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火龙果养分管理现状问题分析及对策

来源：花匠小妙招时间：2024-12-18 05:03

王少群向赛男迟志广潘畅李宝深

(1．中国农业大学资源与环境学院,北京 100193;2．广西金穗农业集团有限公司,广西南宁 532709)

火龙果(Hylocereus undulates Britt)属仙人掌科(Cactaceae)量天尺属((Hylocereus undatus)和蛇鞭柱属(Seleniereus Mejalantous)植物[1]，原产于墨西哥、巴西等中美地区，20世纪80至90年代传入我国台湾，经过栽培驯化后引种到我国南方地区，现主要集中种植在广西、广东、贵州、云南、海南等热带地区[2]，北方地区主要栽培在增温设施中。火龙果在各国的产量差异很大，以色列种植后第2年火龙果产量可达到16t·hm-2[3]，而尼加拉瓜种植5a后产量才达到10～12t·hm-2[4]，在越南丰产期产量可达30t·hm-2[5]，而在中国火龙果进入丰产期后产量可达2.5t·hm-2[6]。目前我国火龙果的产量不能满足市场需求，据中国海关发布的数据显示，近9a我国全年火龙果的进口量呈现先增加后逐步降低的趋势，而出口量快速增加，2019年出口量超过5000t(表1)。火龙果在我国有很大的市场潜力，近几年种植面积也在不断扩张，截至2019年底，全国火龙果种植面积已超过4.8万hm2，其中以广西、广东、贵州、云南、海南等南方地区为主。火龙果营养价值丰富，果实中含有大量的维生素、水溶性膳食纤维、矿质元素以及一般植物少有的植物性蛋白和花青素[7]。近年来，随着人们对火龙果需求的增加，种植面积不断扩大，对火龙果的产量和品质也提出了更高要求。通过适宜的养分管理可以有效提高火龙果的产量和品质[8]，合理施肥管理有助于获得优质高产的火龙果，同时提高经济效益和农民的收益。了解火龙果的营养特性、养分吸收规律可有效推进农户合理施肥。本文综述了火龙果养分吸收特征、养分管理现状、存在问题及应用对策，着重讨论了如何通过适宜的养分管理有效提高养分利用率和火龙果产量品质，进而促进火龙果产业绿色可持续发展。

表1 2011—2019年我国火龙果进出口量

1 火龙果的生长特性

火龙果为浅根系作物，根系生长在表层土壤，主根不发达，侧根以及须根十分发达[9]，在土层中横向分布主要集中在0～30cm；纵向根系分布较浅，主要分布在3～20cm的土层范围内，同时能利用表层的根系吸收养分，在生长过程中会产生很多气生根，帮助植物获得更多的氧气[7]。茎上没有叶片，叶片退化为一团簇生的刺[10]，由茎代替叶片进行光合作用，茎上会着生许多气生根，帮助植物攀援向上生长[7]。火龙果具有多批次性、同步性、间断性的特点，自然产期在每年的5—11月份，15d即可开花1次，谢花到果实成熟一般为45～50d。一般于傍晚开花，凌晨逐渐凋萎，清晨时完全凋萎。果实生长呈双“S”型增长曲线，发育至30d左右，果实不再继续膨大[7]。

2 火龙果养分吸收特征

火龙果养分含量丰富，不同器官中的养分含量以磷(1～3.6g·kg-1)、钾(8.7～36.1g·kg-1)、钙(1～22.6g·kg-1)含量较高[11,18]，磷含量一般高于其它热带作物(大部分热带作物纯磷含量为8～15mg·kg-1)[11]，钙含量与剑麻[12]相当，钾含量与菠萝[13]、剑麻相当，是一种喜磷、钾、钙植物，在养分管理中应注意磷、钾、钙肥的施用[11]。程玉等对火龙果植株地上部养分元素含量的分析表明，地上部养分含量钾>氮>磷，且钾含量是氮含量的3倍多，是磷含量的12倍多[14]。有研究表明，火龙果在不同生长时期对养分需求差别较大，在现蕾前期根系中的铁、锰、硼元素积累较多，枝条磷、钾、钙、镁、铜、锌含量较多，在盛花盛果期根系中的镁、钾元素积累较多，果实采收末期根系中的钾元素积累，镁元素降低[15]。王彬对火龙果果实发育规律的研究表明，在幼果期，果实中的多种矿质元素均处于较高水平，随后逐渐降低，最终在果实成熟期趋于稳定[16]。李润唐等测定了成熟期火龙果各器官的养分的含量，结果表明，花蕾的含氮量最高，茎的磷、钙、镁、硫、锌含量最高，果皮的钾、硼含量最高，根系的铁含量最高，果实中氮∶磷∶钾=4.86∶1.00∶10.12，茎中氮∶磷∶钾=1.46∶1.00∶1.81[17]。陈杰测定了果肉养分含量，发现镁含量为2091.20mg·kg-1、钙含量为386mg·kg-1、锌含量为28.06mg·kg-1、铜含量为4.53mg·kg-1、锰含量为43.20mg·kg-1、钴含量为4.01mg·kg-1[18]。有研究表明，火龙果成熟器官中钙含量较高，但果肉含钙量较低，钙不易进入果肉，果肉钙含量较高易影响其品质[17]。火龙果主要种植在长江以南的红壤地区，而红壤地区含有较丰富的铁元素，因此火龙果在生长发育过程中一般不会发生缺铁症[19]。

火龙果对营养元素的吸收会直接影响其产量和品质，但在不同生长阶段对氮、磷、钾等养分元素的需求量不同。陈菁对火龙果的养分需求进行了分析测定，结果表明幼龄火龙果与成龄火龙果均适宜中磷高钾配方[11]。王金乔研究了广西“金都1号”火龙果养分吸收特征，结果表明，对于一年生火龙果，二级枝条、剪苗和疏花疏果对植株生物量和养分吸收量影响较大；二年生火龙果花苞和果实的生物量和养分吸收量最大[6]。陈塔委拉研究了不同生长阶段火龙果养分吸收情况，结果表明，火龙果茎在5月中旬对氮、磷、钾的需求量均较多，在7月下旬对氮、钙、镁的需求量较多[19]。胡子有对“金都1号”火龙果生长发育的研究表明，火龙果分批次多次采收，在果实发育的中后期(花后20～30d)是果实品质和产量形成的关键时期，在此期间应保证有足够的养分供应，并且果实带走的钾元素较多，应注重钾肥的施用[21]。

3 火龙果养分管理现状

3.1 果园土壤管理现状

土壤养分的均衡健康是影响火龙果产量、品质、生理病害等问题的重要因素。火龙果有较强的生态适应能力，无论是在坡地、平地还是山地都能生长。耐旱不耐涝，对土质要求不高，喜疏松透气的环境，适宜种植在有机质含量丰富的砂壤土和红壤土。火龙果适宜的pH范围为5.5～7.5，黄雁飞对广西火龙果园的土壤养分的研究表明，广西火龙果园pH变化范围较宽(pH为4.0～7.9)，其中有69.7%处在酸性或强酸性的土壤范围[24]，而当土壤过酸时会影响根系的正常生长[22]。土壤中氮、磷、钾及有机质含量高低是决定火龙果产量的主导因子，有研究表明，贵州火龙果园土壤的平均有机质含量(25.73g·kg-1)明显高于广西地区火龙果园土壤的平均有机质含量(15.40g·kg-1)[24]，同时多数果园的有机质含量均处于较高水平，这可能是因为火龙果为高投入高产出作物，多数果园比较注重施用有机肥，所以多数火龙果园的有机质含量较为丰富[25]。火龙果产量随土壤环境中氮元素的含量的升高造成呈“S”型增长，当土壤氮元素含量达到一定量时，氮元素含量对火龙果产量影响微弱；磷元素的含量直接影响火龙果的果穗密度；土壤镁元素含量对作物的叶绿素合成具有重要的作用，因此镁元素含量通过影响火龙果光合作用进而影响火龙果开花结果；锰元素含量对火龙果光合作用、氮元素代谢、干物质积累、结实率、花粉管伸长等都起到明显的促进作用；土壤环境中锌元素对火龙果具有调节作用，同时锌元素参加火龙果自身碳水化合物代谢以及蛋白质合成。上述土壤元素含量都受到土壤pH值的影响，土壤环境呈弱酸性更适宜火龙果生长。有研究表明，广西火龙果园土壤有效氮含量集中在中低水平，有效磷集中在较高水平，有效钾含量分布不均匀，而微量元素中有效钙镁含量丰富，有效锌较为缺乏，同时土壤有机质、全量氮、全磷、全钾、有效钾养分含量随着种植年限的增加而增加，土壤pH、土壤有效氮随着种植年限增长而降低，土壤有效磷在种植年限5a后显着下降[24]。

3.2 火龙果施肥管理现状

火龙果根系对盐分含量较为敏感，当盐分浓度大于0.3%时，便会发生反渗透现象，从而影响根系的正常生长[7]，因此施肥以少量多次、勤施薄施为原则[24]。火龙果在定植前需撒施有机肥，将有机肥与土壤通过机械混匀，从而改善土壤结构，培肥地力，为火龙果的前期生长提供养料，秋末冬初时再施用1次有机肥，保证养分供给。一年生火龙果所需养分较少，施肥时以有机肥为主，化肥为辅，而定植1a后火龙果开始开花坐果，所需养分增加，因此第2年施肥量比第1年施肥量增加150%～200%[11]，且在挂果期可适当增加钾肥用量，而对于成龄火龙果除施用有机肥外，还要增施化肥，每年施用纯N、P2O5、K2O为900～1260kg·hm-2[8,19]，具体施用量可根据土壤测试进行适当调节。李兴忠通过氮磷钾配施对火龙果品质的研究发现，当磷肥和钾肥水平适中时，增施氮肥在一定程度上提高了火龙果品质，而氮肥和磷肥水平较低时，合理增施钾肥则能提高火龙果的可溶性固形物含量[8]。唐恒明认为，火龙果在采收期适度增加氮肥，有利于火龙果的优质高产[27]。当植株出现老熟过快、生长量不够的现象时，可适当增加氮肥[7]。同时在补充大量元素之外还需要结合施用适当的微量元素。火龙果主要种植在我国的华南一带，其土壤铁、锰含量较高，而缺乏硼、锌，因此可适当施用钙、硼、锌肥[11]。

4 火龙果养分管理存在的问题

4.1 不能合理利用自然和社会条件优势

火龙果属经济价值大、商品率高、技术性强的经济作物，对于自然条件和社会条件的要求均较高。火龙果在实际生产中受季节性、地域性、环境性等自然条件的制约较大，同时又与社会市场需求量，农业技术水平，当地经济发展状况等因素相联系。我国幅员辽阔、地形广袤、气候温度、土壤条件差异较大，即使在同一地区不同品种间养分需求差异也非常大，同时受种植管理人员自身素质和管理水平的限制，往往不能将科研理论与实际生产应用相结合，盲目发展导致即使是同一品种在不同地区的产量和品质也不同，并造成一定经济损失。

4.2 肥料投入比例不均衡，养分利用率低

火龙果产量的提升有赖于化肥养分的投入，大量施用有机肥虽然会提高作物产量，但同时也会导致农作物品质下降以及产生一系列环境问题。经过多年的化肥施用和土壤培肥，我国耕层土壤的养分含量已明显增加，然而种植户存在施肥越多产量越高的错误观念，以及在经济利益等外在条件的驱使下使得不合理、盲目施肥现象增加，肥料利用率降低等问题。长期高量投入化肥导致土壤中积累了过多的全量氮、磷、钾养分，但有研究表明，元江干热河谷地区火龙果全年氮、磷、钾养分利用效率仅为7.07%、7.35%和13.4%[32]，其中，氮肥利用率相当于中国氮肥平均利用率30%～35%的1/5左右，磷肥利用率低于中国磷肥平均利用率10%～25%的最低水平[33]。目前大部分果农主要凭借经验施肥，果园大量施用氮肥、生理酸性肥料已经成为引起土壤酸化的重要原因[34]，同时种植户对火龙果的适宜施肥种类、施肥时间、施肥用量缺乏认识，且施肥不及时，习惯性施肥等现象造成了肥料浪费、成本提高、环境污染，导致火龙果产业增肥不增产、增产不增收的现象突出，限制了火龙果产业的高产、优质、绿色发展。

4.3 现代化施肥技术应用率低，自动化水平不足

火龙果属高投入高产出经济作物，目前国内火龙果种植主要以标准化大农场经营为主，多采用水肥一体化措施，但也有少部分小经营农户采用传统施肥措施。传统施肥主要是经验施肥，不仅不能与火龙果的正常生长发育相适应而且会浪费资源、污染环境、增加农民负担。水肥一体化措施是农业生产节水节肥的有效措施之一，水肥一起施用比土施的养分利用率更高，肥料用量比土施少30%～50%[11]。但水肥一体化措施必须与作物不同生长发育阶段所需要的养分相适应，满足各生长时期对养分的需求，按时按需浇水。而火龙果对营养元素的吸收受气候温度、土壤环境、栽培技术、肥料效应等因素的综合影响。目前多数火龙果种植户主观意识陈旧落后，技术基础不扎实，缺乏能动性和创造性，生产上也还没有针对不同地区土壤和不同品种提出的最佳施肥用量和施肥配比，技术落地率低。总体来看，火龙果产业种植水平和质量参差不齐，技术到位率较低，现代化及自动化水平不足，限制了火龙果产业的规模化发展。

4.4 生产管理比较粗放

不同的栽培管理模式会影响火龙果的产量和品质，由于在宣传发动工作中以宣传火龙果耐旱耐热、适应性广、抗逆性强、病虫害少等优点为主[35]，致使大多数果农采取粗放型管理方式，普遍认为即使是不精心管理也可以获得良好的收益，同时许多果农不了解火龙果的生长发育规律，不能合理制定相应的栽培措施，最终导致火龙果产量和品质不稳定、市场竞争力弱。

5 火龙果养分管理可持续发展应用对策

5.1 紧密结合火龙果生产实际，因地制宜发展农业

火龙果属区域性种植作物，在生长发育过程中对土壤、温度、气候等条件都有一定的要求。土壤方面，适宜种植在土质疏松透气，pH为5.5～7.5，有机质含量高的土壤；温度方面，适宜生态区划分是在18.5℃以上，最冷月均温在8℃以上，低于0℃气温持续时间少于48h，海拔高度不超过700m的区域种植；水分方面，火龙果一般被认为是耐旱不耐涝的作物，适宜的土壤相对含水量为70%～80%，火龙果植株每3d应有0.5kg的水分摄入，过于干旱会诱发植株休眠而停止生长，同时空气湿度过大也会诱发红蜘蛛和一些生理病害，火龙果不耐涝，阴雨连绵天气应注意及时排水，可采用起垄种植方式；光照方面，最适宜的光照强度在8000lx以上，对荫生环境也有很强的适应性，但光照低于2500lx对营养积累有明显的影响；养分方面，火龙果的生长发育离不开氮、磷、钾、钙、镁、硼等大中微量元素，对各个元素的需求量也不同，火龙果的营养管理要结合不同阶段对养分的种类和需求来施肥，因此要结合火龙果不同生长发育阶段、果实品质变化规律、土壤养分状况，制定相应的养分管理措施、肥水措施。

建立适合本地区、本品种火龙果的高产高效生产体系，建立完整的火龙果养分需求体系，标准化施肥模式；加强监督管理，提高产品质量，以市场为导向，将基础研究与市场需求相结合，理论研究应用到生产实践；综合考虑影响火龙果种植的各方面因素，充分利用自然和社会条件，把不同品系品种的火龙果种植在最适宜自身生长发展的地区，以促进火龙果生产的健康绿色发展。

5.2 科学均衡施肥，有效提高肥料利用率

土壤是植物赖以生存的基础，土壤的营养状况可以间接反映植物生长状况的好坏，在实际生产中可通过土壤改良、有机肥施用、根外追肥等方式调节火龙果的生长环境[17]。施肥以地表施入为主，以诱导火龙果产生大量表层根系，同时应多施透气介质和有机肥[7]；在生产系统中要着手解决土壤供肥和作物需肥之间的矛盾，同时根据火龙果不同生育期养分需求科学配肥，注重各元素间的合理施用配比，重视氮肥的施用，调整氮磷比，以科学施肥提高火龙果的产量及品质。

肥料施用以少施勤施为原则。施肥时间可选在晴天的清晨进行，液体肥料可配合滴灌系统淋施，有机肥以地表施用为主。火龙果在定植前需要撒施1次肥料，将有机肥均匀的撒施在种植行，有机肥用量大概为4～10kg·667m-2左右，配合钙镁磷肥100kg·667m-2，控释肥75g·株-1。有机肥的种类很多，如秸秆、草炭、堆肥等对改良土壤、培肥地力的作用大一些，人粪尿、鸡粪等则是以供应农作物所需主要养分为主，无论使用哪种有机肥，都必须经过腐熟，否则容易感染病虫害。在施用有机肥时要注意根据果园土壤养分含量情况计算出合理的底肥用量，施用过多造成浪费，过少则会产生养分不足问题。定植后1a为幼龄树期，主要以氮肥和磷肥为主，促进根系和植株的生长，推荐配方是在平衡肥的基础上加上硫酸钾；第2年果树开始挂果，在前期营养生长期采用高氮高磷的配方，开花后对磷的需求量很大，4月之后进入花果期在平衡肥的基础上加硫酸钾，二年生火龙果施肥量比第1年增加150%～200%；成熟期火龙果(3a以上)以有机肥为主，化肥为辅，火龙果是高钾作物，在开花坐果期可增施钾镁肥；在微量元素方面要注重施用锌肥、钙肥、硼肥，有研究表明，火龙果不同时期对磷含量均有一定的需求，所以在整个生长发育过程中，都建议施用有磷肥，在开花结果期低氮条件就能满足果实生长发育需求，此时应施用高钾型肥料[36]，施肥建议为平衡肥加硫酸钾，以保证氮磷钾能同时供给[6]。王金乔对成熟期果树养分需求的研究表明，建议营养生长期的氮∶磷∶钾=1∶0.2∶1.6，开花期的氮∶磷∶钾=1∶0.3∶3.9，果实成熟期的氮∶磷∶钾=1∶0.2∶2[6]，滴灌施肥可提高肥料利用率30%～50%，每次滴肥不超过5kg·667m-2。在秋冬季节，火龙果收完果后要施1次冬肥，火龙果经过1a的抽枝条、开花、结果，体内的养分已经达到了全年最低值，所以在秋冬季节施放冬肥用补充养分，恢复树势，根据植株的种植年限和种植方式确定施用量，成熟树(3a)建议普通有机肥用量为2t·667m-2，幼龄树(1～2a)种植单排可施用花生麸有机肥1t·667m-2，控释肥75g/株；幼龄树种植双排可施用花生麸有机肥2t·667m-2，控释肥50g/株，钙镁磷肥统一按150kg·667m-2施放。

5.3 加大科技投入，完善配套设施

充分利用互联网、媒体等各种渠道，加强火龙果在先进科学技术与前沿信息方面的交流，将国内国际上最新的技术、方法应用到火龙果的养分管理上；加大科技投入和增强技术支持，开展火龙果养分管理方面的研究，满足火龙果健康生长的需求；创新和改进养分技术，建立综合养分管理系统，及时有效监测养分迁移和转化，突破养分管理方面的薄弱环节；运用智慧农业，完善配套设施，及时有效跟踪土壤、植物、大气变化，加强火龙果生产体系；将科技转化为生产力，科学成果有效的落实到实际生产中，提升技术到位率，满足火龙果发展需求，促进火龙果产业的高效快速发展。

5.4 结合其它农艺措施，提高种植水平

建立标准化种植示范基地，加强生产监督，强化质量安全；遵循“预防为主，防治结合，综合治理”的方针；注重园区整洁，及时清除病虫害枝条，科学预防冬季冻害以及夏季高温热害；田间操作时优先采用物理和生物防治的方法，推广使用疏花疏果和整形修剪等技术，同时防止操作不当造成的机械损伤；进行园区培土改良、光温管理、肥水管理措施等来增强植株的抗病能力；选用良种，配合确定适宜的种植密度，提高质量和市场竞争力。

5.5 建立多极化培训体系，培育科学意识

组织田间培训和进行技术指导，开展多角度、全方位的技术培训，提高农民组织化和科学化意识；与农民进行无缝沟通，了解农民在实际生产遇到的技术问题，并及时解决问题，让农民真正了解自己所从事的职业，通过分发传单、田间授课、播放种植操作视频来加强火龙果种植技术的宣传，促使农户能够实时了解和掌握火龙果的关键种植技术，并能严格按照要求进行田间操作。引入科技小院，推动农业发展方式转变，实现“零距离”服务，提高产量。充分利用龙头企业的资金和技术优势，实行“公司+基地+承包户”管理模式，农户按照公司的生产技术要求统一管理采收。让农民有信心、有能力、有动力，真正感受到增收致富的希望。

火龙果养分管理现状问题分析及对策

1 火龙果的生长特性

2 火龙果养分吸收特征