红心火龙果品质及产量对稻壳有机肥施用量的响应

李坤 岳学文 史亮涛 李小英 李建查 潘志贤 陈丽美

摘  要：本研究通过探索红心火龙果营养品质和产量对稻壳有机肥施用量的响应，旨在为红心火龙果的施肥管理提供参考。以5年生‘台农二号红心火龙果为供试材料，设置3个稻壳有机肥施用水平（低施肥量L：22 500 kg/hm2;中施肥量M：45 000 kg/hm2;高施肥量H：90 000 kg/hm2），调查火龙果全年各批次果实的还原糖、可溶性蛋白、维生素C（Vc）、可溶性固形物、花青素、可食率及产量。结果表明：（1）稻壳有机肥施用量对部分批次火龙果的果实营养品质、果数及產量影响显著;（2）存在显著差异的批次中，增加有机肥施用量对火龙果花青素、可溶性固形物、Vc、果数以及产量具有显著的促进作用，其中相较于L处理，花青素含量在7月19日批次中M处理增大5.59%，可溶性固形物在9月6日批次中H处理增大6.95%，Vc含量在10月23日批次中M处理和H处理分别增大24.11%和14.29%，果数在9月6日批次中M处理和H处理分别提高372.73%和172.73%，产量在9月6日批次中M处理和H处理分别提高373.44%和165.63%（P<0.05）;（3）还原糖和可溶性蛋白含量在差异显著的批次中随有机肥施用量的增加而减少;（4）在3个有机肥施用量下，L处理的经济效益最好，同时营养品质和可食率较优。综上所述，调控稻壳有机肥施用量显著改善红心火龙果果实营养品质和可食率。

关键词：稻壳有机肥;施肥量;红心火龙果;品质;产量;经济效益

中图分类号：S667.9      文献标识码：A

Response of Quality and Yield in Red Pitaya to Change in Amounts of Chaff Organic Fertilizer

LI Kun1， YUE Xuewen1， 2， SHI Liangtao1*， LI Xiaoying3， LI Jiancha1， PAN Zhixian1， CHEN Limei3

1. Institute of Tropical Eco-agricultural， Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Yuanmou， Yunnan 651300， China; 2. Yunnan Changrun Ecological Agriculture Technology Development Co.， Ltd.， Yuanmou， Yunnan 651300， China; 3. College of Ecology and Environment， Southwest Forestry University， Kunming， Yunnan 650224， China

Abstract： The objective of this paper is to evaluate the response of quality and yield in red pitaya to different amounts of chaff organic fertilizer to provide the theoretical foundation for red pitaya planting with chaff organic fertilizer. A field experiment was conducted to evaluate the performance of five-year-old ‘Tainong No.2 red pitaya under three levels of fertilization amounts. The following fertilizer treatments were applied： （1） low fertilization amounts （L） at 22 500 kg/hm2 chaff organic fertilizer， （2） moderate fertilization amounts （M） at 45 000 kg/hm2 chaff organic fertilizer， （3） high fertilization amounts （H） at 90 000 kg/hm2 chaff organic fertilizer. Reducing sugar， soluble protein， vitamin C （Vc）， soluble solids， anthocyanin， and fruit yield were compared. The fruit quality， fruit number， and yield in some batches of red pitaya were significantly different among the three treatments. In batches with significant differences， the increase in fertilization amounts significantly increased anthocyanin， soluble solids， Vc， edible rate， fruit number and yield. Compared with L treatment， the anthocyanin content in the July 19 batch in M treatment significantly increased by 5.59%; the soluble solid in the September 6 batch in H treatment significantly increased by 6.95%; the Vc content in the October 23 batch in M and H treatment significantly increased by 24.11% and 14.29%; the fruit number in the September 6 batch in M and H treatment increased by 372.73% and 172.73%; the yield in the September 6 batch in M and H treatment increased by 373.44% and 165.63% （P<0.05）. However， reducing sugar and soluble protein significantly decreased with the increasing fertilization amounts （P<0.05）. The profitability of fertilization amounts in 22 500 kg/hm2 was the best among the three treatments， and this fertilization practice was relatively good at nutritional quality and edible rate of red pitaya fruit. The results suggest that the application amounts of chaff organic fertilizer significantly improve the quality and edible rate of red pitaya fruit.

Keywords： chaff organic fertilizer; fertilizing amount; red pitaya; fruit quality; yield; economic benefits

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.04.015

火龙果（Hylocereus undatus），属仙人掌科（Cactaceae）量天尺属（Hylocereusundatus）和蛇鞭柱属（Seleniereus）植物[1]，耐干旱，耐高温，适应性极强，在我国广西、海南、贵州、云南等南方省（区）均有规模化栽培[2]，已成为农业的新、特、优开发项目[3]。此外，其含有一般植物少有的植物性白蛋白和花青素，还含有丰富的维生素和水溶性膳食纤维，备受消费者喜爱[4-5]。火龙果产量和品质与施肥技术密切相关[6]，而在实际生产中果农通常根据经验来管理，缺乏科学的理论指导。相较于单施化肥，有机肥与无机肥混施能显著提高常见的茄果类果实营养品质[7-9]。近年来，针对有机肥对火龙果提质增产的研究已有文献报道，王学武等[4]以不施肥为对照，研究了单施化肥、单施有机肥、化肥和有机肥混施对火龙果单果重和果实品质的影响;刘红明等[10]研究了化肥配施羊粪对火龙果果实品质动态的影响;张晓梅等[6]通过增施不同量的羊粪，研究其对不同批次火龙果果实生长与品质的影响。上述研究发现，增施有机肥在一定程度上能提高火龙果果实糖、Vc、蛋白质以及可溶性固形物的含量，增大果实纵径、横径及果形指数，改善果实口味。然而，以往的研究主要针对有机肥和化肥混施对火龙果品质和产量的影响，而鲜见有关不同有机肥施用量下火龙果不同批次果实品质及产量变化规律的研究报道。此外，相较于已报道的牛粪[4]、羊粪[6]等有机肥，火龙果主要产区水稻种植面积广，稻壳副产物易得，稻壳有机肥制作更为简便。然而，增施稻壳有机肥是否能有效提高火龙果产量，改善果实品质尚不清楚，值得进一步研究。因此，本研究以红心火龙果为供试材料，研究施用稻壳有机肥下不同批次火龙果的果实营养品质和产量，以期为红心火龙果有机种植提供技术和理论参考。

1  材料与方法

1.1  材料

试验于2019年4月30日至12月3日在云南省农业科学院热区生态农业研究所（楚雄彝族自治州元谋县）科研试验基地进行（2541.5 N，10152.6 E，海拔1169 m）。试验区属南亚热带干热季风气候，年均温度21.9 ℃，无霜期305～331 d，年均降雨量634.0 mm，年均日照时数7.3 h，年均相对湿度53%。试验以5年生‘台农二号红心火龙果为试验材料，株距1.0 m，行距2.0 m，东西行向。供试有机肥为稻壳有机肥，购自云南纳洁生物科技有限公司，采用好氧发酵生產，其中pH 7.85，N、P2O5、K2O和有机质含量分别为24、4.9、33.9、732.6 g/kg。供试土壤为燥红土，基本理化性质如表1。

1.2  方法

1.2.1  试验设计  试验设置3个稻壳有机肥施用水平，分别为低施肥量L（22 500 kg/hm2）、中施肥量M（45 000 kg/hm2）和高施肥量H（90 000 kg/hm2）。每个施肥处理设置3个重复，共9个试验小区，每个试验小区面积20 m2 （5 m× 4 m）。稻壳有机肥于2019年4月一次性施入果园，施肥方式采用表面施肥，均匀施肥后薄土覆盖。试验期间果园灌水、除草以及其他田间管理按常规方法进行。

1.2.2  项目测定  分别于2019年7月19日、7月24日、8月19日、9月6日、9月25日和10月23日分批次采摘成熟的火龙果，测定每个试验小区的果数和产量。

在7月19日、9月6日、9月25日和10月23日批次中，对不同处理的每批火龙果混合均匀后，每个试验小区随机选取5个大小均匀和果型正常的火龙果进行营养品质和可食率的测定。测定前每个果实剥皮后全部果肉榨汁冷藏备用。可食率为可食部分质量与果实总质量的比值。还原糖采用斐林试剂比色法测定;Vc采用钼酸铵比色法测定;可溶性蛋白采用考马斯亮兰G-250比色法测定;花青素采用pH试差法测定;可溶性固形物采用便携式糖度仪测定[11-13]。

1.2.3  经济效益分析  火龙果多次开花，多批结果，试验期间共采摘6个批次，取6个批次的总产量为实际产量计算总产值。火龙果的价格按当地市场售价计算，即6元/kg。稻壳有机肥的进价成本为0.3元/kg。灌水、人工等生产成本按实际支出计算作为其他成本。纯收益为总产值扣除有机肥进价成本和其他成本之后所得。

1.3  数据处理

采用Microsoft Office Excel 2010软件对数据进行统计分析和绘图，采用IBM SPSS Statistics 19软件进行方差分析（ANOVA）及Pearson相关性分析。

2  结果与分析

2.1  不同批次火龙果果实营养品质对稻壳有机肥施用量的响应

3种稻壳有机肥施用量下火龙果果实的还原糖含量见表2。在各施肥处理的4批次火龙果果实中，仅7月19日和10月23日采摘的2个批次火龙果还原糖含量存在显著差异（P<0.05）。在这2个批次中，与L处理相比，M处理的还原糖含量分别下降18.90%和7.59%，H处理的还原糖含量分别下降12.63%和8.96%。其中10月23日批次的还原糖含量H处理显著低于L处理。此外，10月23日批次的还原糖含量随有机肥施用量的增加呈现减小的趋势，其余3批次的还原糖含量随有机肥施用量的增加呈先减后增的趋势。

3种稻壳有机肥施用量下火龙果果实的可溶性蛋白含量见表2。在各施肥处理的4批次火龙果果实中，仅9月6日和9月25日采摘的2批次可溶性蛋白含量存在显著差异（P<0.05），其余2批次可溶性蛋白含量差异不显著（P>0.05）。在9月6日和9月25日2个批次中，与L处理相比，M处理的可溶性蛋白含量分别减少6.22%和11.72%，H处理的可溶性蛋白含量分别减少26.51%和19.51%。此外，在4批火龙果果实中，可溶性蛋白含量随有机肥施用量的增加呈现的变化趋势不一致，其中7月19日和10月23日批次的可溶性蛋白含量随有机肥施用量的增加呈先增后减的趋势;9月6日和9月25日批次的可溶性蛋白含量随有机肥施用量的增加而呈减少的趋势。

3种稻壳有机肥施用量下火龙果果实的花青素含量见表2。在各施肥处理的4批次火龙果果实中，仅7月19日和9月6日采摘的2批次果实花青素含量存在显著差异（P<0.05）;在7月19日批次中，与L处理相比，M处理的花青素含量增大5.59%，而H处理的花青素含量则下降18.63%;在9月6日批次中，与L处理相比，M处理和H处理的花青素含量分别下降29.66%和22.03%。在4批火龙果果实中，花青素含量随有机肥施用量的增加呈现的变化趋势不一致，其中7月19日和10月23日批次的花青素含量随着有机肥施用量的增加呈先增后减的趋势，且H处理含量低于L处理;9月6日和9月25日批次的花青素含量呈先减后增的趋势，且M处理和H处理的花青素含量低于L处理。

3种稻壳有机肥施用量下火龙果果实的可溶性固形物含量见表2。在各施肥处理的4批次火龙果果实中，仅9月6日采摘批次的可溶性固形物含量存在显著差异（P<0.05），其余批次的可溶性固形物含量均不存在显著差异（P>0.05）。在9月6日批次中，与L处理相比，M处理的可溶性固形物含量降低4.95%，而H处理的可溶性固形物含量增大6.95%。此外，在4批火龙果果实中，可溶性固形物含量随有机肥施用量的增加呈现的变化趋势均不相同。其中7月19日批次的可溶性固形物含量随有机肥施用量的增加呈先增后减的变化趋势，9月6日和9月25日批次的可溶性固形物含量随有机肥施用量的增加呈先减后增的变化趋势;10月23日批次的可溶性固形物含量随有机肥施用量的增加呈逐渐递减的变化趋势。

3种稻壳有机肥施用量下火龙果果实的Vc含量见表2。在各施肥处理的3批次火龙果果实中，9月6日和10月23日采摘批次的Vc含量存在显著差异（P<0.05）。在9月6日批次中，与L处理相比，M处理的Vc含量增大不明显，而H处理的Vc含量降低9.13%;在10月23日批次中，M处理和H处理的Vc含量分别增大24.11%和14.29%，其中M处理的Vc含量显著高于H处理。此外，在3批次火龙果果实中Vc含量均随有机肥施用量的增加呈现先增后减的趋势。

2.2  不同批次火龙果果实可食率对稻壳有机肥施用量的响应

3种稻壳有机肥施用量下火龙果果实的可食率见图1。在各施肥处理的4批次火龙果果实中，9月6日、9月25日和10月23日采摘批次的果实可食率存在显著差异（P<0.05）。在9月6日和10月23日批次中，与L处理相比，M处理的果实可食率增大均不明显，而H处理的果实可食率分别降低1.07%和5.96%;在9月25日批次中，與L处理相比，M处理和H处理的果实可食率分别降低5.37%和3.73%。其中，9月6日批次的果实可食率M处理显著高于H处理;9月25日批次的果实可食率M处理显著低于L处理。此外，4批次火龙果果实可食率随有机肥施用量的增加也呈现不同的变化趋势。7月19日批次的果实可食率随有机肥施用量的增加呈现降低的趋势，9月6日和10月23日批次的果实可食率随有机肥施用量的增加呈先增后减的趋势，而9月25日批

不同小写字母表示处理间可食率在0.05水平上差异显著。

Different lowercase letters indicate significant difference of edible rate between treatments at the 0.05 level.

2.3  不同批次火龙果果数和产量对稻壳有机肥施用量的响应

在6个采摘批次中，7月19日、7月24日及9月25日3个批次为盛果批次，8月19日、9月6日和10月23日3个批次为弱果批次。稻壳有机肥施用量对不同批次火龙果果数和产量的影响见表3。

在3个盛果批次中，相较于L处理，M处理的果数分别减产46.39%、17.12%和1.17%;H处理在7月19日批次中果数减产39.18%，其余2个批次的果数分别增产1.80%和18.75%。在3个弱果批次中，相较于L处理，M处理的果数分别增产11.76%、372.73%和0.00%，H处理的果数分别增产60.78%、172.73%和51.61%。与L处理相比，M处理全年总果数减产7.84%，而H处理增产10.46%。在6个批次中，仅9月6日批次的果数在各处理之间差异显著（P<0.05），其余批次的果数和全年总果数差异不显著（P>0.05）。

在3个盛果批次中，相较于L处理，M处理的产量分别减少42.83%、25.23%和4.51%，H处理在7月19日批次中产量减少37.91%，其余2个批次产量分别增大6.88%和9.27%。在3个弱果批次中，相较于L处理，M处理在8月19日批次中产量减少6.84%，其余2个批次分别增加373.44%和10.62%，而H处理分别增加11.58%、165.63%和34.51%。与L处理相比，M处理全年总产量减少8.76%，而H处理增加6.11%。此外，在6个批次中，仅9月6日批次的产量差异显著（P<0.05），其余批次产量及全年总产量差异不显著（P>0.05）。

2.4  稻壳有机肥施用量与火龙果品质及产量的相关性分析

稻壳有机肥施用量与火龙果果实品质及产量相关性分析见表4。在4批次火龙果果实中，仅10月23日批次的施肥量与产量呈现显著正相关（P<0.05）。此外，7月19日批次的施肥量与火龙果品质及产量均呈现负相关性;9月6日批次的施肥量与还原糖、可溶性固形物、果数及产量呈现正相关性，与可溶性蛋白、花青素、Vc及可食率呈负相关性;9月25日批次的施肥量与花青素、可溶性固形物、Vc、果数及产量呈现正相关性，与还原糖、可溶性蛋白及可食率呈负相关性;10月23日批次的施肥量与可溶性蛋白、Vc、产果数及产量呈现正相关性，与还原糖、花青素、可溶性固形物及可食率呈负相关性。

2.5  不同稻壳有机肥施用量下的火龙果经济效益分析

不同稻壳有机肥施用量下火龙果的经济效益

L处理的有机肥成本最低。相较于L处理，M处理和H处理的纯收益分别降低14.16%和5.69%。因此，L处理的经济效益最高，纯收益达到了160 830元/hm2，而M处理的经济效益最低。

3  讨论

本研究发现，在3种稻壳有机肥施用量处理之间，红心火龙果的营养品质及可食率仅在部分批次中存在显著差异（表2、图1）。其中，还原糖含量在初期果（7月19日批次）和末期果（10月23日批次）中存在显著差异;可溶性蛋白含量在中期果（9月6日批次和9月25日批次）中存在显著差异;花青素含量在前期果（7月19日批次）和中期果（9月6日批次）中存在显著差异;可溶性固形物仅在中期果（9月6日批次）中存在显著差异;Vc含量在中期果（9月6日批次）和末期果（10月23日批次）中存在显著差异;可食率除前期果（7月19日批次）外，在其余批次中均存在显著差异。一方面，这种现象可能与有机肥的肥效释放缓慢有关[9， 14]。相关研究发现，施用有机肥后土壤有机质、铵态氮、有效钾和有效磷含量随时间的延长呈现出先上升后下降的趋势，且在相同生育期内施用不同量的有机肥时土壤的养分含量也不相同[15-16]。另一方面，果实数量的多少也可能会导致果实品质的差异。有关疏果与品质关系方面的研究表明，采用疏果来减少挂果数，能显著提高果实的可溶性糖、Vc、可食率、可溶性固形物的含量，同时显著降低可滴定酸含量[17]。在9月6日批次的果實中，果数大小顺序为M处理>H处理>L处理，且3个处理之间的差异显著（见表3），相应的可溶性蛋白、花青素、可溶性固形物、Vc含量以及可食率差异均显著。

在差异显著的批次中，火龙果果实营养品质和可食率对稻壳有机肥施用量的响应表现不同（表2和表4）。其中还原糖和可溶性蛋白含量均表现为M处理和H处理较L处理有所降低，且与稻壳有机肥施用量呈负相关;花青素含量在初期果中表现为先增后减，中期果中L处理均高于M处理和H处理，且均与稻壳有机肥施用量呈负相关;可溶性固形物含量表现为M处理较L处理降低，而H处理增加，与稻壳有机肥施用量呈正相关;Vc含量表现为先增后减，同时中期果Vc含量与稻壳有机肥施用量呈负相关，末期果Vc含量与稻壳有机肥施用量呈正相关;可食率表现为前期果和末期果先增后减，中后期果均减少，且均与稻壳有机肥施用量呈负相关。这说明有机肥施用量过多并不一定能促进火龙果果实营养成分积累。郭蓉等[18]研究海藻生物肥对火龙果可溶性固形物、酸、糖酸比、Vc含量的影响时发现，随着海藻生物肥浓度的增加，火龙果品质呈先上升后下降趋势。在有关有机肥替代化肥施用对果实品质影响的研究中也有类似的结果，如隋宗明等[19]发现，适度有机肥添加比例促进葡萄果实可溶性固形物、可溶性糖、Vc含量积累，而过高则减少。有相关学者研究认为，过量施用有机肥会造成土体硝酸盐的富集甚至淋失，引发土壤中氮磷钾比例不平衡、作物营养失调、品质下降等问题，进而使得有机肥的养分资源转变为重要污染源[20]。因此，只有合理施用有机肥，才能有效改善作物果实品质，维持土壤生态环境。

本研究还发现，全年6批次的火龙果中，仅9月6日批次的火龙果果数和产量在各施肥处理间差异显著，其余批次和全年总果数及总产量差异均不显著。类似的现象也被弓萌萌等[21]研究报道，其发现随着有机肥施用量的增加，富士苹果单株果实产量无显著差异。此外，余倩倩等[22]研究报道，随着有机肥施用量的增加，柑橘果实个数和产量随之增加。在本研究中，增加有机肥施用量对火龙果的全年总果数及总产量具有增产效果，但是6批次果实中仅有部分批次的果数和产量增加。尽管如此，增施稻壳有机肥能提高火龙果产值，而相应的有机肥成本增加，所以经济收益降低。王小英等[23]对陕西省苹果施肥状况评价发现，各区域苹果化肥氮磷钾和有机肥施用量整体上与产量都有显著的相关性，且化肥和有机肥养分投入均表现出报酬递减的趋势。

4  结论

（1）稻壳有机肥施用量对部分批次的火龙果果实营养品质和可食率存在显著性影响。

（2）稻壳有机肥施用量对火龙果全年总果数及总产量没有产生显著影响，但与L处理相比，M处理全年总产量减少8.76%，而H处理增加6.11%。

（3）稻壳有机肥施肥量为22 500 kg/hm2时火龙果的经济效益最优。

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责任编辑：白  净