不同生长时期‘大红’火龙果枝条大、中量元素含量及相关性研究*

李华东，谭梦怡，冼昌华，苏 明，林 电

（1 中化化肥有限公司海南分公司，海口 570228）（2 海南大学）（3 海南北纬十八度果业有限公司）

火龙果又称红龙果、青龙果，属于仙人掌科（Cactaceae）量天尺属（Hylocereus）或蛇鞭柱属（Seleniereus）植物，原产于中美洲热带地区，属典型的热带植物，其最早于1745 年由荷兰人引进我国台湾栽培，20 世纪90 年代由台湾引进海南、广西、广东等地栽培。火龙果具有易栽培、产量高、结果早、收获期长、效益高等优点，其含有植物蛋白、甜菜素，富含维生素，具有独特的营养及药用价值，深受消费者青睐[1-3]。我国火龙果市场需求量大，目前国内火龙果市场消费量的60%从越南进口，近3 年每年进口火龙果50 万t，进口额约4 亿美元[1,4]。2018 年我国火龙果种植面积为5 万hm2，主要分布在广西、广东、海南、贵州、云南、福建等省区。截至2020 年，海南火龙果种植面积为0.67万hm2，海南热量充足，可四季产果，具有产区优势，并有快速扩张的趋势。

国内外关于火龙果矿质元素的研究报道，主要集中在矿质元素在树体的分布及施肥的研究，李润唐等[5]、邓仁菊等[6]研究了火龙果树体矿质元素的含量及分布；唐恒朋等[7]研究了增施氮肥对火龙果枝条生长、产量及养分的影响；Fernandes 等[8]研究了增施钾肥提高火龙果产量和品质。生产上为了持续保持火龙果植株的丰产树形，需定期修剪更换老的结果枝条，培育新的长度相对一致的结果枝条，为翌年开花结果作准备，但关于枝条的养分变化及积累特性尚未见报道。本研究以排架式种植模式，根据生产实际研究火龙果结果枝条大、中量元素含量变化及积累特性，旨在为火龙果合理施肥提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验园概况

试验于2018 年12 月至2020 年4 月在海南省东方市大田镇海南北纬十八度果业有限公司种植区域（北纬19°11′50″、东经108°51′38″）进行，供试品种为国内主栽品种之一‘大红’。2016 年6 月扦插苗种植，行距3 m、株距40 cm，2018 年11 月单株结果枝条6 个，管理规范，树冠整齐完整。果园土壤pH 值5.36，有机质含量17.41 g/kg，碱解氮含量43.17 mg/kg，有效磷含量234.03 mg/kg，速效钾含量148.33 mg/kg，交换性钙含量688.10 mg/kg，交换性镁含量120.76 mg/kg。

试验果园小区施肥情况：2019 年4 月至2020年10 月，每月每公顷施用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，每月每公顷施用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 月施用有机肥2 t，2020年3 月施用有机肥1 t。试验小区年产量31 305 kg/hm2，采摘15 批次，其中，2019 年5—10 月产果11 250 kg/hm2，2019 年11 月至2020 年4 月产果 20 055 kg/hm2。

1.2 采样方法

火龙果为攀援性植物，叶片退化，枝条肉质，在种植过程中需搭架栽培，试验果园采用排架式种植，即种植过程中通过短截、摘心措施，每株培养主茎1 个，主茎顶部培养多枝长度相对一致的枝条作为结果枝条。根据当地果园管理情况，选择长势一致、结果枝条数量一致、无病虫害、生长正常的植株，于2018 年12 月27 日留梢期，用红绳标记新抽枝条（长度20 cm），分别标记90 株，于2019年4 月（枝条成熟期，以Ⅰ表示）、2019 年10 月（开始产期，调节补光，以Ⅱ表示）、2020 年4 月（产期调节，末次果采收期，以Ⅲ表示）3 个时期采样，各时期每株采集1 个枝条，各随机采集9 株，共9个枝条，立即带回实验室，用去离子水洗净，晾干，切成小块，105 ℃杀青30 min，70 ℃烘干称重并粉碎为1 mm 粉末。

1.3 测定项目与方法

火龙果枝条中的氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）采用农化分析常规分析方法测定[9]，N 采用浓硫酸-过氧化氢消煮-纳氏试剂比色法测定，P 采用湿灰化浓硫酸-过氧化氢消煮-钼锑抗比色法测定，K 采用干灰化-火焰光度法（6400A 火焰光度计）测定，Ca、Mg 采用干灰化-原子吸收分光光度法（AAS novAA400 原子吸收光谱仪）测定，S 采用三酸消煮-硫酸钡比浊法测定。养分含量测定在海南大学热带作物学院农业资源与环境实验室进行。

1.4 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2007、JMP 1.0 软件进行整理、统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同时期火龙果枝条大、中量元素含量变化

由表1 可以看出，3 个生长时期中N 含量为7.74～10.82 g/kg，呈下降趋势，即时期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ；时期Ⅱ的N 含量低于Ⅰ，时期Ⅲ低于Ⅱ，差异均不显著；时期Ⅲ显著低于Ⅰ。P 含量为3.07～4.99 g/kg，呈现先升后降的趋势，时期Ⅱ的P 含量显著高于Ⅲ、Ⅰ，时期Ⅲ显著高于Ⅰ。K 含量为21.25～40.33 g/kg，呈下降趋势，即时期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ；时期Ⅰ的K 含量显著高于Ⅲ；时期Ⅱ低于Ⅰ，差异不显著。Ca 含量为16.74～32.28 g/kg，呈现先升后降的趋势，时期Ⅱ的Ca 含量显著高于Ⅲ、Ⅰ，时期Ⅲ显著高于Ⅰ。Mg 含量为6.40～7.33 g/kg，呈上升趋势，即时期Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ；时期Ⅲ的Mg 含量高于Ⅱ，时期Ⅱ高于Ⅰ，差异均不显著；时期Ⅲ高于Ⅰ，差异显著。S含量为1.18～1.39 g/kg，呈现上升趋势，即时期Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ，3 个时期之间S 含量差异均不显著。

表1 不同时期火龙果枝条大、中量元素含量变化

时期Ⅰ各元素平均含量由高到低排序为K＞Ca＞N＞Mg＞P＞S，各元素间差异显著；时期Ⅱ各元素平均含量由高到低排序为K＞Ca＞N＞Mg＞P＞S，K 与Ca 含量差异不显著；时期Ⅲ各元素平均含量由高到低排序为Ca＞K＞N＞Mg＞P＞S，Ca 与K，N 与Mg、P，P 与S 含量差异均不显著（表1）。

2.2 不同时期火龙果枝条大、中量元素积累量

如表2 所示，3 个生长时期火龙果枝条平均含水量为88.11%～89.41%，时期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，各时期间差异均不显著。枝条干物质含量为76.58～81.33 g/个，时期Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ，各时期间差异均不显著。枝条中N 积累量为0.61～0.87 g/个，时期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，相互间差异均不显著。P 积累量为0.25～0.38 g/个，时期Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ，时期Ⅱ显著高于Ⅰ；时期Ⅲ高于Ⅰ，差异不显著。K 积累量为1.64～3.21 g/个，时期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，时期Ⅰ高于Ⅱ，差异不显著；时期Ⅰ、Ⅱ均高于Ⅲ，差异均显著。Ca 积累量为1.35～2.51 g/个，时期Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ，时期Ⅱ高于Ⅲ，差异不显著；时期Ⅱ高于Ⅰ，差异显著；时期Ⅲ、Ⅰ间差异不显著。Mg 积累量为0.52～0.58 g/个，时期Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ，相互间差异均不显著。各时期S 积累量Ⅲ＞Ⅱ、Ⅰ，相互间差异均不显著。

表2 不同时期火龙果枝条大、中量元素平均积累量

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

2.3 不同时期火龙果枝条大、中量元素含量相关性分析

相关性分析表明（表3），结果枝条N 含量与K含量呈显著正相关（r＝0.395 0），与P、Ca、Mg 含量呈正相关，相关性不显著，与S 含量呈负相关。P 含量与Ca、S 含量均呈显著正相关（r＝0.709 6、0.392 4），与K、Mg 含量均呈负相关。K 含量与Ca、Mg 含量均呈负相关。Ca 含量与Mg 含量呈显著正相关（r＝0.464 2），与S 含量呈正相关。Mg 含量与S 含量呈显著正相关（r＝0.474 7）。

表3 不同时期火龙果枝条大、中量元素含量相关性分析（n＝27）

2.4 不同时期火龙果枝条大、中量元素积累量相关性分析

相关性分析表明（表4），N 积累量与K、Mg积累量均呈显著正相关（r＝0.463 2、0.399 5），与P、Ca、S 积累量均呈正相关。P 积累量与Ca、Mg积累量均呈显著正相关（r＝0.781 3、0.679 1），与K、S 积累量均呈正相关。K 积累量与Ca、Mg、S积累量均呈正相关。Ca 积累量与Mg、S 积累量均呈显著正相关（r＝0.615 9、0.491 8）。Mg 积累量与S 积累量呈显著正相关（r＝0.800 5）。

表4 不同时期火龙果枝条大、中量元素积累量相关性分析（n＝27）

3 讨 论

本研究对火龙果枝条3 个生长时期大、中量元素含量进行了分析，N、P、K、Ca、Mg 的含量有不同程度的变化，S 元素的变化幅度无显著差异。N、K 含量均呈现下降趋势，翌年4 月均达到最低点，由于4—10 月采取疏花疏果减少留果数，产量较低，2019 年11 月至2020 年4 月进行产期调节大幅增加产量，火龙果花蕾及果实中元素含量K＞N＞P[5,10]，果实生长消耗大量养分，导致枝条中N、K 含量持续下降，说明花果期保证枝条N、K 含量以满足花、果的生长发育十分必要。P 含量呈现先升后降的趋势，亦与夏秋季节疏花疏果、冬春季节产期调节大幅增加产量养分消耗有关。本研究中火龙果枝条Ca含量出现先升后降的显著变化，据报道Ca 在植物体中主要通过木质部运输，通常不易移动，与蒸腾速率有关[11]，但萧浪涛等[12]运用同位素45Ca 跟踪法对柑橘进行研究报道，45Ca 在木质部中运转，也可在木质部和韧皮部中相互转移，果实中的45Ca 可转移至叶片，且叶片中的45Ca 可转移至树体其他部位；荔枝[13]、梨[14]叶片Ca 含量亦存在升降变化，具体原因有待进一步深入研究。Mg、S 元素呈现不断上升的趋势，这可能与增施硫酸钾镁肥有关。

本研究分析表明：火龙果枝条成熟期元素含量及积累量大小排序为K＞Ca＞N＞Mg＞P＞S；不同时期略有变化，各个元素含量和积累量大小排序相类似。李润唐等[5]研究报道‘白玉龙’火龙果茎中元素含量Ca＞K＞N＞P＞Mg＞S，P与Mg含量接近；邓仁菊等[6]研究报道‘紫红龙’和‘晶红龙’幼茎中元素含量K＞Ca＞N＞P＞Mg，主干中Ca＞K＞N＞P＞Mg；程玉等[15]研究报道‘软枝大红’枝条养分积累量为K＞N＞P，且K 含量是N 含量的3 倍多；王正明等[16]研究报道云南元江干热河谷地区火龙果枝条年度吸收量中K＞N＞P。本研究结果与上述研究报道相类似，不同时期N、P、K、Ca、Mg含量略有变化，这与品种、枝条月龄、气候、土壤、施肥及栽培管理等因素有关。火龙果花蕾及果实中元素含量K＞N＞P[5,10,16]，说明火龙果枝条、花蕾及果实均对K 的需求量较高，增施钾肥能提高火龙果产量和品质[8]，生产上应注重钾肥的施用。

对元素间相关性进行分析便于了解各个元素间的相互作用，本研究相关性分析表明，火龙果枝条N 和K 含量、积累量均呈显著正相关，N、K 与P 含量、积累量相关性均不显著。唐恒朋等[7]对红皮红肉火龙果品种研究报道，增施氮肥可以促进枝条生长，显著增加N、K 含量，对P 影响较小。程玉等[15]研究也有类似报道，增施氮肥亦促进火龙果枝条生长，显著增加K 含量，因此，在养分管理中应注重协调N、K 的平衡。通常认为植物中Ca2+、Mg2+有拮抗关系，Ca2+在植物体内过量积累，会抑制Mg2+的吸收[17]；但也有研究报道，在一定条件下Ca2+与Mg2+具有协同关系，猕猴桃叶片Ca 与Mg 呈极显著正相关[18]，荔枝[13]叶片周年变化中Ca 与Mg 呈现显著正相关，荔枝叶面喷施MgCl2可提高果皮镁、钙含量，呈现增益效应[19]。马晓丽[20]研究报道，适当施镁可促进缺镁葡萄植株生长，但当每667 m2土施量大于10 kg 时，镁与钙吸收出现拮抗，抑制植株对钙的吸收，说明Ca 与Mg 并非单纯的拮抗关系，其机理有待进一步研究。本研究显示P 和Ca 呈显著正相关，樊卫国等[21]采用土培和水培2 种方法研究脐橙幼树显示，随供磷水平增加，叶片钙、磷含量呈正相关关系；‘库尔勒香梨’叶片钙、磷含量变化呈现显著正相关[14]；本研究中Mg、S 元素呈显著正相关，这可能与增施硫酸钾镁肥有关。

4 结 论

火龙果枝条不同时期N、K 含量均呈现下降趋势，枝条成熟期最高，后均下降至最低值，P、Ca含量均呈现先升后降的显著变化，Mg 含量呈上升趋势，S 含量变化幅度无显著差异。

枝条成熟期养分含量及积累量大小排序均为K＞Ca＞N＞Mg＞P＞S，此时期不同元素含量间均差异显著。但不同时期略有变化，时期Ⅱ各元素平均积累量大小排序为K＞Ca＞N＞Mg＞P＞S，时期Ⅲ各元素平均积累量大小排序为Ca＞K＞N＞Mg＞P＞S，各个时期大、中量元素含量和积累量大小排序相类似。

火龙果枝条中N 与K 含量呈显著正相关，P 与Ca、S 含量均呈显著正相关，Ca 与Mg 含量呈显著正相关，Mg 与S 含量呈显著正相关；枝条积累量中N 与K、Mg 积累量均呈显著正相关，P 与Ca、Mg 积累量均呈显著正相关，Ca 与Mg、S 积累量均呈显著正相关，Mg 与S 积累量呈显著正相关。