不同中微量元素對檳榔結(jié)果與產(chǎn)量特征的影響

王鋒堂 楊福孫 陳才志 李培征 卜賢盼 糾鳳鳳

摘? 要? 為提高檳榔產(chǎn)量與品質(zhì)，探究中微量元素對檳榔產(chǎn)果的影響。采用7種中微量元素在檳榔花、果期進行噴施，測定坐果、果型及果實品質(zhì)等指標。結(jié)果表明：（1）中微量元素顯著促進了檳榔坐果率提高，鎂在小果期及青果收獲期均顯著提高其坐果率;促進了檳榔單株產(chǎn)量提高，鋅、銅對單果重量、單梭果產(chǎn)量的提高均有顯著影響;銅使單株產(chǎn)量提高41.23%，達顯著水平。（2）中微量元素肥改善了檳榔果品品質(zhì)，鐵、錳使果型比為0.8951、0.8139，更趨于飽滿圓形;鈣使檳榔果中纖維素含量提高，高達47.28%，鐵促進檳榔果的維生素C含量提高，鎂顯著增加檳榔果中可溶性糖含量。（3）主成分分析得到影響產(chǎn)量與品質(zhì)的共5個主要指標得分，鋅肥對產(chǎn)量和品質(zhì)影響極顯著，綜合評價得分分別為1.8299、2.4893，其次是鎂肥;銅肥只提高產(chǎn)量，錳肥只提高品質(zhì)。表明中微量元素處理可提高檳榔果產(chǎn)量與品質(zhì)，但是不同元素作用不同，且存在一定差異。

關鍵詞? 檳榔;中微量元素;坐果率;產(chǎn)量;內(nèi)含物

中圖分類號? S792.91? ? ? 文獻標識碼? A

Abstract? In order to improve the yield and quality of areca （Areca catechu L.）， we explored the effect of trace elements on the fruit production of areca. Seven medium and trace element fertilizers were applied to areca at the flowering and fruiting stages to determine the fruit setting rate， fruit shape and fruit quality. Trace elements significantly promoted the fruit set rate of areca. Magnesium significantly increased fruit set rate in small fruit and green fruit harvesting period， and promoted the yield per plant. Zinc， copper increased single fruit weight and single shuttle fruit yield significantly. Copper increased yield per plant by 41.23% significantly. Medium and trace element fertilizers improved the quality of areca. The fruit type ratio was 0.8951， 0.8139， and the fruit was full and round after iron and manganese use. Calcium increased the cellulose content in by 47.28% in the fruits. Iron promoted the vitamin C content. Magnesium significantly increased the content of soluble sugar of the fruit. Principal component analysis obtained the scores of five main indicators affecting the yield and quality. The effect of zinc fertilizer on the yield and quality was extremely significant. The comprehensive evaluation score was 1.8299 and 2.4893， respectively， followed by magnesium fertilizer. Copper fertilizer only increased the yield， and manganese fertilizer only improved the quality. It indicated that the treatment of medium and trace elements could increase the yield and quality of areca， but the effects of different elements were not the same.

Keywords? Areca catechu L.; medium and trace elements; fruit setting rate; yield; inclusions

DOI? 10.3969/j.issn.1000-2561.2019.05.004

1982年，我國開始對中微量元素肥進行探索，研究表明我國在中微量元素肥的應用前景非常廣闊[1]，Ernest[2]對各種元素在植物生產(chǎn)應用中做了詳細探究與分組。中微量元素肥種類發(fā)展迅速且基本覆蓋了我國作物種類[3];這些中微量元素肥對作物的品質(zhì)與產(chǎn)量有很大的改善與提高，如鐵可提高山地梨棗的產(chǎn)量與含水量、總糖、維生素C含量品質(zhì)[4]，鈣、鎂、磷可提高葡萄的產(chǎn)量重量[5]，銅元素促進水稻的產(chǎn)量提高[6]，鉀、硼、鋅可顯著提高烤煙的有效葉片、組織結(jié)構(gòu)、油分、光澤等品質(zhì)[7]，中微量元素鈣、鎂、鋅能增加水稻經(jīng)莖壁厚度與粗度，顯著提高抗折力[8]，微量元素水溶肥可顯著提高冬棗產(chǎn)量[9]。因此，中微量元素是今后提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)的關鍵因子之一[10]，并且研究發(fā)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)已經(jīng)進入到大面積施用中微量元素肥的階段[11]。在國外，已經(jīng)通過藥用植物測定得出中微量元素的有利作用[12];同時，也利用中微量元素的測定技術(shù)來評估環(huán)境因素[13]。如今研究人員對中微量元素與植物的研究已深入到納米級[14]，同時也不斷地研究總結(jié)中微量元素在植物內(nèi)的轉(zhuǎn)運機理[15]。

檳榔（Areca catechu L.）是棕櫚科檳榔屬常綠喬木，原產(chǎn)馬來西亞，目前主要分布在亞洲，是我國四大南藥之一。檳榔是海南省熱帶作物第二大支柱產(chǎn)業(yè)，也是海南省第二大經(jīng)濟作物，種植面積已經(jīng)很廣闊[16]，在海南省占據(jù)著非常重要的位置。檳榔具有健胃、殺蟲、降氣、截虐等藥用功能[17];部分地區(qū)的居民作為一種咀嚼用嗜好品[18]。但是檳榔雌雄同株同序，花期不同[19]，同時受到海南氣候與環(huán)境影響[20]，不易授粉，導致坐果率低下，并且農(nóng)戶生產(chǎn)技術(shù)與方式?jīng)]有改進[21]，所以產(chǎn)量低及品質(zhì)差。已有相關研究發(fā)現(xiàn)，中微量元素肥在小麥花期施用，可以提高籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)組分含量、面筋含量等[22];銅元素可調(diào)節(jié)花藥細胞壁木質(zhì)化，硼元素可影響花粉萌發(fā)、花粉管伸長、花期授粉[23]。研究表明不同時期施用不同種類元素肥可以提高作物產(chǎn)量與改善品質(zhì)，植物的根外營養(yǎng)能更加高效迅速的被吸收，本研究擬通過施用中微量元素肥對海南檳榔產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，篩選出生產(chǎn)適用的中微量元素肥種類與施用濃度，從而促進海南檳榔產(chǎn)量與品質(zhì)的提升，推進檳榔產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

1? 材料與方法

1.1? 材料

選擇海南本地樹齡與長勢基本一致的8～9 a檳榔結(jié)果樹為研究對象。試驗在海南省儋州市西慶農(nóng)場（19°3148.5″N，109°28′15.3″E）檳榔園（約12000 m2）進行。檳榔園10～20 cm深度土壤有機質(zhì)為12.92 g/kg，堿解氮37.19 mg/kg，速效鉀75.58 mg/kg，有效磷77.52 mg/kg，酸堿度5.35，含水量5.25%，土壤肥力中等。

1.2? 方法

1.2.1? 試驗設計? 采用7種中微量元素，CK2對照組中全營養(yǎng)元素包含植物所需的所有元素，每種元素參照農(nóng)業(yè)果樹[24]通常施用的量設定（表1），每處理3次重復，每重復3株，在檳榔佛焰苞期、盛花期、小果期、大果期、青果采收期噴施，共噴施5次，以噴施滴水為標準。

1.2.2? 果型測定方法? 小果期為坐果完成后15～ 25 d的果，大果期為生長85～95 d的果，青果收獲期果為生長165～175 d的果;果實的縱徑、橫徑使用數(shù)顯游標卡尺測定：果型指數(shù)=果橫徑/果縱徑。

果期情況坐果率測定：坐果率=果數(shù)量/雌花數(shù)量100%

1.2.3? 檳榔果內(nèi)含物測定? 在檳榔坐果后，每15天取果1次，進行105 ℃殺青，75 ℃下烘干，制成干樣測定。維生素C（Vc）含量測定采用2， 4-二硝基苯肼法，可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法，纖維素含量測定采用植物中纖維素含量測定[25]。

1.2.4? 產(chǎn)量測定? 青果采收后，對檳榔供試植株進行產(chǎn)量測定。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007軟件和SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 中微量元素肥對檳榔坐果率大小的影響

小果期的坐果情況可以反映出作物授粉受精程度和對產(chǎn)量的影響，分析得出不同的肥料對坐果率影響差異顯著，小果期中微量元素肥處理對坐果都有顯著的效果，CK2和鋅肥效果極顯著，且同組重復植株之間差異不顯著，分別達到85.92%、82.78%;銅、鎂、硼對收獲期青果坐果率作用顯著，但同組重復植株之間差異顯著;鐵對檳榔收獲期坐果率影響不顯著，且同組重復植株之間差異極顯著，與CK1差異小。

2.2? 中微量元素肥對每梭分枝的影響

檳榔梭數(shù)與分枝對產(chǎn)量有顯著影響。CK2和硼肥能顯著提高檳榔分枝數(shù)，但同組重復植株之間差異不顯著，對提高果產(chǎn)量提供了前提，因為硼是植物必需營養(yǎng)元素之一，是細胞部分關鍵酶的活化劑，對植物生長發(fā)育有重要作用;鐵肥對檳榔一級與二級分枝數(shù)量有負顯著影響，使檳榔雌花數(shù)量減少，導致產(chǎn)量降低;其他幾種肥料元素對每梭分枝影響不顯著（表2）。

2.3? 中微量元素肥對檳榔產(chǎn)量形成因子的影響

噴施中微量元素肥對檳榔產(chǎn)量有顯著影響，銅、硼對單梭果數(shù)影響顯著;銅、鋅對檳榔單果鮮重和單梭鮮重影響顯著;CK2對單株鮮重作用最大（1773.66 g），其次鎂、銅、鋅對單株鮮重效果顯著（表3）。

2.4? 中微量元素肥對檳榔果型指數(shù)的影響

市場需求決定市場價格，而采收期的檳榔果型是重要因素之一。經(jīng)過中微量元素肥料處理果型飽滿，呈圓型，其中鐵肥和錳肥處理后果型相對最圓，果型指數(shù)在0.8以上，此種果型不易初加工，市場需求較少;鋅肥與硼肥處理的果型相對長，呈橢圓型，價格較高。

2.5? 中微量元素肥對檳榔果內(nèi)含物含量變化的影響

檳榔的內(nèi)含物決定檳榔果的品質(zhì)。鐵肥處理的檳榔維生素C含量最高，超過40 mg/100g;而硼肥、銅肥、鋅肥、CK處理組的維生素C含量相對低，都低于20 mg/100 g;噴肥處理后，只有硼肥處理可溶性糖含量最低（小于4%）且低于CK1;其他肥料均對檳榔的可溶性糖含量有顯著影響，其中鈣肥最顯著（37.15%）。鈣肥對纖維素含量也有顯著影響，達到47.28%，其他肥料處理不顯著（表4）。

2.6? 檳榔產(chǎn)量與品質(zhì)的主要影響因子分析

對檳榔梭數(shù)、第一梭果數(shù)量、第二梭果數(shù)量、第三梭果數(shù)量、每梭一級分枝數(shù)、每梭二級分枝、坐果率、單果鮮重、單梭果鮮重量、單株果鮮重量、可溶性糖含量、維生素C含量、纖維素含量13個評價指標進行主成分分析，探索檳榔產(chǎn)量與品質(zhì)的關鍵指標，所得相關矩陣的特征值與方差貢獻率如表5，以特征值大于1.0的原則提取5個主成分，累計貢獻率83.698%，可代表原始數(shù)據(jù)的大部分信息。經(jīng)過標準化的因子負荷矩陣見表6。

由表5和表6得到，第一主成分包含原始信息量的34.504%，主要大小由第三梭果數(shù)量決定，第二主成分包含原始信息量的17.406%，主要大小由每梭二級分枝數(shù)量決定，第三主成分包含原始信息量的12.894%，主要大小由可溶性糖含量決定，第四主成分包含原始信息量的10.763%，主要大小由單梭果數(shù)量決定，第五主成分包含原始信息量的8.132%，主要大小由維生素C含量決定。因此將檳榔果產(chǎn)量與品質(zhì)評價因子簡化為：第三梭果數(shù)量、每梭二級分枝數(shù)量、可溶性糖含量、單梭果重量、維生素C含量，即以上5種指標可以反映影響檳榔產(chǎn)量與品質(zhì)的各方面要求。

由于各主成分在因子分析是的方差貢獻率不同，故評價不同肥料處理時考慮不同因子貢獻率為權(quán)重，計算不同處理前5個主成分得分與相應權(quán)重乘積的累加和作為綜合得分，即F=（0.34504f1+ 0.17406f2+0.12894f3+0.10763f4+0.8132f5）;其中第1主成分（第三梭果數(shù)量）、第2主成分（每梭二級分枝數(shù)量）、第4主成分（單梭果重量）主要影響檳榔產(chǎn)量方面指標，歸為產(chǎn)量因子;第3主成分（可溶性糖含量）、第5主成分（維生素c含量）為檳榔品質(zhì)方面指標，歸為品質(zhì)因子，用表7來表示綜合得分。

各種中微量元素肥處理對檳榔品質(zhì)和產(chǎn)量的影響情況，綜合得分值越高產(chǎn)量與品質(zhì)越好。鋅肥對產(chǎn)量與品質(zhì)影響極顯著，鎂肥、鈣肥可顯著提高產(chǎn)量;銅肥、鐵肥對產(chǎn)量綜合得分達1.5654與0.7887，可以提高檳榔產(chǎn)量，但是對提高品質(zhì)沒有顯著效果;錳肥對品質(zhì)綜合得分0.9097，顯著提高檳榔品質(zhì)，但不能提高檳榔產(chǎn)量。

3? 討論

3.1? 中微量元素與檳榔產(chǎn)量相關性分析

不同中微量元素在植物生長過程中起到不同的效果。中微量元素能有效的使作物產(chǎn)量提高，試驗得出在海南儋州西慶農(nóng)場試驗地噴施中微量元素肥能有效的提高檳榔的產(chǎn)量;銅肥能顯著提高單梭果數(shù)量，每棵檳榔樹以每年四梭的生長習性計算，為顯著提高檳榔產(chǎn)量提供前提基礎;鐵肥和錳肥對檳榔坐果、梭數(shù)及分枝有負影響，有研究表明錳肥可提高缺錳水稻的產(chǎn)量[26]，而本試驗中錳肥對檳榔產(chǎn)量影響小，海南土壤錳含量豐富[27]，施用錳元素對檳榔產(chǎn)量影響效果不明顯，甚至導致減產(chǎn)。硼肥對花期檳榔坐果效果顯著，與硼肥在水稻、油菜上研究結(jié)果相一致[28-29]，同時單梭果的數(shù)量也有顯著增加;在本試驗中使其坐果過多，檳榔營養(yǎng)成分不足，導致檳榔果小，總產(chǎn)量不高。

3.2? 中微量元素與檳榔品質(zhì)相關性分析

鐵肥處理使果型圓且飽滿，與鐵對草莓品質(zhì)研究有較好提高[30]結(jié)論一致，但是不符合市場需求，檳榔果型品質(zhì)使經(jīng)濟價值低。結(jié)果可得出鈣肥、鎂肥、鋅肥作為植物生長必須營養(yǎng)元素對檳榔果的坐果、產(chǎn)量及內(nèi)含物質(zhì)量都有顯著的影響，鈣提高果品質(zhì)與有關中微量元素對甘蔗研究結(jié)果一致[31]。

不同的中微元素與用量對作物影響不同[32]，把中微量元素肥與大量元素肥結(jié)合施用會事半功倍[33]，有較好的減肥增產(chǎn)效果，對環(huán)境污染影響減小，安全性高，因此在檳榔的種植生產(chǎn)中，花期與果期合理地噴施中微量元素肥，能有效地提高檳榔產(chǎn)量，改善檳榔的品質(zhì)，對海南檳榔種植有十分重要的意義。

3.3? 中微量元素與檳榔產(chǎn)量、品質(zhì)相關性分析

經(jīng)過綜合分析不同中微量元素處理的檳榔果性狀指標，對檳榔果產(chǎn)量與品質(zhì)進行更加合理科學的評價，有利于生產(chǎn)中應用。分析得到的五個指標對檳榔結(jié)果特性起到主要決定作用，在產(chǎn)量方面檳榔每年第三梭果是生長最旺盛期;同株的每梭果總重量具有差異，他們的重量與每梭二級分枝數(shù)量是影響產(chǎn)量的重要因素，與其他果樹相同[34-35]，故可調(diào)控這3個指標來提高檳榔產(chǎn)量;可溶性糖與維生素C含量是影響檳榔品質(zhì)的主要因素。沒有噴施肥料的對照組對產(chǎn)量與品質(zhì)的影響綜合得分第二，造成原因可能是試驗地肥沃，植株吸收養(yǎng)分充足。全營養(yǎng)對照組對檳榔產(chǎn)量和品質(zhì)綜合得分為負值，分析原因可能是多種元素以不同形態(tài)同時存在，噴施后發(fā)生一系列反應造成植株對養(yǎng)分吸收量減少或無吸收;同時吸收了其他某種元素干擾或抑制植株對養(yǎng)分的吸收，有待繼續(xù)探究。但通過檳榔產(chǎn)量因子與品質(zhì)因子的分析得出若提高檳榔產(chǎn)量可施用鋅肥、鎂肥、銅肥、鈣肥，若提高檳榔品質(zhì)可施用鋅肥、鎂肥、錳肥、鈣肥;可以在實際生產(chǎn)中利用此特性，從而適應市場需求，對提高檳榔果經(jīng)濟價值有重要意義。

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