大红火龙果果实养分积累量动态变化及其相关性

2021-11-03 11:11谭梦怡李华东王鸿浩孟鑫范声浓王烁衡林电
南方农业学报 2021年7期
关键词:相关性

谭梦怡 李华东 王鸿浩 孟鑫 范声浓 王烁衡 林电

摘要:【目的】分析海南地區大红火龙果果实生长规律和养分积累量动态变化及其相关性,为火龙果科学施肥提供理论依据。【方法】以大红火龙果谢花后8、16、24和32 d 4个不同生育期的果实为材料,测定果实横纵径、干重等农艺性状和氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)等矿质养分积累量指标,探索大红火龙果果实的形成规律和矿质养分动态变化,并分析果皮与果肉矿质养分间的相关性。【结果】果实发育前期(谢花后前24 d)主要为干物质积累,生长高峰期在谢花后16~24 d,横纵径和含水量的增长率较大。果实发育后期(谢花后24~32 d)果皮干重减少,主要为果肉增重与转色。随着火龙果的生长发育,果肉中的矿质养分积累量总体呈上升趋势,果皮和整个果实中的矿质养分积累量总体呈先上升后下降的变化趋势,果实对N、K和Ca的需求量较大,果皮和果肉之间K、Ca、Mg、硫(S)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)和硼(B)8种元素相互之间分别呈显著(P<0.05,下同)或极显著正相关(P<0.01,下同),果皮锰(Mn)与果肉Mn和Cu元素呈显著正相关,与果肉Zn和B元素呈极显著正相关,Mn与其他元素间无显著相关性(P>0.05)。整个生育期果皮矿质养分积累量排序为K>N>Ca=Mg>P>S>Fe>Mn>Zn>B>Cu,果肉矿质养分积累量排序为K>N>Mg>Ca>P>S>Fe>Mn>Zn>B>Cu,果实矿质养分积累量排序为K>N>Mg>Ca>P>S>Fe>Mn>Zn>B>Cu。【结论】大红火龙果生长发育前期(谢花后前24 d)主要为果实膨大,应加强N肥的施用和水分管理;发育后期(谢花后24~32 d)主要为果实转色,应注重K肥和Ca肥的施用,根据土壤肥力状况适当补充Mg、B等微量元素肥料。

关键词: 大红火龙果;生长发育规律;养分积累量;相关性

中图分类号: S667.9                             文献标志码: A 文章编号:2095-1191(2021)07-1816-10

Dynamic changes and correlation of nutrient accumulation in the fruit of red pitaya

TAN Meng-yi1, LI Hua-dong2, WANG Hong-hao1, MENG Xin1, FAN Sheng-nong1, WANG Shuo-heng1, LIN Dian1*

(1School of Tropical Crops, Hainan University,Haikou  570228, China; 2Hainan Branch,Sinochem Fertilizer

Co.,Ltd., Haikou  570228, China)

Abstract:【Objective】In order to understand the development and growth of the red pitaya fruit and the dynamics of nutrient accumulation and their correlation in Hainan,to provide a theoretical basis for scientific fertilization of pitaya in this area. 【Method】Using the four different growth stages of the red pitaya at 8,16,24,and 32 d after flowering,the agronomic traits such as the horizontal and vertical diameters and dry weight of the fruit and nitrogen(N),phosphorus(P), potassium(K),calcium(Ca) and magnesium(Mg). Explored the formation law and dynamic changes of mineral nutrients of red pitaya fruit,and to analyze the correlation between peel and pulp mineral nutrients. 【Result】The early stage of fruit development(the first 24 d after flowering) was mainly the accumulation of dry matter. The peak growth period was 16 to 24 d after flowering,and the growth rate of horizontal and vertical diameter and water content were large. In the later stage of fruit development(24-32 d after flowering),the dry weight of the peel was reduced,mainly due to the weight gain and co-lor change of the pulp. With the growth and development of pitaya,the mineral nutrient accumulation in the pulp showed an overall upward trend,and the mineral nutrient accumulation in the peel and the whole fruit showed an overall upward trend and then a downward trend. The fruits demand for N,K,and Ca was high. The eight elements of K,Ca,Mg,sulfur(S),ferrum(Fe),copper(Cu),zinc(Zn),and  boron(B) between the peel and the pulp had significant(P<0.05, the same below) or extremely significant positive correlation with each other(P<0.01, the same below). There was significant positive correlation between peel manganese(Mn) and  pulp Mn and Cu,and extremely significant positive correlation with Zn and B elements,but there was no significant correlation between Mn and other elements(P>0.05). The accumulation of mineral nutrients in the whole growth period of the peel was K>N>Ca=Mg>P>S>Fe>Mn>Zn>B>Cu,and the accumulation of mineral nutrients in the whole growth period of the pulp was:K>N>Mg>Ca>P>S>Fe>Mn>Zn>B>Cu,the accumulation of mineral nutrients throughout the fruit growth period was:K>N>Mg>Ca>P>S>Fe>Mn>Zn>B>Cu. 【Conclusion】 The early stage of red pitaya growth(the first 24 d after flowering) and development is mainly due to the expansion of the fruit,and attention should be paid to the application of N fertilizer and water management. The late stage of pitaya development(24-32 d after flowering) is mainly for the color change of the fruit. The application of K fertilizer and Ca fertilizer should be paid attention to,and the supplement of trace element fertilizers such as Mg and B should be conducted based on soil fertility.

Key words: red pitaya; growth and development law; nutrient accumulation; correlation

Foundation item: National Key Research and Development Program of China(2017YFD0202102)

0 引言

【研究意义】火龙果(Hylocereus undatus ‘Foo-Lon)是双子叶植物纲仙人掌科量天尺属植物,起源于巴西。其茎为三棱体状深绿色,棱边缘点缀有刺座,大型花,果实为椭圆形,分为紫红色果肉和白色果肉,最适生长温度为25~35 ℃,适合在热带或亚热带地区生长。受其生长环境所限,我国火龙果大多引种到南方地区,而海南光照充足,气候条件优越,有反季节生产优势,目前种植面积逐渐增加,达7000 ha以上,是国内重要的火龙果优势生产区,发展潜力大。大红火龙果是海南主要栽培品种之一,品质好,产量高,具有较高的经济价值,但在生产上主要凭当地农户经验和生产总结,对果实生长发育规律方面的研究较少,缺乏科学合理的栽培施肥技术。合理配施肥是根据果实在不同时期的养分分布规律进行定向定量的肥料供应,由于果实在不同生长时期养分需求不同,合理配施肥对其生长过程中养分供应和果实品质起着关键作用(邓仁菊等,2011)。因此,探索大红火龙果养分积累动态变化,结合元素的协同科学施肥,对促进果实增产丰收具有重要意义。【前人研究进展】目前关于火龙果果实研究大多集中在品质和产量指标。甘秀海等(2012)研究得出,红肉火龙果果实在发育期总糖和可溶性固形物含量先升高后下降,总酸、维生素C和花色苷含量不断升高并于成熟期达最高值;采摘后总糖、维生素C和花色苷含量均逐渐下降,总酸含量则先下降后上升。王金乔等(2017)研究发现,金都1号火龙果在花后8~23 d为果实快速生长期,平均增长速率为20.5 g/d,快速生长期结束后果皮厚度和鲜重下降。胡子有(2018)研究发现,金都1号火龙果果实发育中后期(花后20~30 d)是果实品质和产量形成的关键时期,此时期保证足够的肥水供应,可为获得最佳品质和最高产量打下基础。王壮等(2018)研究表明,紫红龙果实生长发育过程中纵横径、单果重、果肉鲜重和可溶性固形物含量逐渐增加,可滴定酸含量先小幅下降后升高再降低,果皮颜色呈黄绿色—粉红色—深红色—紫红色的变化规律。欧景莉等(2020)对桂热1号火龙果结果母枝性状、果实性状及其相关性进行分析,得出枝条长度与棱厚、茎围呈显著或极显著负相关,与茎段数呈显著正相关,茎围与棱厚呈显著正相关 。关于火龙果生长发育过程中矿质养分变化规律的研究较少。王宝森等(2009)用原子吸收法测定白肉火龙果果实各部位的矿质元素,得出果肉中含量排序为镁(Mg)>钙(Ca)>铁(Fe)>铜(Cu)>锌(Zn)>铋(Bi)>镍(Ni)>铬(Cr)>钴(Co),果籽中含量排序为Mg>Zn>Ca>Cu>Fe>Bi>Ni>Cr>Co,果皮中含量排序为Ca>Mg>Zn>Fe>Bi>Cu>Ni>Co>Cr。王彬等(2015)研究表明,紫红龙果实在幼果期矿质元素含量均处于最高水平,随着幼果的快速增大,矿质元素含量逐渐下降,果实成熟期各矿质元素含量趋于稳定。【本研究切入点】目前针对大红火龙果果实生长发育过程中养分积累量的变化规律研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】在正常栽培管理下定期采集不同生育期的大紅火龙果果实,通过对果实农艺性状和矿质养分积累量等指标的测定,探索大红火龙果果实的形成规律和矿质养分动态变化,维持果实发育所需元素间的平衡,为火龙果的科学栽培和优质施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1. 1 试验区概况

试验在海南北纬十八度果业有限公司报板基地(东经108°51′,北纬19°11′)进行,当地年平均气温22~25 ℃,属热带季风气候,旱湿两季分明,年均降水量1100 mm,日照充足,蒸发量大,年平均蒸发量达2000 mm。

1. 2 试验材料

试验地所在园地地势平缓,种植面积200 ha。供试作物为大红二号火龙果,选择枝龄180 d以上,苗高60~70 cm的无病虫害枝条,用钢管柱排式种植法进行栽培,株行距0.35 m×3 m,种植密度9510株/ha。肥料以有机肥为主,配合施用化肥,每年3月施入有机肥22500 kg/ha,每月定期施加自制液体肥150 kg/ha(豆粕30 kg,水1000 kg,发酵)和中化化肥控股有限公司复合肥60 kg/ha(17-17-17+TE),试验期间要求土壤肥力和田间管理一致。当地土壤类型为花岗岩褐色砖红壤,土壤透水透气性良好,其理化性质见表1。

1. 3 试验方法

试验采用随机区组设计,重复3次。大红火龙果在试验区发育期约为32 d,将果实的生长周期分为3个阶段:谢花后8~16 d为幼果期,谢花后16~24 d为果实膨大期,谢花后24~32 d为果实成熟期。在果园选择花期一致的火龙果进行挂牌标记,分别在小果期(谢花后8 d)、中果期(谢花后16 d)、大果期(谢花后24 d)和熟果期(谢花后32 d)采摘,每次选取15~20个大小一致、无病虫害的火龙果进行相关指标的测定。

1. 4 测定项目及方法

火龙果经去离子水洗净后用电子天平称鲜重,游标卡尺测定其横纵径,分离果皮和果肉切碎装袋后在105 ℃下杀青30 min,再75 ℃烘干至恒重,测量干重,计算含水量[果实含水量(%)=(鲜重-干重)/鲜重×100],并将其粉碎装袋备用。植物全氮(N)采用纳氏比色法测定,全磷(P)采用钼锑抗比色法测定,全钾(K)采用火焰光度计法测定,Ca、Mg、Fe、锰(Mn)、Cu、Zn采用干灰化法—原子吸收法测定,硫(S)采用硫酸钡比浊法测定,硼(B)采用姜黄素比色法测定。单果养分积累量(g)=单果干物质重(g)/1000×养分含量(g/kg)。生长发育、矿质元素和微量元素测定数据均以单个果实计。

1. 5 统计分析

采用Excel 2016和SPSS 25.0对试验数据进行统计分析,采用LSD法进行方差分析。

2 结果与分析

2. 1 大红火龙果果实生长发育规律

2. 1. 1 果实横径、纵径和果形指数的变化规律 果实横径与纵径的比值为果形指数,是衡量果实质量的重要指标之一。由图1可知,大红火龙果从谢花到果实成熟,横径增长动态曲线呈S型,最小为小果期(谢花后8 d)的5.42 cm,最大为熟果期(谢花后32 d)的9.61 cm;纵径在谢花后8~24 d为增长趋势,从7.52 cm升至11.61 cm后在熟果期维持在10.97 cm;而果形指数在发育过程中逐渐下降,从1.38降至1.14。说明果实膨大高峰期在谢花后16~24 d,且果实逐渐趋于圆形。

2. 1. 2 果皮、果肉和果实干重的变化规律 由图2可知,大红火龙果果皮干重的变化趋势为先上升后下降,谢花后8~24 d,单果果皮干重从9.51 g升至23.87 g,日均净增长量为0.90 g,在谢花后24 d到熟果期,果皮干重降至14.23 g。果肉和果实干重均为J型增长,单果果肉干重在谢花后8~24 d从2.55 g升至20.02 g,日均净增长量为1.09 g,在謝花后24~32 d迅速增加到51.64 g,日均净增长量为3.95 g。单个果实干重从12.03 g增至65.87 g,日均净增长量为2.24 g。说明大红火龙果果实在发育前期生长相对较慢,在发育后期果皮和果肉干物质处于竞争关系,谢花后24 d果皮逐渐变薄,果肉干重迅速增加,在谢花后32 d,果肉干重显著高于果皮干重(P<0.05,下同),是果皮的3.63倍。

2. 1. 3 果皮、果肉和果实含水量的变化规律 由图3可知,大红火龙果果皮、果肉和果实含水量均呈降—升—降的变化趋势,平均含水量分别为90.59%、87.42%和89.08%。除谢花后8 d果皮与果肉含水量间无显著差异外(P>0.05,下同),谢花后16~32 d均为果皮含水量高于果肉;果皮含水量在成熟果时最低,为89.67%,在谢花后24 d最高,为92.67%;果肉和果实含水量均在谢花后16 d最低,分别为84.00%和87.00%,均在谢花后8 d含水量最高,分别为91.00%和90.33%。说明谢花后16~24 d是大红火龙果果实生长发育对水分需求的关键时期,此期间控制好水分管理对增产丰收起着关键性作用。

2. 2 大红火龙果果皮、果肉和果实中矿质元素积累量的变化

2. 2. 1 果皮、果肉和果实中N积累量的变化 由图4可知,大红火龙果果实N积累量在生长发育过程中总体变化趋势为先上升后维持在一定水平,谢花后8~16 d的单果N积累量无显著变化,谢花后16~24 d的单果N积累量显著增加,从0.30 g增至0.54 g,日均净增长量为0.03 g,在谢花后24~32 d维持平衡,无显著差异。谢花后8 d果肉N积累量(0.08 g)略低于果皮(0.09 g),无显著差异,谢花后16~32 d果肉的N积累量均显著高于果皮,谢花后24 d果肉N积累量增至0.34 g,果皮N积累量增至0.20 g,谢花后24~32 d果皮和果肉N积累量均维持一定平衡状态。说明大红火龙果果实对N的需求量主要集中在谢花后16~24 d,且果肉对N的需求量显著高于果皮。

2. 2. 2 果皮、果肉和果实中P积累量的变化 由图5可知,大红火龙果果实P积累量在谢花后8~16 d和谢花后16~24 d均为显著上升趋势,最高P积累量为0.15 g,谢花后24~32 d无显著变化,成熟期P积累量为0.13 g。果皮P积累量在谢花后8~24 d为上升趋势,从0.03 g升至0.06 g,在谢花后24~32 d,果皮P积累量下降至0.03 g。果肉P积累量呈慢速生长—快速生长—慢速生长的S型曲线,从0.02 g升至0.10 g。在谢花24 d之前,果皮与果肉P积累量无显著差异,在谢花24 d之后,果肉P积累量显著高于果皮。说明大红火龙果果实在谢花24 d前对P的需求量均为持续增加,在转色期(谢花后24~32 d)果皮对P的需求量下降,果肉对P的需求量上升,成熟期果肉P积累量显著高于果皮。

2. 2. 3 果皮、果肉和果实中K积累量的变化 由图6可知,大红火龙果果实K积累量在谢花后8~16 d和谢花后16~24 d显著上升,日均净增长量分别为0.06和0.09 g,在谢花后24 d到果实成熟,果实K积累量无显著变化,稳定在1.64 g。果皮K积累量在谢花后8~24 d逐渐增加,最高达1.25 g,谢花后24 d到果实成熟,果皮K积累量呈下降趋势,降至0.84 g。果肉K积累量总体呈增长趋势,从0.11 g升至0.80 g,日均净增长量为0.03 g,其中谢花后8~24 d果皮K积累量显著高于果肉K积累量。说明在大红火龙果果实发育前期,果皮对K的需求量高于果肉,果实膨大期果肉和果皮K积累量持续增加,成熟期果肉对K的需求量持续增加,而果皮K积累量下降,两者互为竞争关系,最终降至与果肉相近。

2. 2. 4 果皮、果肉和果实中Ca积累量的变化 由图7可知,大红火龙果果实Ca积累量在谢花后8~16 d无显著变化,谢花后16~24 d显著增加,最高达0.26 g,日均净增长量为0.02 g,在谢花后24~32 d显著降至0.19 g。果皮中的Ca积累量与果实较为相似,在谢花后8~24 d从0.09 g升至0.23 g,在谢花后24~32 d下降至0.13 g。果肉中的Ca积累量呈稳定上升趋势,最高为熟果期的0.05 g。在整个发育期,果皮的Ca积累量显著高于果肉,说明果皮对Ca需求量远大于果肉,而在果实膨大期和转色期果肉对Ca的需求量变大,两者互为竞争关系,果皮Ca积累量下降。

2. 2. 5 果皮、果肉和果实中Mg积累量的变化 由图8可知,大红火龙果果实Mg积累量在谢花后8~16 d和16~24 d均为显著上升趋势,最高为大果期的0.21 g,在谢花后24 d至果实成熟,Mg积累量无显著变化,维持在0.19 g。果皮中Mg积累量呈先上升后下降的变化趋势,谢花后8~24 d Mg积累量从0.05 g增至0.12 g,谢花后24~32 d Mg积累量降至0.07 g。果肉Mg积累量表现为稳定上升趋势,从0.01 g增至0.12 g。谢花后27 d之前,果皮Mg积累量高于或显著高于果肉,谢花后27 d之后,果皮Mg积累量低于或显著低于果肉。说明在大红火龙果果实发育前期果皮对Mg的需求量较大,果实发育后期果肉对Mg的需求量更大,转折点在谢花后27 d。

2. 2. 6 果皮、果肉和果实中S积累量的变化 由图9可知,大红火龙果果实S积累量在谢花后8~16 d和16~24 d均为显著上升趋势,在谢花后24 d至果实成熟,S积累量无显著变化,稳定在0.06 g。谢花后8~24 d,果皮S积累量与果肉无显著差异,均从0.01 g升至0.03 g,谢花后24~32 d果皮S积累量降至0.01 g,而果肉S积累量呈上升趋势,熟果期为0.05 g,此时果肉S积累量显著高于果皮。说明在大红火龙果果实发育前期果皮和果肉对S的需求量相差小,在转色期果皮对S的需求量减少,而果肉对S的需求量增加。

2. 3 大红火龙果果皮、果肉和果实中微量元素积累量的变化

2. 3. 1 果皮、果肉和果實中Fe积累量的变化 由图10可知,大红火龙果果实Fe积累量在谢花后8~16 d和16~24 d均为显著上升趋势,日均净增长量分别为0.11和0.19 mg,在谢花后24 d至果实成熟,Fe积累量无显著变化,稳定在3.53 mg。果肉与果实趋势相似,从0.21 mg增加到2.66 mg。果皮Fe积累量在谢花后8~24 d呈上升趋势,从0.67 mg升至1.66 mg,在谢花后24 d至果实成熟,Fe积累量降至0.88 mg;在谢花后8~16 d,果皮Fe积累量显著高于果肉,在谢花后32 d,果肉Fe积累量显著高于果皮。说明大红火龙果果实发育前期果皮对Fe的需求量更多,在转色期果皮Fe积累量逐渐减少,果肉Fe积累量逐渐增加。

2. 3. 2 果皮、果肉和果实中Mn积累量的变化 由图11可知,大红火龙果果实和果皮Mn积累量的变化趋势相似,均呈迅速上升—缓慢上升—迅速下降的变化趋势,在谢花后8~16 d果实Mn积累量从0.80 mg显著升至2.70 mg,日均净增长量0.24 mg,在谢花后16~24 d果实Mn积累量从2.70 mg显著升至3.33 mg,日均净增长量为0.08 mg,在谢花后24~32 d则显著下降,果实Mn积累量降至2.30 mg。果皮Mn积累量在谢花后8~24 d从0.68 mg升至2.62 mg,在谢花后24~32 d降至1.43 mg。果肉Mn积累量表现为平稳上升趋势,从0.12 mg升至0.87 mg。在整个发育期,果皮Mn积累量始终显著高于果肉。说明Mn的需求量主要集中在大红火龙果果皮上,发育后期果肉Mn的需求量上升,果皮与果肉是竞争关系,果皮Mn积累量下降。

2. 3. 3 果皮、果肉和果实中Cu积累量的变化 由图12可知,在谢花后8~24 d,大红火龙果果实Cu积累量从0.08 mg显著增至0.40 mg,日均净增长量为0.02 mg,在谢花后24~32 d,果实Cu积累量降至0.36 mg。果皮与果实的变化趋势相似,在谢花后8~24 d,果皮Cu积累量从0.06 mg增至0.29 mg,在谢花后24~32 d则降至0.21 mg。果肉Cu积累量表现为平稳上升趋势,从0.02 mg增至0.15 mg。在整个发育期,果皮Cu积累量显著高于果肉。说明大红火龙果果实发育过程中,果皮对Cu的需求量持续大于果肉,但在转色期果肉Cu需求量会上升,果皮Cu积累量下降。

2. 3. 4 果皮、果肉和果实中Zn积累量的变化 由图13可知,大红火龙果果实Zn积累量在谢花后8~16 d和谢花后16~24 d均为显著上升趋势,日均净增长量分别为0.08和0.09 mg,熟果期维持在2.20 mg。果皮中Zn积累量在谢花后8~24 d逐渐上升,从0.29 mg升至0.85 mg,且果皮与果肉间无显著差异,在谢花后24~32 d果皮Zn积累量维持在0.62 mg,果肉Zn积累量显著高于果肉。果肉Zn积累量为持续增加趋势,从0.17 mg增至1.58 mg,说明在大红火龙果果实发育前期果皮和果肉对Zn的需求量较为相似,在果实发育后期果肉对Zn需求量大于果皮。

2. 3. 5 果皮、果肉和果实中B积累量的变化 由图14可知,大红火龙果果实B积累量呈慢速增加—快速增加—慢速增加的S型曲线,谢花后8~16 d无显著变化,谢花后16~24 d从0.53 mg显著升至1.08 mg,在谢花后24~32 d维持在1.23 mg。果皮B积累量呈先上升后下降的变化趋势,在谢花后8~24 d从0.24 mg升至0.70 mg,在谢花后24~32 d下降至0.39 mg。果肉B积累量表现为持续上升趋势,从0.06 mg升至0.84 mg。谢花后8~24 d,果皮B积累量显著高于果肉,在谢花后32 d,果肉B积累量显著高于果皮。说明在大红火龙果果实发育前期果皮对B的需求量显著高于果肉,在转色期果肉对B的需求量上升,熟果期果肉B积累量高于果皮。

2. 4 大红火龙果果实养分积累量和养分积累速率

由表2可知,大红火龙果整个生育期果皮矿质养分积累量排序为:K>N>Ca=Mg>P>S>Fe>Mn>Zn>B>Cu,果肉矿质养分积累量排序为:K>N>Mg>Ca>P>S>Fe>Mn>Zn>B>Cu,果实矿质养分积累量排序为:K>N>Mg>Ca>P>S>Fe>Mn>Zn>B>Cu。由表3可知,大红火龙果果实不同发育时期不同元素养分积累速率有明显差异。其中,N、P、K、Ca、S、Fe、B元素养分积累速率均由快到慢,依次为谢花后16~24 d>谢花后8~16 d>谢花后24~32 d,其中果实N积累速率最大为29.86 mg/d,P积累速率最大为8.15 mg/d,K和Ca的最大积累速率分别为89.79和16.64 mg/d;K、S、Cu元素的积累速率在谢花后8~16 d和谢花后16~24 d未表现出显著差异,但均显著快于谢花后24~32 d;Mg元素的积累速率在谢花后24~32 d最快,达12.36 mg/d;Fe和B元素的积累速率在谢花后16~24 d显著快于其他时期;Mn为谢花后8~16 d积累速率最快,谢花后24~32 d积累速率最慢。Zn在3个时期的积累速率无显著差异。因此在大红火龙果生长周期中,谢花后8~16 d是果实生长对多种元素需求的关键时期,及时提供养分十分重要。

2. 5 火龙果果皮与果肉矿质元素的相关分析结果

为促进大红火龙果生长发育平衡,对其果皮和果肉矿质元素间进行相关分析,依据火龙果生长发育期各矿质元素间的拮抗和协同关系,采用适宜的措施协调养分平衡,达到丰产优质的目的。由表4可知,果皮与果肉的K、Ca、Mg、S、Fe、Cu、Zn和B 8种元素相互之间分别呈显著或极显著正相关(P<0.01,下同),相关系数最大为0.992,最小为0.679。果皮Mn与果肉Mn、Cu元素呈显著正相关,与果肉Zn、B元素呈极显著正相关,相关系数最大为0.944,最小为0.591,Mn与其他元素间无显著相关性。

3 讨论

本研究中,大红火龙果果实发育前期横纵径及果皮和果肉干重持续增加,含水量降低,说明果实膨大高峰期在谢花后16~24 d,此时横纵径和含水量的增长率较大。果实发育后期(谢花后24~32 d)果皮干重减少,主要为果肉的增重与转色,与胡子有等(2012)、王金乔等(2017)、李所清等(2018)的研究结论一致,即果实发育后期是果肉形成的重要时期,此时做好水分管理,能提高果实的单果重和产量。

通过对大红火龙果果实矿质养分积累量分析可得,果实在发育期间对N、K和Ca的需求量较大,N积累量在果实发育前期(谢花后前24 d)增长速率较大,在果实发育后期(谢花后24~32 d)维持稳定,且果肉N积累量显著高于果皮。程玉等(2018)研究表明在一定的氮素水平下,氮肥能促进火龙果枝条生长。本研究结果与唐恒朋等(2017)得出氮肥在幼果期较为重要,可增加果实纵横径的结论一致。因此N在枝条生长和幼果期较为重要,在果实发育前期可增加一定量氮肥的施用,而过量的N元素易使茎部徒长,果小品质差。在果实膨大期和转色期K和Ca的养分积累量较大,李润唐等(2010)认为火龙果是喜K植物,K是果实矿质元素积累量中最高的,缺K使脂肪酸难以合成,K对果实的形成具有重要作用。在整个发育期,果皮Ca积累量显著高于果肉,对稳定细胞壁和促进根系生长有重要作用,可延长果实的储存期,与高安辉等(2016)、谢国芳等(2019)得出Ca肥能有效提高火龙果品质和贮藏性的结论一致。因此,在果实发育后期(谢花后24~32 d)适当添加K肥和Ca肥的施用,能提高果实的产量与品质。

结合大红火龙果的矿质养分变化规律可知,果肉和果实的矿质养分积累量总体呈上升趋势,果皮中的矿质养分積累量总体呈先上升后下降的变化趋势。邓仁菊等(2012)研究表明,紫龙果果实N、P、K、Ca、Mg、Fe和B元素含量均表现为盛花盛果期显著高于果实采收末期,Mn和Zn相反,晶红龙果实Ca、Mg、Fe、Mn和Cu元素含量表现为盛花盛果期显著高于果实采收末期,Zn和B相反;N、P和K含量无显著差异。本研究中,大红火龙果中除了Zn元素以外,其他元素均在果实膨大期呈较高的养分积累增长速率,在此期间充足的养分供应和合适的肥料配施与其生长发育关系密切。养分下降转折点在谢花后24~32 d,即果实转色期,与干重变化趋势一致,谢花后8~24 d果皮迅速积累养分,果皮干重大于果肉,谢花后24~32 d果皮干重减少,逐渐变薄,果肉干重迅速积累,果肉干重大于果皮干重。杨道富等(2012)提出转色期果皮养分可能转入果肉或倒流回树体,王壮等(2018)提出转色期果肉吸收的水分可能由果皮转移,需进一步深入研究。同时结合大红火龙果果皮和果肉矿质元素的相关性,可得火龙果K、Ca、Mg、S、Fe、Cu、Zn和B 8种元素相互之间分别呈显著或极显著正相关,与陈巍等(2013)探究四季柚果实矿质养分相关性得出果肉与果皮N、P、K、Ca和S 5种元素之间分别呈极显著正相关的规律有相似之处,说明火龙果果实发育期间果皮和果肉K、Ca、Mg、S、Fe、Cu、Zn、B元素关系紧密,互为协同关系。大红火龙果整个生育期果皮矿质养分积累量排序为K>N>Ca=Mg>P>S>Fe>Mn>Zn>B>Cu,果肉矿质养分积累量排序为K>N>Mg>Ca>P>S>Fe>Mn>Zn>B>Cu,果实矿质养分积累量排序为K>N>Mg>Ca>P>S>Fe>Mn>Zn>B>Cu;而王宝森等(2009)测定白肉火龙果果实各部位的矿质元素,得出果肉中含量排序为Mg>Ca>Fe>Cu>Zn>Bi>Ni>Cr>Co,果皮中含量排序为Ca>Mg>Zn>Fe>Bi>Cu>Ni>Co>Cr,与本研究的Ca、Mg、Fe、Cu的含量顺序一致,而Zn含量的排列有差异,可能与产地不同或品种差异性有关。结合不同养分的变化趋势,可得果皮对K、Ca、Mn、Cu需求量更大,果肉对N、P、S、Zn需求量更大,而Mg、Fe、B是发育前期果皮需求量更大,发育后期果肉需求量更大。因此适当补充微量元素肥料,对果实的生长发育有促进作用。

4 结论

果实发育前期(谢花后前24 d)主要为干物质积累与果实增重,积累的养分主要是N,应注重N肥的施加和水分管理。果实发育后期(谢花后24~32 d)主要为果实转色,积累最多的养分是K和Ca,应注重K肥和Ca肥的施用,且根据土壤养分状况可适当补充微量元素(Mg、B等)肥料,对果实产量和品质的提高起到关键性作用。

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(责任编辑 罗 丽)

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