小林研究的巴西蕉分配规律15]相同，但不同的是宝岛蕉叶片氮磷钾分配比例下降程度相对于巴西蕉均较为平缓。另外，与巴西蕉相比，宝岛蕉成熟期氮在残体（叶片和假茎）中分配比例较高，而磷钾分配比例较低，其残体还田和再利用对宝岛蕉合理施肥、养分综合利用具有重要意义，尤其是對于氮肥的回收利用。另外，本研究仅明确宝岛蕉整个生育期氮磷钾养分累积与分配规律，在实际生产中，应结合宝岛蕉种植区的氮磷钾肥料利用率，根据各生育期的养分累积比例，才能制定出合理的施肥方案。

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