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‘马来西亚1号’菠萝蜜叶片氮磷钾动态的研究

2021-01-13张峰苏兰茜白亭玉吴刚谭乐和李雯郭芮赵正杰

热带作物学报 2021年12期
关键词:菠萝蜜

张峰 苏兰茜 白亭玉 吴刚 谭乐和 李雯 郭芮 赵正杰

摘  要:通过对海南省文昌市南阳镇、琼海市大路镇、乐东县黄流镇3个地区‘马来西亚1号’菠萝蜜叶片氮、磷、钾3种营养元素的周年变化规律跟踪调查分析,结果表明:3个地区菠萝蜜叶片营养元素变化规律相似。元素年平均含量表现为氮>钾>磷。根据实际生产中的生育期调研分析,将菠萝蜜的生长周期大致划分为2个批次3个时期:第一批次养树期(11—12月)、花芽分化期(1—2月)、结果期(3—4月);第二批次养树期(5—6月)、花芽分化期(7—8月)、结果期(9—10月)。生长周期内,氮元素含量年变化呈现“N”字型变化趋势;磷含量在1—4月呈先上升后下降的趋势,随后呈缓慢上升趋势;钾含量变化趋势与氮含量变化相似,但钾元素含量变化没有氮元素变化明显。菠萝蜜叶片中大量元素含量的适宜范围为:全氮21.03~22.15 g/kg,全磷2.86~3.40 g/kg,全钾13.49~14.47 g/kg。在生长发育过程中,菠萝蜜需氮、钾元素较多,特别是在花芽分化期和结果期,应注意增施氮肥与钾肥,磷肥应于养树期施足。

关键词:菠萝蜜;营养特性;养分规律;适宜值

中图分类号:S667.8      文献标识码:A

Abstract: The annual changes of nitrogen, phosphorus and potassium in the leaves of ‘Malaysia No. 1’ jackfruit in three locations in Hainan were similar. The annual average content of elements was N > K > P. According to the investigation of the growth period in actual production, the growth cycle of jackfruit is roughly divided into two batches and three stages, the first batch of tree growing stage (November to December), the first batch of flower stage (January to February), the first batch of fruit stage (March to April), the second batch of tree growing stage (May to June), the second batch of flower stage (July to August), the second batch of fruit stage (September to October). During the growth cycle, the annual variation of nitrogen content showed a trend of “N” shape. From January to April, the phosphorus content increased first and then decreased, and then increased slowly. The variation trend of potassium content was similar to that of nitrogen content, but the variation trend of potassium content was not as obvious as that of nitrogen content. The optimum range of abundant elements in the leaves of jackfruit was N 21.03–22.15 g/kg, P 2.86–3.40 g/kg, K 13.49– 14.47 g/kg, respectively. The growth and development of jackfruit require more nitrogen and potassium elements, especially in the flower and fruit stages, so attention should be paid to increasing the application of nitrogen and potassium fertilizer, and sufficient phosphate fertilizer should be applied at the tree growing stage.

Keywords: jackfruit; nutritional characteristics; law of nutrient; suitable value

DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.12.017

菠蘿蜜(Artocarpusheterophyllus Lam.)为典型的热带果树,在我国有1000多年的栽培历史,享有“热带水果皇后”的美称[1],属桑科菠萝蜜属常绿乔木,广泛种植于我国海南、福建、云南东南部、广东、广西、台湾等省(区)的热带和南亚热带地区。20世纪80年代末,我国从马来西亚引种无胶菠萝蜜品种,并从中选育出‘马来西亚1号’优良品种,现已发展成为海南省的主推品种[2]。该品种菠萝蜜结果早,果实大,产量高,肉厚爽脆,味道清甜有香气,营养价值高,深受种植户与消费者喜爱。随着中国菠萝蜜消费市场的不断扩大,菠萝蜜的商业栽培迅速发展,菠萝蜜产业的发展成为当地农民重要的经济来源,拥有广阔的市场前景[3]。

过去关于作物养分吸收规律的研究已开展了大量工作,王金辉等[4]对香水菠萝叶片氮磷钾养分含量变化规律进行了研究,总结出叶片中氮磷钾元素含量的适宜值。樊小林等[5]在荔枝年生长周期内对N、P、K营养动态规律进行研究,推断出最佳施肥时期。程宁宁等[6]的研究将海南金煌芒果的生长周期分为4个阶段,通过研究海南金煌芒果叶片各营养元素含量的变化规律,提出了营养诊断指标。张文等[7]通过分析叶片养分周年动态变化规律,确定出芒果叶片营养诊断的采样时间。宋少华等[8]通过对甜柿叶片营养元素含量年周期变化规律研究,分析得出大量元素、中微量元素需肥关键期,为农业生产中按需施肥提供了理论依据。目前我国对菠萝蜜的品种选育、栽培、加工和生物学特性等方面研究较多[9],对种植园土壤养分特征[10]和叶片微量元素含量[9]开展了部分研究,而對菠萝蜜叶片全年养分变化规律的基础性研究未见详细报道,目前,我国的菠萝蜜栽培大多处于粗放管理状态,生产上主要依靠经验施肥,导致肥料浪费,土壤质量下降,肥料利用率低。因此,为了全面了解和掌握菠萝蜜的营养特性,笔者对海南省菠萝蜜主栽品种‘马来西亚1号’进行了叶片养分的全年跟踪采样分析,

以探明菠萝蜜叶片中大量元素的周年变化规律,为菠萝蜜的合理施肥提供参考。

1  材料与方法

1.1  材料

试验样地选自文昌市南阳镇、琼海市大路镇和乐东县黄流镇具有代表性的‘马来西亚1号’标准菠萝蜜园,植株生长7 a左右。每个地区选择3个有代表性的果园,每666.7 m2产量达2500 kg以上。

1.2  方法

1.2.1  取样  每个果园采用“S”型布点取土样,取样部位为树冠滴水线处,用于测定土壤基本化学肥力状况(表1)。2020年1—12月,每月17日进行叶片样品采集,随机选取长势基本一致,健壮无病虫害的正常营养枝中上部位,从东、西、南、北4个方向分别摘取成熟叶各1片,每采集15株作为一个混合样,每园共采集45株,作为3个重复,将采集的叶片用干净的湿毛巾擦干净后,置于烘箱105 ℃杀青30 min,75 ℃恒温烘干,粉碎过1 mm筛,装入封口袋,贴好标签备用。

1.2.2  叶片养分测定  采用浓硫酸-过氧化氢消煮-纳氏试剂比色法测定氮;采用浓硫酸-过氧化氢消煮-钼睇抗比色法测定磷;采用干灰化-火焰分光光度计测定钾[11]。

1.3  数据处理

试验数据的分析整理通过Excel 2013和SPSS 20.0软件完成。

2  结果与分析

2.1  叶片氮含量

如图1所示,3个地区菠萝蜜叶片氮含量均呈阶段性的先升高后下降的变化规律。结合生产上划分的生育期可知,11—12月为养树期,植株以营养生长为主,叶片中氮元素含量不断积累,呈上升趋势。2月为果树花芽分化期,叶片中氮元素向生殖器官转移,叶片中氮含量下降。3—4月为第一批次结果期,氮元素向膨大成熟果实转移,含量迅速下降。4月采果后施用肥料,补充果实中带走的养分,5月氮素含量上升,6—7月第二批次花芽分化开始,叶片中的氮含量逐渐下降,在7月底施用催花肥,7—8月花芽分化期间叶片中氮元素含量不断上升。在9—10月为第二批次结果期,叶片中氮元素含量同第一批次结果期相似,元素含量呈下降趋势。3个地区的菠萝蜜叶片氮含量变化规律相似,最大值出现在12月,文昌地区达到了26.06 g/kg,琼海地区为26.22 g/kg,乐东地区最大值出现在9月,为23.82 g/kg。这可能与生长环境和施肥量有关。最低值出现在4月的乐东地区,为15.66 g/kg。

2.2  叶片磷含量

如图2所示,1—2月施用攻花肥,叶片磷的含量呈上升趋势。在2月达到最高值,乐东地区磷元素含量最高为8.25 g/kg,文昌地区次之,元素含量为6.91 g/kg,琼海地区最低为5.31 g/kg,这可能与土质有关。随着植株的不断生长,由第一批次花芽分化期向第一批次结果期过渡,叶片中的磷向果实转移,其磷含量下降。最低值出现在5月,5月为第一批次采果期结束又是第二批次养树期开始的时间点,是施用磷肥的关键时期。5—12月,叶片的磷含量变化相对较小,但第二批次3个时期变化规律与第一批次3个时期变化规律相同。第一批次养树期11—12月与第二批次5—6月同为养树期,叶片中磷元素含量都呈现上升趋势。第二批次7—8月份花芽分化期与第一批次1—2月份花芽分化期变化规律都出现上升趋势。第一批次结果期3—4月与第二批次结果期9—10月,磷含量呈下降趋势,叶片中的磷向果实中转移。

2.3  叶片钾含量

如图3所示,菠萝蜜叶片的钾含量随着生长季变化较大,呈现先降低后上升的趋势。第一批次1—2月与第二批次7—8月均为花芽分化期,因为花芽分化对钾的需求量较大,叶片中的钾被用于花芽分化,故叶片的钾含量达到最低,以琼海菠萝蜜园为例,第一批次2月钾元素含量值为11.00 g/kg,第二批次8月钾元素含量值为12.46 g/kg。因为开花期原因,叶片钾向花转移,含量迅速下降,2月达到最低。2月底,由于施用壮果肥,钾含量不断升高。3—4月为第一批次结果期,由于果实膨大需要钾元素,叶片中钾元素含量下降明显,叶片中的钾转移到果实中。第二批次结果期9—10月,叶片中钾元素含量变化趋势相同,从9—10月呈下降趋势,在果实成熟期,叶片中的钾不断向果实转移,钾含量呈持续下降趋势。10月采完果后施用肥料,为第二年植株生长提供保障。

2.4  不同生育期叶片氮、磷、钾含量比较

由图4可以看出,养树期氮含量第一批次高于第二批次,二者存在极显著差异,磷含量第一批高于第二季批次,二者存在极显著差异,钾含量第一批次与第二批次差异不显著。由此可以看出,在养树期叶片氮磷含量第二批次较第一批次养分含量偏低,在第一批次果实采收完成后需及时补施肥料,保证第二批次果实正常生长,保证稳产。

花芽分化期氮元素含量第一批次低于第二批次,二者之间存在极显著差异,磷元素含量第一批次显著高于第二批次,两季的钾元素含量无显著性差异。这表明在第二批次花芽分化期氮钾含量充足,而对比来看,磷含量第二批次较第一批次含量低,说明在花芽分化期第二批次需要补充磷肥。

结果期氮含量第二批次比第一批次含量高,二者存在极显著差异;钾含量第二批次比第一批次含量高,磷含量第二批次比第一季批次含量低,这与花芽分化期规律相似,同样,在结果期第二批次时需增施磷肥。磷元素与钾元素在两批次之间存在显著性差异。

2.5  叶片氮磷钾含量在不同生育期的差异比较

由表2可知,菠萝蜜叶片氮磷钾含量均值大小依次为:氮>钾>磷,分别为21.59、13.98、3.13 g/kg,第一批次中氮元素在3個不同生育时期元素含量差异较大。养树期含量最高,为24.54 g/kg;花芽分化期与结果期含量相差不大,养树期与花芽分化期、养树期与结果期两两之间差异显著。第二批次中的氮含量结果期显著高于养树期与花芽分化期,两两之间差异显著;第一批次中磷元素含量在3个不同生育期中含量差异显著,磷含量花芽分化期显著高于养树期与结果期,为5.74 g/kg,养树期磷含量较花芽分化期和结果期低,为2.78 g/kg。在第二批次中,结果期磷含量最高,为2.47 g/kg,与养树期差异显著,花芽分化期与养树期含量差异不大;第一批次钾元素含量在3个时期的变化不明显。在第二批次结果期含量较其他时期含量稍高。

通过分析测定,得出种植规范、管理标准的菠萝蜜园健康植株叶片氮、磷、钾含量的适宜范围为:全氮21.03~22.15 g/kg,全磷2.86~3.40 g/kg,全钾13.49~14.47 g/kg,各数值为均值加减标准差所得。此范围根据2个标准所得:一是养分含量

比较稳定时间段;二是范围值接近于全年平均值。在本次研究中,第一批次花芽分化期与结果期氮含量低于参考值,养树期氮含量高于参考值。第二批次中养树期与花芽分化期氮含量在参考值范围内,结果期略高于参考值;第一批次与第二批次养树期磷含量均在参考值之下,养树期第二批次缺乏更为明显。第一批次花芽分化期磷含量显著高于参考值,而第二批次显著低于参考值,这可能与未及时施肥有关。3个时期的钾元素含量除了第一批次中花芽分化期与结果期的钾含量稍低于参考值,第一批次养树期与第二批次结果期略高于参考值外,其他时期均在参考值范围内。

3  讨论

矿质营养是果树生长发育、产量提高和果实品质形成的物质基础[12]。矿质营养元素是果树产量形成和果实品质提高的物质基础,营养元素的含量分析旨在探讨与校正树体营养水平的变化趋势,而叶片分析是当今较成熟的果树营养诊断方法[13]。袁紫倩等[14]对薄壳山核桃‘马汉’叶片营养元素含量测定结果显示,开花授粉期后营养元素含量下降,这与本研究结果相反,原因可能是在薄壳山核桃研究中是在开花授粉期后进行的营养成分测定,而本研究是在花芽分化期期间进行的养分含量测定。本研究结果表明,海南省文昌市、琼海市、乐东县3个地区氮含量变化均呈“N”字形变化趋势,在结果期第一批次与第二批次氮元素含量均呈下降趋势,这与樊小林等[5]在荔枝研究中结论相似,说明果实在生长发育过程中需消耗大量的氮素。磷含量变化规律为先升高后持续降低,再到缓慢上升趋势,3个地区变化规律一致,此变化规律与刘丽雅[15]在菠萝蜜研究中的规律相似。钾含量变化趋势与氮含量变化趋势相似,但没氮元素含量变化剧烈,呈锯齿状波动。第一批次结果期钾元素含量在琼海文昌呈上升趋势而乐东地区呈下降趋势,第二批次结果期3个地区均呈下降趋势,这与廖志气等[16]在红金龙芒果中的研究相似,在结果期叶片中的钾元素转移至果实,叶片中元素含量下降。第一批次结果期中文昌、琼海地区钾元素含量出现上升趋势,原因可能与施肥过量有关,具体原因还需要进一步调查研究。本研究表明,氮的年平均含量较钾年平均含量高,磷元素年平均含量最低,这与李晓天等[17]在台农芒果的研究结论一致。

在本研究中进行同时期两批次氮磷钾养分含量差异性比较时发现,在养树期氮磷钾元素含量第一批次明显高于第二批次,出现这种差异的原因可能是第一季采完果后没能及时施肥,造成第二批次养树期肥料供应不足;在花芽分化期第二批次氮元素与钾元素含量显著高于第一批次,而磷元素含量第二批次显著低于第一批次,这与结果期第一批次与第二批次3种元素含量差异相似。造成此差异的原因可能是在花芽分化期与结果期分别施用催花肥与壮果肥有关。

菠萝蜜叶片中全年大量元素平均含量从大到小依次为氮>钾>磷,这与海南地区的芒果养分规律相似,氮素年平均含量最高,钾元素较氮元素含量低,磷元素年平均含量最低[5, 18]。在本研究中磷元素年变化相比氮元素与钾元素小,氮和钾元素在全年生育期中变化较大,可以得出菠萝蜜对氮、钾元素需求较多,在实际生产中需保证磷肥的营养需要,同时及时补充氮肥与钾肥,特别是在花芽分化期与结果期尤为重要。

4  结论

(1)笔者根据整个生长期内氮、磷、钾元素的变化规律结合实际生产调研将菠萝蜜的生长周期大致划分为2个批次3个生长时期:第一批次养树期(11—12月),花芽分化期(1—2月),结果期(3—4月);第二批次养树期(5—6月),花芽分化期(7—8月),结果期(9—10月)。

(2)叶片中氮、磷、钾元素含量依次为氮>钾>磷,氮元素年平均含量为(21.09±0.56) g/kg,磷元素年平均含量为(3.13±0.27) g/kg,钾元素年平均含量为(13.98±0.49) g/kg。

(3)菠萝蜜叶片中大量元素含量的适宜范围:全氮21.03~22.15 g/kg,全磷2.86~3.40 g/kg,全钾13.49~14.47 g/kg,各数值为均值加减标准差所得。

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责任编辑:白  净

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