台农杧果干物质及养分积累研究

葛梅红，吴 昊，司若彤，范声浓，王烁衡，林 电

(海南大学热带作物学院，海口，570228)

杧果MangiferaindicaL.是一种原产于印度的漆树科常绿乔木，因其果实含糖量、维生素A、维生素B、维生素C均较高，富含磷、铁、钙等矿物元素，风味极佳，深受人们喜爱，有着“热带果王”的美誉，是热区农民主要经济收入之一。目前主要生产国有印度、巴西、菲律宾、中国等，国内主要种植地区有海南、广东、广西、四川、云南等省(区)。20世纪80年代后，我国杧果产业发展迅猛，截至2018年，全国杧果栽培面积为27.8万hm2，产量226.8万t，海南省5.5万hm2，产量约104万t，杧果种植面积居海南省热带水果首位，占整个园林水果种植面积的30.12%[1-2]。

科学合理施肥以了解作物生长养分需求特性为基础，同时配合合理的栽培管理，才可能在降低农业环境污染风险的同时获得高产优质。据研究，杧果生长周期可分为营养生长期、生殖生长期、果实膨大期、果实成熟期等4个生育阶段[3-4]，且不同阶段各营养元素养分需求量各不相同[5-6]。海南地处热带亚热带，雨热同期，植物代谢旺盛，果树栽培管理不同于其他省份，成年结果树冠幅增长较小，于每年果实采摘后进行结果枝更新修剪，因此，所有结果枝均为翌年果树的新生组织。新生组织各器官干物质积累量及养分含量是杧果高产优质的前提，更是合理施肥的重要依据；而且年周期内凋落物量大，凋落物也消耗部分树体养分，需适时予以补充。台农一号杧各生育期生长发育状况及养分需求特性的相关研究鲜见报道。为全面掌握杧果生长发育及养分需求特性，本文以台农一号杧为研究对象，采用枝解法取样，在不同生育期采集不同器官样品，通过分析高产和低产果树不同生育期N、P、K、Ca、Mg养分差异及各器官与果实养分相互关系，完善各阶段各器官养分需求特性，以期为海南杧果科学合理施肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点及土壤状况

试验时间为2018年5月至2019年5月，地点位于海南省乐东黎族自治县海南省热带作物标准化示范园(乐东佛罗杧果标准化生产基地)，东经108°39′，北纬18°24′，该地年平均温度24 ℃，年降雨量约1 600 mm，属热带气候，年日照时数2 056.5 h，10 ℃以上积温平均为9 285.4 ℃，为杧果最适种植区之一。试验园为海相沉积燥红土，坡度较小，为平地，土壤容重1.60 g/cm3，pH值5.26，有机质4.56 g/kg，碱解氮28.05 mg/kg，有效磷 104.74 mg/kg，速效钾 101.90 mg/kg。

1.2 供试果树及施肥情况

台农一号杧果，19年生，株行距为3 m×5 m。根据树体养分需求，分别在果树抽梢期、花芽分化期和结果期沟施肥料，施肥沟位于树干两侧滴水线内对称位置，单株施肥量两等份施入两侧施肥沟，土肥混合后覆盖凋落物，氮磷钾施入量分别为N 223 kg/hm2、P2O567 kg/hm2、K2O 223 kg/hm2。

1.3 方法

1.3.1 试验设计 根据田间种植管理经验和树势情况划分高产地块(试验当年的平均产量为23 918.4 kg/hm2)和低产地块(试验当年的平均产量为13 384.8 kg/hm2)，分别在高产和低产地块随机选择正常生长的植株为研究对象，每次采样单株为1个处理，重复3次。于营养生长期(2018年9月)采集当年新抽生枝、叶，花期(2018年11月)分别采集当年新抽的枝、叶和花，果期(2019年4月)分别采集当年新生的枝、叶和果实；花期和果实生长期，同时于树下铺设孔隙较小的尼龙网纱收集落花、落枝、落果，于田间按器官分类并称重带回实验室分析。每次采集样品带回实验室及时处理，杀青，烘干，粉碎，分析。

1.3.2 植物养分分析方法 叶片、枝条、果实等植物样品养分指标分析参照文献[7]，氮含量采用浓H2SO4-H2O2联合消煮—纳氏比色法、磷含量采用浓H2SO4-H2O2联合消煮—钼锑抗比色法、钾含量采用干灰化—火焰光度法、钙含量采用干灰化—原子吸收法、镁含量采用干灰化—原子吸收法测定。

1.3.3 数据分析 数据整理和方差分析分别利用Excel和SPSS 21完成。每生产1 000 kg果实养分需要量(kg)=(果实养分吸收量+营养器官养分吸收总量)/果实产量×1 000

2 结果与分析

2.1 各器官物质积累量及比例

试验结果看出，高低产杧果树均随生育期延长新增干物质不断增加，果期新增干物质积累量最多，接近年干物质总积累量的50%，其积累量显著高于花期和营养生长期；其次营养生长期干物质积累量约为年干物质积累量的1/3，其积累量显著高于花期；花期干物质积累量最小，不足年总干物质积累量的20%，3个生育阶段干物质积累量约为5∶3∶2。不同器官干物质年积累量从大到小依次为果>叶>枝>落花≈落枝≈落果，且果实积累量显著高于叶；叶显著高于枝、花和落果；3个时期枝的积累基本无显著性差异，但均显著高于落枝、落花和落果；落枝、落花和落果三者之间差异不显著。其中，高产树果实干物质积累量和低产树果实干物质积累量分别占其全年干物质积累量的49.89%和47.55%。因此，营养生长期阶段叶片干物质积累最多；开花后枝叶干物质积累量增加不明显，此时干物质主要积累量在花；进入果期后，干物质的积累主果集中在果实，占全年干物质积累量的47.76%～50.02%，这时期枝叶干物质积累量无明显增加。全年凋落物带走7.58%～12.97%干物质积累量(见表1)。

2.2 树体不同生育期不同器官养分积累

2.2.1 树体不同器官养分年积累量 试验结果看出，高产树和低产树不同生育期养分积累量呈现以下规律：不同生育期中P、K、Ca养分积累量从大到小顺序一致，均为果期积累量>花期积累量>营养生长期积累量。不同生育期N、Mg积累量略有差异，高产树N积累量，果期显著高于花期和营养生长期，花期和营养生长期之间差异不显著；Mg积累量，果期显著高于花期，花期显著高于营养生长期。低产树N积累量，果期显著高于花期和营养生长期，花期显著高于营养生长期；Mg积累量，果期显著高于花期和营养生长期，花期和营养生长期之间差异不显著。营养生长期N、Ca、Mg积累量均占年总积累量55.62%以上。营养生育期、花期、果期P积累量之比约为4∶2∶4。营养生育期、花期、果期K积累量之比约为2∶3∶5。高产树和低产树果期养分总积累量从大到小依次是K>N>Ca>P>Mg。

不同器官养分积累量表现为：N和Ca基本在叶片中积累量最高，其中叶片中N积累量占总积累量52%以上，叶片中Ca积累量更是达61%以上；P和K在果实中积累量最高，均占总积累量的31%以上。叶、枝、果的N、P、K养分积累量从大到小依次分别为叶>果>枝、果>叶>枝、果>枝>叶，说明叶片生长需要氮最大，果实生长需要钾最多，其次是磷。养分Ca积累量54.03%～79.41%集中在叶，其次是枝；养分Mg积累量主要集中在果和叶；凋落物不同养分积累量无显著性差异。

营养生长期单株N、P、K、Ca、Mg养分总积累量分别为60.03～103.98、5.33～8.89、31.88～32.11、42.87～76.69、6.27～8.53 g，花期单株N、P、K、Ca、Mg养分总积累量分别为70.42～102.89、7.80～13.09、44.42～75.18、60.01～110.13、6.90～11.16 g，果期单株N、P、K、Ca、Mg养分总积累量分别为77.45～142.62、13.34～20.87、97.55～155.34、75.01～111.29、11.38～13.01 g(见表2和表3)。

2.2.2 不同生育期枝叶养分积累量 试验结果看出，不同生育期枝叶养分积累量呈现不同变化趋势。其中高产树和低产树叶片N积累量在花期有明显降低，果期明显增加，这可能是花期时叶片中N养分向花转移引起降低，而果期施肥后叶片N含量有一定提高有关。叶片K养分积累量均在花期为最低水平，这可能与叶片K养分向花转移有关，但叶片中Ca养分积累量变化趋势与养分N、K有所不同，均在花期有大幅增加，且花期和果期Ca养分积累量均高于营养生长期，这可能与钙在植物体内不易移动有关。P养分积累量与Mg养分积累量在不同生育期变化不大。无论产量高低，枝条中N养分年积累量均在花期最小，与叶片类似，可能是枝条N养分向花转移。枝条中K养分积累量均呈上升趋势，于果期达到最大，说明枝的K一直处于积累阶段，高产树单株枝条K年积累量为32 g/株左右，低产树约为其一半。枝条Ca养分年积累量在不同生育期变化趋势相同，花期Ca积累量与营养生长期无显著性差异，进入果期后略有降低，高产树单株Ca养分年积累量6.70～8.71 g，低产树5.11～6.24 g。枝条中P养分积累量与Mg养分积累量与叶片类似，在不同生育期变化不大(见表2和表3)。

2.2.3 各养分不同阶段积累特性 无论产量高低，同一生育期各器官养分积累量所占比重相差不大。低产树N、P、K年总积累量约为高产树的50%，Ca年积累量约为高产树的65%，Mg总积累量相差不多，高产树和低产树单株Mg年积累量为13.01和11.38 g。进入花期、果期后枝叶N积累量小幅降低，这可能与N养分部分向花和果转移关。营养生长期后，枝叶P积累量变化不大，且花期花的P积累量占该生育期比重相差不大，果期高产树P积累量是低产树2倍以上，且果所占比重更大。营养生长期K积累量仅为K年积累量的1/5左右，花期能达到总积累量的50%左右，因此果期时需补充足够K，以保证果期所需要的钾。同样，营养生长期后枝叶K积累量变化不大或有小幅降低，可能与花期和果期枝叶养分部分向花和果转移有关。除高产树果期叶的Ca积累量降低外，花期和果期叶的Ca积累量均有增加，单株增加11.43～25.41 g，且各生育期Ca养分积累量主要集中于叶；花期和果期枝的Ca养分积累量基本保持稳定；果期果的Ca积累量仅为总积累量的2.11%～3.70%。因此，营养生长期应及时提供足量Ca营养。果期高产树各器官Mg积累量与低产树相差不大，为单株11.38～13.01 g。进入花期后，枝的Mg积累量有所降低，这可能与枝中养分部分向花和果转移有关。高产树花期各器官Mg积累量增至年总积累量的86.43%，低产树仅为61.18%，且高产树果的Mg积累量是低产树的201.57%，这可能与高产树果的干物质积累量明显高于低产树有关(见表2和表3)。

表2 台农一号杧不同器官Ca和Mg养分积累量及比例

表3 台农一号杧不同器官N、P、K养分积累量及比例

2.3 养分积累量比较

试验结果看出，各生育期高产树与低产树总养分积累量比例差别不大。营养生长期N∶P2O5∶K2O∶Ca∶Mg=1∶0.20∶(0.37～0.65)∶(0.71～0.74)∶(0.08～0.10)，花期N∶P2O5∶K2O∶Ca∶Mg=1∶(0.25～0.29)∶(0.76～0.88)∶(0.85～1.07)∶(0.10～0.11)，果期N∶P2O5∶K2O∶Ca∶Mg=1∶(0.34～0.39)∶(1.32～1.52)∶(0.78～0.97)∶(0.09～0.15)。

可以看出，不同生育期Ca、Mg比例差异不大，花期和果期P2O5比例分别为营养生长期的1.25～1.45倍和1.71～1.95倍，而花期和果期K2O比例分别为营养生长期的1.35～2.05倍和2.34～3.57倍(见表4)。

表4 台农一号杧不同生育期养分积累量比例

2.4 不同器官N、P、K养分积累量与果实N、P、K养分积累量相关性

试验结果看出，果实N、P、K养分积累量之间两两显著相关，其中P养分积累量极显著相关，花N、P、K养分积累量与果实N、P、K养分积累量关联性不大。枝条、叶片N、P养分积累量与果实养分积累量有较强相关性：叶片P积累量与果实N、K积累量全生育期显著相关，与果实P积累量在花期、果期也显著相关；叶片N积累量营养生长期与果实N、P、K养分积累量均显著相关(见表5)。

表5 台农一号杧不同器官N、P、K养分积累量与果实N、P、K养分积累量相关性

2.5 产量养分需求量

试验结果看出，高产树和低产树养分需求量从大到小依次为K>N>Ca>P>Mg，但二者产量差异较大，低产树产量(13.41±1.34 t/hm2)仅为高产树产量(23.92±1.62 t/hm2)的56%。忽略树干及根系养分积累量，树体年养分需求量即各器官年养分积累量之合。每生产1 000 kg台农一号杧所需N、P、K、Ca、Mg纯养分量分别为2.86～2.95，0.43～0.49，3.21～3.60，2.30～2.77，0.27～0.42 kg。

3 结论与讨论

年生长周期内干物质积累量一定程度上反应果树生长状况和代谢强度，与果树产量密切相关。台农一号杧营养生长期、花期、果期3个阶段干物质积累量之比约为3∶2∶5，且不同器官干物质积累量从大到小依次为果>叶>枝>落花>落枝>落果，这与贵妃杧和金煌杧树体干物质积累量顺序一致[8-9]。当年干物质积累量主要集中在果(47.55%～49.89%)和叶(25.29%～29.79%)，这与程宁宁等[8-9]在贵妃杧和金煌杧树体、张计峰等[10]在核桃树体对果树不同器官干物质积累量的研究结论相符。

年生长周期内无论产量高低，台农一号杧各养分积累量从大到小依次为钾>氮>钙>磷>镁。对红金龙、金煌、秋杧、鸡蛋杧等品种的研究发现，氮年平均含量高于钾，磷含量最低[3，8-9，11]，这可能是不同品种间对养分需求差异引起的。不同养分不同器官在不同阶段有所差异。果的养分积累量由大到小依次为K、N、P、Mg、Ca，这与贵妃、金煌[8-9]等品种不同。叶片养分积累量从大到小依次为N>Ca>K>P>Mg，李晓天等[12]在台农叶片氮磷钾养分含量变化的研究中发现，氮年平均含量最高，钾次之，磷年平均含量最低，与本文研究结论相符。花期叶Ca积累量较营养生长期均有所增加，可能的原因是Ca在树体移动性差[13]。枝和叶的N积累量均在花期有明显降低，进入果期后有所增加，可能由于枝叶N养分向花中转移，果期由于施攻花肥叶片氮有所增加，但枝和叶中养分是否向花中转移以及分别转移多少需要进一步的试验验证。高产树花期各器官Mg总积累量是低产树的168.12%，且果期果的Mg养分积累量是低产树的201.57%，这可能是杧果花果对养分Mg更敏感引起，这与兰子汉[14]认为红金龙杧果镁肥施用量与成花率显著相关，与挂果率正相关的结论一致。

叶片N、P养分积累量与果实养分积累量也有较强相关性，且果实N、P、K养分之间两两显著相关，存在协同作用；N、P、K养分在同一生育期内不同器官比重差异不大，这与彭智平等[15]高产树和低产树N、P、K养分含量差异不大的结论相符。

果树的施肥量需结合其生长需肥特性、土壤肥力状况、果园栽培管理和当地气候等综合因素确定。吴能义等[16]认为增施氮、磷、钾肥可收到较好的增产效果，增产效应依次为钾>氮>磷。从果树当年吸收养分来看，营养生长期养分需求量配比为N∶P2O5∶K2O∶Ca∶Mg=1∶0.20∶(0.37～0.65)∶(0.71～0.74)∶(0.08～0.10)，花期N∶P2O5∶K2O∶Ca∶Mg=1∶(0.25～0.29)∶(0.76～0.88)∶(0.85～1.07)∶(0.10～0.11)，果期N∶P2O5∶K2O∶Ca∶Mg=1∶(0.34～0.39)∶(1.32～1.52)∶(0.78～0.97)∶(0.09～0.15)。果期Mg的养分配比范围较大，这可能与果实需Mg有关。每生产1 000 kg台农杧所需N、P、K、Ca、Mg纯养分量分别为2.86～2.95、0.43～0.49 、3.21～3.60、2.30～2.77、0.27～0.42 kg。张文等[17]推荐海南台农杧平衡施肥量N、P2O5、K2O、MgO分别为360、225、285、57 kg/hm2，周修冲等[18]认为紫花杧果适宜施肥量为N 342 kg/hm2，P2O5107 kg/hm2，K2O 274 kg/hm2，Mg 34 kg/hm2，S 34 kg/hm2，与本文研究结果有差异，这可能与本研究考虑了凋落物干物质及养分积累量有关，且花期花的K积累量高于叶。说明施肥应注重肥料的施用量及配比。建议营养生长期应提供适量且足够的N、Ca养分，以保证枝叶健康生长发育，保证开花和着果，进入花期和果期后追加N、P、K肥，特别是K肥，以满足生殖生长和果实膨大成熟所需要的养分；同时果期应补充适量的Mg养分，以保证高产。