梁正灝，張漢英，金 鑫，翟鵬飛，趙 艷，李長江,3*，阮云澤，王朝弼，王汀忠

不同施肥模式對熱帶地區(qū)菠蘿生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

梁正灝1,2，張漢英1,2，金 鑫1,2，翟鵬飛1,2，趙 艷1,2，李長江1,2,3*，阮云澤1，王朝弼4，王汀忠4

1. 海南大學(xué)熱帶作物學(xué)院，海南?？?570228；2. 海南省熱帶生物資源可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南海口 570228；3. 國際鎂營養(yǎng)研究所，福建福州 350002；4. 海南省土壤肥料總站，海南海口 570203

本研究探究了不同施肥模式對菠蘿（）生長發(fā)育、養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量品質(zhì)的影響，旨在篩選出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的施肥方案。以‘臺(tái)農(nóng)17號’菠蘿為材料，采用田間小區(qū)試驗(yàn)，設(shè)置不施肥（CK）、農(nóng)戶常規(guī)施肥（NPK）、減量施肥（INF）、有機(jī)無機(jī)肥配施（INF+M）和有機(jī)無機(jī)緩控釋肥配施（INF+M+S）5組處理，每組3次重復(fù)，比較不同施肥模式下菠蘿葉片數(shù)、干物質(zhì)量、產(chǎn)量品質(zhì)和氮、磷、鉀積累與分配的差異。結(jié)果表明：快速生長期后，NPK處理葉片數(shù)高于其他處理，約為84片。INF+M和INF+M+S處理收獲期干物質(zhì)積累量分別提高20.28%和23.16%，而INF與NPK處理間無顯著差異。INF+M+S處理氮、磷積累量分別較NPK處理提高8.33%、2.77%，鉀積累量無顯著差異，而INF和INF+M處理對氮積累量無顯著影響，但降低了磷、鉀積累量。此外，INF+M+S處理顯著提高了氮、磷、鉀轉(zhuǎn)運(yùn)量，增幅依次為62.32%、189.83%和30.79%，INF+M處理氮、磷、鉀轉(zhuǎn)運(yùn)量也有不同程度提高，而INF處理則降低了磷、鉀轉(zhuǎn)運(yùn)量。相較于CK處理，施肥處理顯著降低了冠芽養(yǎng)分分配率，3種減量施肥處理較NPK均提高了收獲期菠蘿果實(shí)養(yǎng)分分配率，減少了葉片等營養(yǎng)器官養(yǎng)分分配率，其中INF+M+S處理果實(shí)氮、磷、鉀分配率分別較NPK處理提高131.43%、66.60%和147.33%。INF、INF+M和INF+M+S處理產(chǎn)量較NPK處理分別提高1.64%、19.35%和37.09%，且INF+M+S顯著高于其他處理；施肥處理較CK顯著提高可溶性糖的含量，降低可滴定酸和維生素C含量。但施肥處理間可溶性糖、可滴定酸和維生素C含量之間無顯著差異。綜上所述，INF+M+S處理下菠蘿產(chǎn)量最高，且能提高養(yǎng)分積累量、養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)量和果實(shí)養(yǎng)分分配率，為菠蘿最優(yōu)施肥模式。

養(yǎng)分積累；有機(jī)肥；緩控釋肥；菠蘿

菠蘿（）屬于鳳梨科鳳梨屬，是一種重要的熱帶水果，被廣泛用于鮮食、制糖、釀酒等方面[1]。中國是菠蘿生產(chǎn)和消費(fèi)大國，菠蘿消費(fèi)量年均以7.5%速度增長[2]。為滿足市場需求，農(nóng)戶在菠蘿種植中經(jīng)常投入大量化肥，調(diào)查顯示，中國菠蘿園僅氮（N）的投入量就超過了800 kg/hm2[3]。長期過量施用化肥會(huì)造成作物葉片和根系徒長，過多消耗營養(yǎng)物質(zhì)和能量，降低物質(zhì)向生殖器官分配的比例，導(dǎo)致作物產(chǎn)量品質(zhì)下降[4]。加之熱帶地區(qū)土壤保水保肥能力較差，施用化肥雖然能快速提高土壤速效養(yǎng)分，但維持時(shí)間短，容易導(dǎo)致作物后期生長乏力及土壤板結(jié)等環(huán)境問題[5-6]。因此，科學(xué)適量施肥、提高肥料利用率是熱帶地區(qū)菠蘿產(chǎn)業(yè)綠色、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。

施肥是作物營養(yǎng)調(diào)控的主要方式，肥料施用量和種類會(huì)對作物體內(nèi)養(yǎng)分分布、轉(zhuǎn)運(yùn)及其他生理指標(biāo)產(chǎn)生顯著影響[7]。氮（N）、磷（P）、鉀（K）是作物生長發(fā)育不可或缺的三大營養(yǎng)元素，直接作用于作物的新陳代謝及干物質(zhì)形成，也是生產(chǎn)中主要補(bǔ)充的大量元素[8]。因此，如何通過優(yōu)化施肥改善3種元素在作物體內(nèi)的積累、分配及轉(zhuǎn)運(yùn)狀況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)量、減少化肥消耗的目的成為了研究熱點(diǎn)；大量試驗(yàn)結(jié)果表明減量施用氮、磷肥能有效提高作物產(chǎn)量和肥料利用效率[9-10]；同時(shí)也有學(xué)者指出使用有機(jī)肥替代部分化肥能顯著提高作物收獲期氮、磷、鉀積累量[11-12]。近年來，隨著高效環(huán)保肥料的發(fā)展，緩控施肥已在小麥、玉米、高粱等一系列農(nóng)作物上實(shí)現(xiàn)成功應(yīng)用[13]，結(jié)果顯示緩釋肥替代部分普通化肥并配施有機(jī)肥可顯著提高作物干物質(zhì)積累量[14-15]。然而，現(xiàn)階段相關(guān)研究主要集中于溫帶地區(qū)，有關(guān)熱帶地區(qū)菠蘿園合理施肥的研究較少。本試驗(yàn)在減量施肥的基礎(chǔ)上利用有機(jī)肥和緩控釋肥進(jìn)一步替代部分普通化學(xué)氮肥，系統(tǒng)地探究不同施肥處理對菠蘿養(yǎng)分吸收、產(chǎn)量品質(zhì)及土壤肥力的影響。旨在為建立熱帶地區(qū)菠蘿田高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、綠色施肥體系提供科學(xué)依據(jù)與實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

田間試驗(yàn)位于海南大學(xué)熱帶作物學(xué)院樂東試驗(yàn)基地，地理坐標(biāo)18°39′6″N，108°46′22″E，海拔66.8 m，年均降雨量1297 mm，年蒸發(fā)量2400～ 2600 mm，屬熱帶季風(fēng)氣候。試驗(yàn)田土壤類型為燥紅土，土壤（0～20 cm）基礎(chǔ)理化指標(biāo)為：pH 6.01，有機(jī)質(zhì)6.05 g/kg，速效磷80.17 mg/kg，速效鉀92.84 mg/kg，銨態(tài)氮0.34 mg/kg，硝態(tài)氮0.76 mg/kg，土壤容重1.66 g/cm3。試驗(yàn)期間氣溫和降水量由田間自動(dòng)氣象站（HX-3000）每0.5 h記錄1次（圖1）。

圖1 菠蘿生長季月平均溫度和累積降水量

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)置5個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)。即：空白對照（CK），農(nóng)戶常規(guī)施肥（NPK），減量施肥（INF），有機(jī)無機(jī)肥配施（INF+M，在INF的基礎(chǔ)上，使用有機(jī)肥替代20%的無機(jī)氮肥），有機(jī)無機(jī)緩控配施（INF+M+S，在INF基礎(chǔ)上，有機(jī)肥替代20%無機(jī)氮肥、緩控釋肥替代15%無機(jī)氮肥）。施用的化肥包括復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）、尿素（N 46.40%）、氯化鉀（K2O 60%）和過磷酸鈣（P2O517%）。有機(jī)肥為羊糞商品有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)24%、N 0.8%、P2O50.6%、K2O 0.5%），緩控釋肥為包膜尿素（N 44%），控釋期為6個(gè)月。具體施肥量見表1（以純養(yǎng)分計(jì)算）。

供試菠蘿品種為‘臺(tái)農(nóng)17號’（當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)種植品種），田間小區(qū)面積為97.5 m2（15 m×6.5 m）。菠蘿采用起壟覆膜栽培，每個(gè)小區(qū)4條壟，壟高20 cm，寬90 cm，溝寬50 cm；壟上菠蘿行距50 cm，種植密度為33 600株/hm2?；收伎偸┓柿康?6%，有機(jī)肥和緩控釋肥全部作為基肥撒施旋耕入土中，后續(xù)進(jìn)行5次追肥，使用鋪設(shè)于地膜下的水肥一體化噴帶追肥。追肥量分別占總施肥量的24%、19%、5%、7%和9%。菠蘿于2019年12月8日栽種，2021年4月14日收獲，其余田間管理與當(dāng)?shù)匾恢隆?/p>

表1 菠蘿施肥方案

注：–表示未施肥；括號內(nèi)為有機(jī)肥（羊糞）和緩控釋肥（包膜尿素）提供的養(yǎng)分量比例。

Note: – indicates no fertilization; the brackets indicate proportion of nutrients provided by organic. fertilizer(goat manure)and controlled release fertilizer (coated urea).

1.2.2 樣品采集 于緩慢生長期（2020-04-30）、快速生長期（2020-08-05）、現(xiàn)紅期（2020-12-19）、果實(shí)膨大期（2021-01-30）、收獲期（2021-04-14）5個(gè)時(shí)期在每個(gè)小區(qū)采集5株菠蘿作為植物樣品用于測定氮、磷、鉀含量。收獲期每個(gè)小區(qū)采集20個(gè)果實(shí)榨汁、混合用于測定果實(shí)品質(zhì)。

1.2.3 樣品測定 植物樣品根、莖、葉、冠芽、果柄、果實(shí)分離，于實(shí)驗(yàn)室清洗，采集各部位亞樣本在105℃烘箱殺青30 min后，再以80℃烘干至恒重稱量，得到各處理各部位干物質(zhì)質(zhì)量。再經(jīng)過充分粉碎、過篩備用。植株氮、磷、鉀含量的測定計(jì)算單位以干重表示，采用H2SO4-H2O2消煮，待測液中的氮、磷、鉀分別采用凱氏定氮法、鉬銻抗比色法和火焰光度計(jì)法測定[16]?？傻味ㄋ岷坑盟釅A中和滴定法，維生素C含量用2, 6-二氯靛酚法，可溶性糖含量用蒽酮比色法測定[17]。收獲期，每個(gè)小區(qū)所有菠蘿果實(shí)全部采摘，手動(dòng)稱重，以計(jì)算每公頃的菠蘿總產(chǎn)量。相關(guān)的計(jì)算公式如下[18]：

養(yǎng)分積累量（kg/hm2）=干物質(zhì)重×養(yǎng)分含量×種植密度 （1）

養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)量（kg/hm2）=果實(shí)膨大期莖葉養(yǎng)分積累量-收獲期莖葉養(yǎng)分積累量 （2）

養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)率=養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)量/果實(shí)膨大期莖葉養(yǎng)分積累量×100% （3）

養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)對果實(shí)的貢獻(xiàn)率=養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)量/收獲期果實(shí)養(yǎng)分積累量×100% （4）

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，數(shù)據(jù)方差分析（ANOVA）利用SPSS 22.0軟件進(jìn)行，處理間的差異顯著性（<0.05）利用最小顯著差異法（LSD）檢驗(yàn)，采用ORIGIN 2021軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對菠蘿葉片數(shù)的影響

由圖2可得，CK處理菠蘿葉片數(shù)顯著低于施肥處理（<0.05）。4種施肥處理菠蘿葉片數(shù)呈現(xiàn)相似的變化規(guī)律，即從緩慢生長期至現(xiàn)紅期期間，菠蘿葉片數(shù)呈上升趨勢，現(xiàn)紅期至收獲期期間，葉片數(shù)量不再增加?？焖偕L期前，4種施肥處理間菠蘿葉片數(shù)無顯著性差異，而從現(xiàn)紅期至收獲期期間，NPK處理菠蘿葉片數(shù)顯著高于其他處理，平均為84片，其中收獲期葉片數(shù)分別比INF、INF+M和INF+M+S處理高11.2%、13.2%和8.5%。INF、INF+M和INF+M+S處理間菠蘿葉片數(shù)無顯著性差異。

圖2 不同施肥處理下的菠蘿葉片數(shù)

2.2 不同施肥處理對菠蘿干物質(zhì)積累量的影響

不同施肥處理顯著影響了菠蘿干物質(zhì)積累量（圖3）。4種施肥處理菠蘿干物質(zhì)積累量呈現(xiàn)相似變化規(guī)律；緩慢生長期到果實(shí)膨大期干物質(zhì)積累量迅速提高，果實(shí)膨大期至收獲期干物質(zhì)增長趨于平緩?？焖偕L期到現(xiàn)紅期期間，NPK處理菠蘿干物質(zhì)積累量顯著高于其他處理（<0.05），分別為14 622.94、21 531.06 kg/hm2。現(xiàn)紅期至果實(shí)膨大期間，INF+M和INF+M+S處理干物質(zhì)量大幅增加，超過NPK處理。進(jìn)入收獲期，INF+M和INF+M+S處理下干物質(zhì)積累量分別為30 400.15、31 128.31 kg/hm2，較NPK處理（25 273.98 kg/hm2）顯著提高20.28%和23.16%（<0.05）。INF處理菠蘿各生育期干物質(zhì)積累量均低于NPK處理，但大部分時(shí)間二者差異不顯著。綜上所述，INF、INF+M和INF+M+S三種減量施肥處理能夠滿足菠蘿干物質(zhì)積累對養(yǎng)分的需求。

圖3 不同施肥處理下的菠蘿干物質(zhì)積累量

2.3 不同施肥處理對菠蘿氮、磷、鉀積累量的影響

隨著生育期的延長，菠蘿氮積累量呈現(xiàn)先增加后持平的變化規(guī)律（圖4A）。NPK處理氮積累量在快速生長期至現(xiàn)紅期高于其他處理，進(jìn)入收獲期后，INF+M和INF+M+S處理氮積累量分別為307.81、325.42 kg/hm2，相較于NPK處理分別提高了2.33%和8.33%，INF處理氮積累量低于NPK處理，但差異不顯著。磷積累量隨生育期延長呈上升趨勢（圖4B），收獲期INF+M+S處理磷積累量為74.59 kg/hm2，相較于NPK處理（72.68 kg/hm2）提高了2.77%，而INF和INF+M處理磷積累量分別為58.81、63.81 kg/hm2，均顯著低于NPK處理（<0.05）。鉀積累量的變化規(guī)律與氮相似（圖4C），除緩慢生長期外，其余4個(gè)生育期NPK處理鉀積累量均為各處理最高，但與其他3種施肥處理差異不顯著。這說明相較于NPK處理，INF+M+S處理促進(jìn)了菠蘿對氮、磷的吸收，且未對鉀的吸收造成顯著影響，而INF和INF+M處理對菠蘿氮、鉀積累量無顯著影響，但降低了對磷的吸收。

圖4 不同施肥處理下的菠蘿氮（A）、磷（B）、鉀（C）積累量

2.4 不同施肥處理對菠蘿收獲期各器官氮、磷、鉀分配率的影響

菠蘿不同器官氮、磷、鉀分配率差異很大，3種營養(yǎng)元素分配率最高的器官均為葉片，其次為果實(shí)或莖部，根、果柄和冠芽分配率較低（圖5）。不同施肥處理顯著影響了菠蘿不同器官養(yǎng)分分配率，CK處理下菠蘿冠芽和根系養(yǎng)分分配率顯著高于施肥處理，NPK處理下葉片養(yǎng)分分配率顯著高于其他處理。

CK處理冠芽和莖部氮素分配率分別為6.76%和19.32%（圖5A），顯著高于施肥處理（<0.05）。NPK處理葉片氮素分配率為83.00%，顯著高于其他處理（<0.05）。相比于NPK處理，INF、INF+M和INF+M+S處理均顯著提高了果實(shí)氮素分配率（<0.05），增幅依次為95.36%、125.31%和131.43%，其中INF+M+S處理果實(shí)氮素分配率最高，為12.97%。此外INF+M和INF+M+S處理顯著提高了莖部氮分配率（< 0.05），增幅為104.95%和123.21%，INF處理莖部氮分配率也高于NPK處理，但差異不顯著。

CK處理冠芽磷分配率為6.70%，顯著高于施肥處理（<0.05）。INF處理葉片磷分配率為60.67%，與NPK處理無顯著性差異，但顯著高于CK、INF+M和INF+M+S處理（<0.05）。相較于NPK，INF+M和INF+M+S處理顯著提高了果實(shí)磷分配率（<0.05），增幅分別為79.97%和66.6%，其中INF+M處理果實(shí)和莖部磷分配率均最高，分別為27.41%和24.50%（圖5B），INF處理果實(shí)磷分配率也高于NPK處理，但差異不顯著。

圖5 不同施肥處理下的菠蘿收獲期不同器官氮（A）、磷（B）、鉀（C）分配率

CK處理冠芽鉀分配率為8.63%，顯著高于施肥處理（<0.05）。NPK處理葉片鉀分配率為76.49%，顯著高于其他處理（<0.05）。相比于NPK處理，INF、INF+M和INF+M+S處理均顯著提高了果實(shí)鉀分配率（<0.05），增幅分別為78.14%、87.95%和147.33%，其中，INF+M+S處理果實(shí)鉀分配率最高，為14.37%（圖5C）。綜上所述，相比于NPK處理，INF+M和INF+M+S處理顯著提高了菠蘿收獲期果實(shí)氮、磷、鉀分配率（<0.05），同時(shí)顯著降低了葉片養(yǎng)分分配率（<0.05）。而INF處理顯著提高了果實(shí)氮、鉀分配率（<0.05），對磷分配率無顯著影響。

2.5 不同施肥處理對菠蘿體內(nèi)養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率及對果實(shí)貢獻(xiàn)率的影響

由表2可得，相較于NPK處理，INF處理顯著提高了氮轉(zhuǎn)運(yùn)量，增幅為42.22%，但降低了磷、鉀轉(zhuǎn)運(yùn)量。INF+M處理顯著提高了氮、磷轉(zhuǎn)運(yùn)量，增幅分別為43.60%和191.31%，對鉀轉(zhuǎn)運(yùn)量無顯著影響。INF+M+S處理顯著提高了菠蘿氮、磷、鉀轉(zhuǎn)運(yùn)量（<0.05），增幅分別為62.32%、189.83%和29.63%。從養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)率來看：相較于NPK處理，INF+M和INF+M+S處理顯著提高了氮、磷鉀轉(zhuǎn)運(yùn)率（<0.05）；鉀轉(zhuǎn)運(yùn)率也均高于NPK處理，但差異不顯著。INF處理顯著提高了氮轉(zhuǎn)運(yùn)率（<0.05）；磷、鉀轉(zhuǎn)運(yùn)量低于NPK處理，但差異不顯著。養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)量對果實(shí)貢獻(xiàn)率方面，相比于NPK處理，INF處理氮轉(zhuǎn)運(yùn)量對果實(shí)貢獻(xiàn)率顯著增加了42.17%，而INF+M和INF+M+S處理無顯著性差異。INF+M和INF+M+S處理磷轉(zhuǎn)運(yùn)量對果實(shí)貢獻(xiàn)率分別顯著提升了85.71%和78.57%，而INF處理與NPK處理無顯著性差異。NPK處理鉀轉(zhuǎn)運(yùn)量對果實(shí)貢獻(xiàn)率顯著高于其他3種施肥處理（<0.05）。

2.6 不同施肥處理對菠蘿產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

從圖7A可得，各處理菠蘿產(chǎn)量由高到低依次為：INF+M+S>INF+M>INK>NPK>CK。其中，INF+M+S處理菠蘿產(chǎn)量為85.42 t/hm2，顯著高于其他處理（<0.05）。相較于NPK處理，INF、INF+M和INF+M+S處理產(chǎn)量分別提高了1.64%、19.35%和37.09%。品質(zhì)方面，相較于CK處理，4種施肥處理均顯著提高了可溶性糖含量（圖6B），降低了可滴定酸和維生素C含量（圖6C；圖6D）。4種施肥處理間果實(shí)品質(zhì)無顯著差異，這說明INF、INF+M和INF+M+S處理在增加產(chǎn)量的同時(shí)未降低菠蘿品質(zhì)。

3 討論

氮、磷、鉀三大營養(yǎng)元素是作物干物質(zhì)積累的基礎(chǔ)，在一定范圍內(nèi)施肥能增加作物氮、磷、鉀積累量，但施肥量超過一定程度后，氮、磷、鉀積累量則出現(xiàn)下降[19]。本研究NPK處理菠蘿葉片數(shù)高于其他處理，但收獲期干物質(zhì)積累量低于INF+M和INF+M+S處理，且與INF處理無顯著性差異。這可能是由于過量施用化肥減少了菠蘿營養(yǎng)元素積累量所致，說明作物營養(yǎng)生長過于旺盛并不一定有利于干物質(zhì)積累，同時(shí)也有研究指出過量施肥會(huì)造成葉綠素含量及關(guān)鍵酶活性下降，進(jìn)而抑制干物質(zhì)合成[20]。不同生育時(shí)期的菠蘿氮、磷、鉀積累量均表現(xiàn)為氮>鉀>磷。其中INF+M+S處理菠蘿氮、磷積累量高于NPK處理，且鉀積累量無顯著性差異，說明在減量施肥的基礎(chǔ)上配施有機(jī)肥和緩控釋肥能促進(jìn)菠蘿對養(yǎng)分的吸收，這與裴宇等[21]的研究結(jié)果一致。其原因可能是有機(jī)肥能提高土壤微生物活性，促進(jìn)土壤養(yǎng)分的礦化分解、釋放，提高了土壤肥力水平[22]。而緩控釋肥則能降低氮元素在土壤中的釋放速率，使養(yǎng)分釋放與作物吸收同步[23]，滿足菠蘿生長中后期對氮肥的需求，同時(shí)合理的氮濃度也能促進(jìn)植物對磷、鉀的吸收[24]。本研究中INF和INF+M處理菠蘿磷積累量顯著低于NPK處理，這可能是由于熱帶土壤呈酸性，磷極易與金屬離子、黏土等發(fā)生吸附沉淀反應(yīng)，難以被植物有效吸收利用所致[25]。

表2 不同施肥處理下的菠蘿體內(nèi)養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率及對果實(shí)貢獻(xiàn)率

注：不同小寫字母代表處理間存在顯著性差異（<0.05）。

Note: Different lowercase letters indicate significant difference among the different treatments (<0.05).

不同小寫字母代表處理間存在顯著性差異（P<0.05）。

本研究中菠蘿體內(nèi)氮、磷、鉀主要集中積累在葉片上，這與劉慶倩等[26]的研究結(jié)果一致?？赡苁且?yàn)椴ぬ}營養(yǎng)生長周期較長，而葉片是營養(yǎng)生長的中心所致[27]。果實(shí)養(yǎng)分積累除了來源于根系吸收，還來源于營養(yǎng)器官的養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)[28]，高俊杰等[29]指出在化肥施用過量的情況下，養(yǎng)分會(huì)更多地轉(zhuǎn)移到營養(yǎng)器官中，造成植株?duì)I養(yǎng)生長過盛，抑制了果實(shí)生長，LU等[30]研究指出葉片氮濃度過高會(huì)造成葉片早衰，增加養(yǎng)分向生殖器官轉(zhuǎn)運(yùn)的難度。因此本研究中NPK處理菠蘿葉片養(yǎng)分分配率顯著高于其他處理，而果實(shí)養(yǎng)分分配率較低。相較于NPK處理，3種減量施肥處理均在不同程度上增加了果實(shí)養(yǎng)分分配率，其中INF+M+S處理效果最為顯著，這可能是因?yàn)镮NF+M+S處理中有機(jī)肥和緩控釋肥的施用不僅減少了化肥投入，避免營養(yǎng)生長過剩，而且促進(jìn)了植株體內(nèi)養(yǎng)分向果實(shí)等生殖器官轉(zhuǎn)運(yùn)，這與徐一蘭等[31]的研究結(jié)果一致。

使用有機(jī)肥或緩控釋肥替代部分化肥能有效提高作物產(chǎn)量品質(zhì)，雷菲等[32]發(fā)現(xiàn)使用生物有機(jī)肥替代60%化肥能有效提高櫻桃番茄產(chǎn)量和可溶性糖含量，丁文[33]發(fā)現(xiàn)使用緩控釋肥替代部分化肥能顯著提高香蕉產(chǎn)量和肥料利用率。相較NPK處理，3種減量施肥處理均提高了菠蘿產(chǎn)量，且果實(shí)品質(zhì)無顯著差異。證明過量施肥并不能帶來菠蘿產(chǎn)量的增加，這可能是因?yàn)榛适┯眠^量會(huì)造成葉片密度過高，葉片相互遮擋使得光合作用下降，且不易透風(fēng)，加速了低位葉的衰老死亡，影響群體的干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致產(chǎn)量下降[34]。INF+M+S處理產(chǎn)量顯著高于其他處理，這可能因?yàn)橛袡C(jī)肥營養(yǎng)成分更加豐富，能提供植物所需的多種微量元素[17]，而緩控釋肥則能減少養(yǎng)分淋溶損失，增加養(yǎng)分被植物吸收利用的機(jī)率[23]。同時(shí)很多研究表明有機(jī)無機(jī)肥配施能促進(jìn)養(yǎng)分向果實(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)移和分配，為高產(chǎn)奠定最佳物質(zhì)分配比例[35]，這與本研究中INF+M+S處理養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)量及果實(shí)養(yǎng)分率顯著高于NPK處理的研究結(jié)果相符。但本研究中3種減量施肥處理均未能顯著提高果實(shí)品質(zhì)，這可能與不同試驗(yàn)地點(diǎn)自然環(huán)境狀況及有機(jī)、緩控釋肥替代比例不同有關(guān)。

4 結(jié)論

綜上所述，相比于農(nóng)戶傳統(tǒng)施肥，在減量施肥的基礎(chǔ)上使用有機(jī)肥、緩控釋肥進(jìn)一步替代部分化肥能得到最高的菠蘿產(chǎn)量，同時(shí)菠蘿養(yǎng)分積累量、養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)量和果實(shí)養(yǎng)分分配率也有不同程度的提升。所以INF+M+S處理可視為本研究最優(yōu)處理。本研究結(jié)果可為熱帶菠蘿種植緩控釋肥、有機(jī)肥合理替代化肥提供理論參考，但關(guān)于減施化肥量以及有機(jī)肥和緩控施肥最優(yōu)替代比例還有待更深入的研究。

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Effect of Different Fertilizer Models on the Growth, Development, Yield and Quality of Pineapple in Tropics

LIANG Zhenghao1,2, ZHANG Hanying1,2, JIN Xin1,2, ZHAI Pengfei1,2, ZHAO Yan1,2, LI Changjiang1,2,3*,RUAN Yunze1, WANG Chaobi4, WANG Tingzhong4

1. College of Tropical Crops, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China; 2. Hainan Key Laboratory for Sustainable Utilization of Tropical Bioresources, Haikou, Hainan 570228, China; 3. International Magnesium Institute, Fuzhou, Fujian 350002, China; 4. Hainan Soil and Fertilizer Station, Haikou, Hainan 570203, China

This experiment investigated the effects of different fertilization patterns on the growth and development, nutrient uptake and yield quality of pineapple (), with the aim of screening out a high yield, high quality and efficient fertilization program. The variety ‘Tainong 17’ was subjected to a field plot experiment with five treatments: no fertilizer (CK), conventional fertilizer (NPK), reduced fertilizer (INF), organic and inorganic fertilizer (INF+M) and organic and inorganic slow-release fertilizer (INF+M+S). Each group was repeated three times, to compare the differences in leaf number, dry matter accumulation, yield quality and N, P and K accumulation and distribution of pineapples under different fertilization patterns. After the rapid growth period, the number of leaves in NPK treatment was higher than that in other treatments, about 84 leaves. INF+M and INF+M+S treatments increased dry matter accumulation at harvest by 20.28% and 23.16%, while there was no significant difference between INF and NPK treatments. The INF+M+S treatment increased N and P accumulation by 8.33% and 2.77% respectively compared to the NPK treatment, with no significant difference in K accumulation, while the INF and INF+M treatments had no significant effect on N accumulation, but reduced P and K accumulation. In addition, the INF+M+S treatment significantly increased N, P and K transport by 62.32%, 189.83% and 30.79%, respectively. The transport volume of N, P and K also increased in the INF+M treatment, while the INF treatment reduced P and K transport. Compared with the CK treatment, the fertilization treatment significantly reduced the nutrient distribution rate of the crown buds. Compared with the NPK treatment, the three reduced fertilization treatment increased the nutrient distribution rate of the pineapple fruit during the harvest period and reduced the nutrient distribution rate of the leaves and other nutrient organs. Among them, the distribution rate of N, P and K in the fruit under the INF+M+S treatment increased by 131.43%, 66.60% and 147.33%, respectively, compared with the NPK treatment. The INF, INF+M and INF+M+S treatments increased yield by 1.64%, 19.35% and 37.09%, respectively, compared to the NPK treatment, and INF+M+S was significantly higher than that of the other treatments. Compared with CK, fertilization treatment significantly increased the content of soluble sugar but reduced the content of titratable acid and vitamin C. However, there were no significant differences in soluble sugar, titratable acid and vitamin C content between fertilizer treatments. In summary, pineapple yield was the highest under INF+M+S treatment, and it increased nutrient accumulation, nutrient translocation and fruit nutrient distribution rate, making it the optimal fertilization mode for pineapple.

nutrient accumulation; organic fertilizer; slow-release fertilizer; pineapple

S59

A

10.3969/j.issn.1000-2561.2022.11.014

2022-01-05；

2022-03-29

海南省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃（自然科學(xué)領(lǐng)域）高層次人才項(xiàng)目（No. 2019RC108）；海南大學(xué)科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目[No. KYQD(ZR)1850]；全國鎂營養(yǎng)研究協(xié)作網(wǎng)試驗(yàn)及示范項(xiàng)目（No. KD-KYT-2020092）。

梁正灝（1997—），男，碩士研究生，研究方向：作物栽培生理。*通信作者（Corresponding author）：李長江（LI Changjiang），E-mail：lichangjiang99@163.com。