氮素施用量對火龍果產(chǎn)量、品質(zhì)及貯藏效果的影響

唐恒朋,李莉婕,錢曉剛，聶克艷，趙澤英，彭志良(.貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,貴州 貴陽 55005; .貴州省農(nóng)業(yè)科技信息研究所,貴州 貴陽 550006)

氮素施用量對火龍果產(chǎn)量、品質(zhì)及貯藏效果的影響

唐恒朋1,李莉婕2*,錢曉剛1，聶克艷2，趙澤英2，彭志良2
(1.貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,貴州 貴陽 550025; 2.貴州省農(nóng)業(yè)科技信息研究所,貴州 貴陽 550006)

為探討黔南地區(qū)火龍果適宜的氮肥施用量,通過田間試驗,研究了氮素施用量0 kg/hm2(T0,對照)、89.1 kg/hm2(T1)、127.2 kg/hm2(T2)、165.3 kg/hm2(T3)對火龍果產(chǎn)量、品質(zhì)及貯藏效果的影響。結(jié)果表明,火龍果產(chǎn)量隨著施氮量的增加先增加后降低,T2處理最高,為18 557.42 kg/hm2,比對照增產(chǎn)32.63%;火龍果單果質(zhì)量隨著施氮量的增加而增加;不同處理間果形指數(shù)差異不明顯。施氮對火龍果果實N、K含量影響較大,其分別隨著施氮量的增加先增加后降低、先降低后增加,施氮對P含量影響較小?？傮w上,施氮增加了果實中花青素含量, 以T2處理最高,在一定程度上降低了果實中可溶固形物、可溶性總糖和總酚含量。施氮處理Vc、類黃酮含量隨施氮量增加呈先升高后降低的趨勢,均以T2處理最高,分別比對照提高5.60%、6.49%。室溫下,施氮降低了火龍果的貯藏時間,不同施氮量處理果實腐爛率表現(xiàn)為T3>T2>T1>T0;而冷床條件下，高氮水平T3反而在一定程度上降低火龍果的腐爛率,延長貯藏時間。綜合考慮,在黔南地區(qū),在保證有機肥充足的前提下,火龍果氮素施用量以T2處理較優(yōu),實際生產(chǎn)中可在此基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)整。

氮肥; 火龍果; 產(chǎn)量; 品質(zhì); 貯藏

火龍果又名青龍果、紅龍果、情人果、仙蜜果等,屬仙人掌科量天尺屬植物[1-2],原產(chǎn)于巴西、墨西哥等中美州地區(qū),近年來在廣西、海南、福建、貴州等省均有引種和推廣[3]?；瘕埞缓S生素、胡蘿卜素及鈣、磷等多種對人體有益的營養(yǎng)元素,具有耐旱、病蟲害少、產(chǎn)量高、經(jīng)濟價值和生態(tài)效益好等特點[4],已成為山區(qū)人民致富與石漠化防治的主要經(jīng)濟樹種。火龍果品質(zhì)和產(chǎn)量易受土壤、肥料等多種因素影響[5]。氮素作為植物生長發(fā)育必需的三大養(yǎng)分之一[6],對作物產(chǎn)量的貢獻達40%～50%[7]。目前,有關(guān)火龍果的研究主要集中在引種與栽培[8-9]、肥料種類和配施[10-11]、產(chǎn)品加工[12-14]、火龍果營養(yǎng)成分及保健價值[15-17]等方面,鮮有關(guān)于氮肥施用量方面的研究報道。為此,研究了不同氮肥施用量對火龍果產(chǎn)量、品質(zhì)及貯藏效果的影響,以期為火龍果氮肥的合理施用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于貴州省羅甸縣龍坪鎮(zhèn)郎當(dāng)養(yǎng)殖場鄧勇火龍果基地,海拔473 m,坡度25°左右。年降雨量1 176.8 mm,月均溫度19.6 ℃,無霜期335 d,年日照時間1 509.3 h,總輻射量4 307.394 MJ/m2,年積溫77 162.2 ℃,大于10 ℃積溫6 260.9 ℃。試驗地土壤為砂質(zhì)風(fēng)化紅壤,pH值 5.42,含有機質(zhì)19.42 g/kg、全氮1.18 g/kg、速效磷6.2 mg/kg、速效鉀85 mg/kg。

1.2 試驗材料

1.2.1 火龍果 選用貴州省柑桔研究所培育的紅肉火龍果品種紫紅龍。

1.2.2 肥料 腐熟的商品有機肥為羊糞,含N、P、K分別為0.65%、0.5%、0.3%;氮肥為尿素(含N≥46%);磷肥為生物磷肥(含P2O5≥16%);鉀肥為硫酸鉀(含K2O≥50%)。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)4個氮素用量處理,分別為T0(對照)：不施尿素;T1：施尿素,折合N 89.1 kg/hm2;T2：施尿素,折合N 127.2 kg/hm2;T3：施尿素,折合N 165.3kg/hm2,所有處理均施有機肥12 210.0 kg/hm2、P2O5136.2 kg/hm2、K2O 145.4 kg/hm2。其中,有機肥統(tǒng)一于火龍果枝條發(fā)芽前(2014年2月11日)開弧形溝施入,氮、磷、鉀肥50%于5月19日幼果開始發(fā)育時第1次施入,50%于7月22日第5批幼果發(fā)育時第2次施入。每個處理3個重復(fù),共12個小區(qū),隨機區(qū)組排列?；瘕埞捎谩皢沃?籬架”式栽培,樁行距3 m×3 m,在坡度平緩、整齊、肥力差異較小的地塊,選擇樹勢相對一致、同行相鄰的4樁(每樁3株)火龍果做為1個小區(qū),其他田間管理措施同常規(guī)栽培。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 產(chǎn)量指標(biāo) 從2014年7月13日第1次采果到2014年10月5日第11次采果,分別統(tǒng)計各批次火龍果產(chǎn)量,計算火龍果總產(chǎn)量;在采收中期(2014年8月10日),各處理小區(qū)選6個大小相近的果實,測量果實的單果質(zhì)量、縱徑、橫徑,計算果形指數(shù),果形指數(shù)=縱徑/橫徑。

1.4.2 品質(zhì)指標(biāo) 在果實采收末期(2014年10月5日),每小區(qū)任選1個果實,分析果實氮、磷、鉀、可溶性總糖、可溶性固形物、Vc、有機酸、花青素、總酚、類黃酮含量。其中,氮、磷、鉀含量分別采用凱氏定氮法、釩鉬黃吸光光度法、火焰光度法測定;可溶性總糖含量采用直接滴定法測定;可溶性固形物含量采用折射儀法測定;Vc含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定;有機酸含量采用中和滴定法測定;花青素、總酚、類黃酮含量的測定：利用1% HCl-CH3OH溶液從果蔬組織中提取總酚、類黃酮、花青素,根據(jù)總酚、類黃酮、花青素的甲醇提取液的吸收光譜特性,取濾液分別于波長280 nm、325 nm、600 nm和530 nm處測定吸光值,即總酚OD280、類黃酮OD325、花青素(OD530-OD600),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出花青素、總酚、類黃酮含量。

1.4.3 貯藏指標(biāo) 在采收末期(2014年10月5日),各小區(qū)選10 kg大小相近的果實分別放在室內(nèi)(22～26 ℃)和冷床(4～6 ℃)條件下,前期每隔3 d記錄一次腐爛果實數(shù),測量3次后每隔7 d記錄一次腐爛果實數(shù),計算果實腐爛率,腐爛率=貯藏后腐爛果實數(shù)/貯藏前果實總數(shù)×100%。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2007進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,采用SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮素施用量對火龍果產(chǎn)量的影響

火龍果不施氮也能正常生長、開花、結(jié)果,但枝條生長瘦弱、果實小。由表1可以看出,施氮可以顯著提高火龍果產(chǎn)量,但隨著氮肥施用量增加火龍果產(chǎn)量先增加后降低,在氮水平T2處取得最大值18 557.42 kg/hm2,顯著高于其他處理,較對照增產(chǎn)32.63%,具體表現(xiàn)為T2>T3>T1>T0。在第二次追肥前，第2、3批采收時,T1處理火龍果產(chǎn)量最高。此后,7月22日和8月1日兩次采收T1處理產(chǎn)量相比其他施氮肥處理急劇下降,T3處理火龍果產(chǎn)量最高,T2處理次之?？赡苁遣墒掌诨瘕埞麑︷B(yǎng)分需求量極大,而T1處理養(yǎng)分供應(yīng)不上。第二次追肥后,初期T3處理產(chǎn)量高于T2處理,后期T2處理火龍果產(chǎn)量遠高于其他處理。施氮可以顯著提高火龍果單果質(zhì)量,且隨著氮肥施用量增加火龍果單果質(zhì)量逐漸增加,在氮水平T3處單果質(zhì)量取得最大值369.64 g,但與T2處理之間差異不顯著; 施氮可以提高火龍果果形指數(shù),但不同氮肥施用量處理間差異不顯著。綜合考慮,對于火龍果而言以T2施肥處理較優(yōu)。

表1 氮肥施用量對火龍果產(chǎn)量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異達顯著水平(P<0.05),下同。

2.2 氮素施用量對火龍果品質(zhì)的影響

2.2.1 氮素施用量對火龍果果實N、P、K含量的影響 N、P、K是果實主要的養(yǎng)分元素,其含量多少與果實品質(zhì)密切相關(guān)。由表2可知,氮肥施用量對火龍果果實N、K含量影響較大,對P含量影響較小。隨著氮肥施用量增加,火龍果果實中N含量先增加后降低,在氮水平T2處取得最大值1.92 g/kg,較對照增加37.14%,具體表現(xiàn)為T2>T3>T1>T0;K含量先降低后增加,T3處理最高,顯著高于其他處理,T2處理最低。這可能是火龍果為喜K植物,生長過程吸收的K素較多,在氮水平T2下產(chǎn)量較高,由于果實的不斷輸出,K素消耗量急劇增加,K素缺乏導(dǎo)致果實中K含量降低。進一步比較分析發(fā)現(xiàn),施氮顯著增加了N/P和N/K, N/P隨著氮肥施用量增加而增加,以T3處理最高,T2處理次之,兩者差異不顯著;N/K隨著氮肥施用量增加呈先增加后降低的趨勢, T2處理最高,T1處理次之,T0處理最小。氮肥施用量較低時,各處理P/K差異不顯著,在高氮水平下P/K顯著減小,說明施氮對K的拮抗吸收作用小于P,從而導(dǎo)致P/K比值降低。在實際生產(chǎn)栽培中T3處理下火龍果N、P、K含量較高,但結(jié)合產(chǎn)量因素氮素施用量以T2為宜。

表2 氮肥施用量對火龍果果實N、P、K含量的影響

2.2.2 氮素施用量對火龍果品質(zhì)指標(biāo)的影響 由表3可知,隨著氮肥施用量增加,可溶性固形物和可溶性總糖含量均呈先降低后升高的趨勢,所有施氮處理均低于對照,其中可溶性固形物含量表現(xiàn)為T0>T3>T1>T2,可溶性總糖含量表現(xiàn)為T0>T1>T3>T2。施氮處理Vc、類黃酮含量均呈先升高后降低的趨勢,均以T2處理最高,分別為254.39 、69.58 mg/kg,分別比對照提高5.60%、6.49%,但差異均不顯著?？偡雍侩S著氮肥施用量的增加呈下降趨勢,T1、T2和T3處理比對照分別顯著降低9.17%、13.28%和24.49%?；ㄇ嗨睾侩S著氮肥施用量增加呈先增加后降低的趨勢,T2處理最高,為30.38 mg/g,分別比T1和T3處理顯著提高26.79%和41.37%。不同氮肥條件下有機酸含量變化不大。糖酸比總體隨著氮肥施用量增加先增加后降低,表現(xiàn)為T1>T0>T3>T2。綜合考慮,在實際生產(chǎn)栽培中T2處理下火龍果的品質(zhì)較好。

表3 氮肥施用量對火龍果品質(zhì)指標(biāo)的影響

2.3 氮素施用量對火龍果貯藏效果的影響

由表4可以看出,火龍果腐爛率與氮肥施用量有關(guān)。在室溫(22～26 ℃)條件下,施氮肥降低了火龍果的貯藏時間,施氮處理在儲藏6～15 d時火龍果腐爛率迅速上升,15 d時火龍果幾乎全部腐爛;而對照處理火龍果開始腐爛時間較施氮肥處理推后,在儲藏9～22 d時火龍果腐爛率迅速升高,22 d時全部腐爛。在冷床(4～6 ℃)條件下,低氮處理間火龍果的腐爛率差異不明顯, 在儲藏22～43 d時火龍果的腐爛率急劇增大,即在儲藏22 d時開始腐爛;高氮處理在一定程度上降低了火龍果的腐爛率,在儲藏29～43 d時火龍果的腐爛率急劇增大,即在儲藏29 d時才開始腐爛,且腐爛率低于同時間施氮處理。綜上,室溫條件下,T0處理有利于火龍果貯藏; 冷床條件下,T3處理有利于火龍果貯藏。

表4 氮肥施用量對火龍果腐爛率的影響 %

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明,施氮可以顯著提高火龍果產(chǎn)量,但隨著氮肥施用量增加火龍果產(chǎn)量先增加后降低,T2處理最高,為18 557.42 kg/hm2,較對照增產(chǎn)32.63%;施氮可以顯著提高火龍果單果質(zhì)量,且隨著氮肥施用量增加火龍果單果質(zhì)量逐漸增加,T3處理最高,為369.64 g,但T3與T2處理之間差異不顯著; 施氮可以提高火龍果果形指數(shù),但不同氮肥施用量處理間差異不顯著。

N、P、K是果實主要的養(yǎng)分元素,其含量多少與果實品質(zhì)密切相關(guān)。聶大杭等[18]認(rèn)為,增施氮肥可以顯著提高番茄果實中的N、P、K含量;胡強等[19]認(rèn)為,增施氮肥能顯著增加玉米植株和籽粒的全N含量,而對玉米籽粒的全K、全P含量影響不大。由于火龍果是喜K植物,收獲過程為分批次采收,果實的養(yǎng)分含量與上述研究結(jié)果略有差異。本研究結(jié)果表明, 施氮肥對火龍果果實N、K含量影響較大,對P含量影響較小。隨著氮肥施用量增加,火龍果果實中N含量先增加后降低,T2處理最高為1.92 g/kg,較對照增加37.14%;K含量先降低后增加,T3處理最高,顯著高于其他處理,T2處理最低。這可能是因為火龍果是高K植物[20],生長過程中吸收的K素較多,在氮水平T2下火龍果產(chǎn)量較高,果實不斷輸出造成K素消耗量急劇增加,K素不足導(dǎo)致果實中K含量降低。此外還可能與不同器官的同化能力有關(guān)。N/K隨著氮肥施用量的增加先增加后降低,在氮水平T2處取得最大值,此時的產(chǎn)量也最大,在一定程度上驗證了趙俊曄等[21]的結(jié)論。

果實及其加工品的風(fēng)味,主要取決于糖分和有機酸的比例[22]。酚類物質(zhì)、類黃酮類和花青素等植物次生代謝產(chǎn)物,與果蔬的色澤發(fā)育、品質(zhì)和風(fēng)味形成密切相關(guān),對果蔬的貯藏、加工具有重要影響[23-25]。閔炬等[26]研究表明,減氮可以增加番茄和黃瓜Vc、可溶性糖含量,隨著氮肥用量增加,黃瓜Vc、可溶性糖含量有降低趨勢。本研究結(jié)果表明,火龍果果實可溶性固形物和可溶性總糖含量隨著氮肥施用量的增加均呈先降低后升高的趨勢,分別表現(xiàn)為T0>T3>T1>T2和T0>T1>T3>T2。施氮處理Vc、類黃酮和花青素含量隨著氮肥施用量增加先升高后降低,總酚含量隨著氮肥施用量的增加呈下降趨勢,而不同氮肥條件下有機酸含量變化不大。

果實腐爛率是判斷貯藏效果的主要表觀指標(biāo),5 ℃可延緩火龍果果皮褐變和衰老,延長貯藏期[27]。本研究結(jié)果表明,火龍果腐爛率與氮肥施用量有關(guān)。在室溫(22～26 ℃)下,施氮肥降低了火龍果的貯藏時間;冷床(4～6 ℃)條件下,低氮處理間火龍果的腐爛率差異不明顯,高氮處理反而在一定程度上降低火龍果的腐爛率,延長了貯藏期。

綜上,適量的氮肥可以促進火龍果生長發(fā)育,增加火龍果單果質(zhì)量、產(chǎn)量和果實的N、K含量,以T2處理較優(yōu),但在一定程度上降低了果實部分品質(zhì)。因此,在實際生產(chǎn)栽培中為實現(xiàn)火龍果的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn),火龍果開花坐果期不宜施太多的氮,采收期可以適度增加施氮量。

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Effects of Nitrogen Application Rate on Yield, Quality and Storage of Pitaya

TANG Hengpeng1,LI Lijie2*,QIAN Xiaogang1,NIE Keyan2,ZHAO Zeying2,PENG Zhiliang2
(1.College of Agriculture,Guizhou University,Guiyang 550025,China; 2.Guizhou Institute of Agricultural Science and Technology Information,Guiyang 550006,China)

In order to explore the suitable nitrogen application rate in Qiannan prefecture,the effects of different nitrogen levels[0 kg/ha(T0),89.1 kg/ha(T1),127.2 kg/ha(T2),165.3 kg/ha(T3)] on yield,quality and storage characteristics of pitaya were studied.The results showed that with the increase of nitrogen rate,pitaya yield increased first and then decreased,reached the maximum value of 18 557.42 kg/ha at the nitrogen level of T2,which increased by 32.63% compared with T0;single fruit weight increased,the index of fruit shape was not significantly different among different treatments.Effects of nitrogen fertilization on the contents of nitrogen and potassium of pitaya were larger,smaller on phosphorus content,with the increase of the nitrogen rate,the nitrogen content increased first and then decreased,and the potassium content decreased first and then increased.On the whole,application of nitrogen fertilizer increased the anthocyanin content in fruit,which reached the highest value at the nitrogen level of T2,but in a certain extent reduced the fruit soluble solid,total sugar and total phenol contents.Vc and flavonoids contents of the treatment with nitrogen increased first and then decreased with the increase of nitrogen rate,both achieved the maximum values at the nitrogen level of T2,respectively increased by 5.60% and 6.49% compared with T0.Application of nitrogen reduced the storage time of pitaya under room temperature,fruit decay rate expressed as T3>T2>T1>T0,yet the pitaya fruit decay rate could be reduced to some extent at the nitrogen level of T3under the cooling bed condition,extending the storage time.In summary,under the premise of enough organic fertilizer,the appropriate nitrogen rate was 127.2 kg/ha in Qiannan prefecture.

nitrogen; pitaya; yield; quality; storage

2016-02-10

國家自然科學(xué)基金項目(31460319);貴州省科技計劃項目(黔科合NY字[2011]3097號,黔科合NZ字[2012]3021號)

唐恒朋(1989-)，男，山東聊城人，在讀碩士研究生，研究方向：土壤肥力與作物生產(chǎn)。E-mail：642380680@qq.com

*通訊作者：李莉婕(1979-),女，河南濮陽人，副研究員，主要從事火龍果水肥一體化技術(shù)研究。E-mail:32051185@qq.com

S667.9;S143.1

A

1004-3268(2016)08-0064-05