白亭玉++吳剛++郝朝運(yùn)++孫燕++譚樂和

摘 要 對海南不同區(qū)域菠蘿蜜種植園土壤微量元素有效態(tài)含量及葉片中微量元素含量進(jìn)行分析，旨在探明土壤、葉片微量元素含量差異及其豐缺等級，為營養(yǎng)診斷、科學(xué)施肥提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：菠蘿蜜種植園土壤有效態(tài)錳、有效鐵、有效鋅、有效銅含量分別為44.90、36.77、3.96、0.94 mg/kg，其中，有效態(tài)鐵、鋅、錳含量極豐富，有效銅處于適中水平；不同區(qū)種植園土壤微量元素有效態(tài)含量差異顯著，萬寧-陵水區(qū)含量較高，?？?文昌、三亞-樂東區(qū)含量適中。葉片錳、鐵、鋅、銅含量均值分別為458.37、71.25 、23.89、2.69 mg/kg。海南菠蘿蜜種植園葉片微量元素含量參考值適宜范圍為全鋅17.85～29.93 mg/kg、全銅1.67～3.72 mg/kg、全鐵57.30～85.20 mg/kg、全錳323.33～593.41 mg/kg。

關(guān)鍵詞 菠蘿蜜 ；土壤 ；葉片 ；微量元素 ；評價

中圖分類號 S667.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.07.001

Analysis of Trace Elements in Soil and Plant Leaves of

Jackfruit Plantations in Hainan

BAI Tingyu WU Gang HAO Chaoyun SUN Yan TAN Lehe

（Spice and Beverage Crops Research Institute， CATAS， Wanning， Hainan 571533）

Abstract The contents of available trace elements in the soil and jackfruit leaves in jackfruit plantations in different climatic zones were determined and analyzed to find out the differences between trace elements in soil and leaves and the abundance of the trace elements for nutrient diagnosis and fertilizer recommendation. The results showed that the contents of available trace elements， Mn， Fe， Zn and Cu， in the soil were 44.90， 36.77， 3.96 and 0.94 mg/kg， respectively. The contents of Fe， Zn and Mn were extremely rich， while the content of Cu was at the moderate level in the soil. The contents of available trace elements were found significantly different in the soils of jackfruit plantations in different zones， higher in Wanning-Lingshui area， moderatein Haikou-Wenchang area/Sanya-Ledong area. The contents of total Mn， Fe， Zn and Cu in the leaves of jackfruit were 458.37， 71.25， 23.89 and 2.69 mg/kg. The Standard value ranges for leaf contents of total Zn， Cu， Fe and Mn for jackfruit plantations in Hainan are 17.93～29.85 mg/kg， 1.67～3.72 mg/kg， 57.3～85.20 mg/kg and 323.33～593.41 mg/kg， respectively.

Keywords jackfruit ； soil ； leaves ； trace elements ； evaluation

菠蘿蜜（Artocarpus heterophyllus Lam.）又稱木菠蘿、樹菠蘿，為桑科（Moraceae）菠蘿蜜屬（Artocarpus），是典型的熱帶果樹，享有“熱帶水果皇后”、“齒留香”的美稱。菠蘿蜜果肉富含糖、 蛋白質(zhì)、維生素A、維生素C[1]，鈣、鎂含量特別高，鋅、鐵、錳等有益元素含量也高，而鉛、鎘、砷等有害元素含量很低[2]。此外，菠蘿蜜樹體木質(zhì)細(xì)密、色澤鮮黃、紋理美觀，是優(yōu)質(zhì)木材[3-4]。目前，中國菠蘿蜜生產(chǎn)主要分布在海南、廣東、廣西和云南等地區(qū)，以海南、廣東等地種植最多。據(jù)不完全統(tǒng)計，近10余年來，菠蘿蜜種植面積以每年近15%的速度增長，并在一些優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)了規(guī)?；虡I(yè)種植，至2015年底，中國菠蘿蜜種植面積達(dá)1.33多萬公頃。海南種植面積和產(chǎn)量均居第一，主栽品種為‘瓊引1號（‘馬來西亞1號），年產(chǎn)量達(dá)15萬噸，年產(chǎn)值10多億元。

目前，國內(nèi)學(xué)者多是針對菠蘿蜜果肉加工貯藏等方面開展了的大量研究，但對菠蘿蜜種植及營養(yǎng)等方面研究較少。為掌握海南‘馬來西亞1號菠蘿蜜種植園土壤、葉片微量元素含量特性，本試驗研究了海南不同氣候區(qū)菠蘿蜜種植園土壤、葉片微量礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量，為菠蘿蜜營養(yǎng)診斷、科學(xué)施肥等提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

根據(jù)車秀芬等[5]、 何大章等[6]對海南不同地區(qū)氣候特點的研究以及梁繼興[7]對海南土壤類型區(qū)域的劃分，本研究于2016年9～10月份，從?？凇⑽牟?、瓊海、萬寧、陵水、三亞、樂東等市縣不同區(qū)域選取管理規(guī)范、果樹生長健壯的菠蘿蜜品種‘馬來西亞1號種植園采集土壤和葉片。不同區(qū)域氣候及土壤特點見表1。

1.2 方法

1.2.1 土壤采樣及處理

在菠蘿蜜種植園（避開施肥區(qū)域）用標(biāo)準(zhǔn)土鉆，按“S”型線路，采集‘馬來西亞1號種植園0～20 cm土壤，放入土樣袋并充分混勻作為一混合樣（約1 kg），共采集3個混合土樣。樣品充分混均勻后，用四分法，保留1/4鮮土用于測定有效錳；其余土樣風(fēng)干、研磨，過1和0.25 mm標(biāo)準(zhǔn)篩，裝入封口袋中，做好標(biāo)簽備用。

1.2.2 葉片采樣及處理

于菠蘿蜜種植園中隨機(jī)選取長勢一致、健壯無病蟲害的植株，從東、西、南、北4個方向采集中上部成熟穩(wěn)定葉各1片，每采集15株作為一個混合樣，共采集3個混合樣，帶回實驗室；葉片經(jīng)清潔的濕毛巾擦干凈后，先以105℃殺青30 min，再以75℃恒溫烘干至恒重，粉碎至l mm粉末，放入封口袋，做好標(biāo)簽備用。

1.2.3 礦質(zhì)養(yǎng)分測定方法

土壤、葉片礦質(zhì)元素含量測定參照文獻(xiàn)[8]進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，利用SPSS軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植園土壤微量元素有效態(tài)含量分析

1985年在西安召開的微量元素肥料工作會議所制定的“全國農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的土壤速效微量元素豐缺指標(biāo)”和1989年中國科學(xué)院在南京召開的微量元素工作會議所制定的“中國科學(xué)院微量元素組的土壤有效態(tài)微量元素評價標(biāo)準(zhǔn)”（表2）是較普遍使用的2個評價標(biāo)準(zhǔn)[9-10]。本研究參考上述評價標(biāo)準(zhǔn)，對菠蘿蜜種植園土壤微量元素有效態(tài)含量狀況進(jìn)行評價。

表2、3表明，土壤微量元素有效態(tài)含量均值大小順序為：錳>鐵>鋅>銅，分別為44.90、36.77、3.96 、0.94 mg/kg；不同種植園含量差異較大（p<0.05），但各元素平均含量均處于中等水平以上。其中，有效鋅含量以陵水為最高（10.22 mg/kg），萬寧處于極高水平，三亞、樂東處于高水平，?？?、文昌處于中等水平，不同種植園間含量差異顯著。土壤有效銅含量以?？跒樽罡撸?.3 mg/kg），文昌處于高水平，萬寧、陵水、三亞處于中等水平，而樂東為0.19 mg/kg，略低于臨界值（0.2 mg/kg），各種植園間差異顯著（p<0.05）。土壤有效鐵含量以萬寧為最高（58.36 mg/kg），各種植園含量均高于評價標(biāo)準(zhǔn)的極高值（15 mg/kg），處于極高水平，表明不同地區(qū)的種植園土壤中有效鐵含量較為豐富，但不同區(qū)域種植園間差異顯著（p<0.05）。土壤有效錳含量在不同種植園間差異顯著（p<0.05），其中陵水種植園含量最高，為70.80 mg/kg；?？凇⑷f寧、樂東種植園中有效錳含量均大于30 mg/kg，處于極高水平；文昌種植園處于中等水平；三亞種植園處于極低水平。

綜合分析表明，海南不同地區(qū)的菠蘿蜜種植園土壤微量元素較為充足，僅有極少數(shù)種植園存在單一微量元素匱乏，應(yīng)該根據(jù)元素豐缺情況，進(jìn)行合理施肥。根據(jù)各地區(qū)土壤微量元素有效態(tài)含量，把菠蘿蜜主產(chǎn)區(qū)大致劃分為3個區(qū)，分別為：?？?文昌、萬寧-陵水、三亞-樂東。

2.2 不同菠蘿蜜種植園葉片微量元素含量分析

由表4可知，菠蘿蜜葉片微量元素含量均值大小順序為：全錳>全鐵>全鋅>全銅，分別為458.37、71.25、23.89、2.69 mg/kg，不同種植園間差異較大。全鋅含量以三亞最高，為34.82 mg/kg；陵水最低，為17.74 mg/kg；其中，?？?、文昌、萬寧兩兩之間差異不顯著，陵水與?？凇⑽牟g差異不顯著，其他兩兩間差異顯著。全銅含量以陵水為最高，為4.53 mg/kg，樂東最低，為1.42 mg/kg；陵水、樂東與其他果園之間差異顯著，?？?、文昌、三亞之間差異不顯著，萬寧與文昌、三亞之間差異不顯著，其他兩兩間差異顯著。全鐵含量以文昌最高，為95.04 mg/kg，樂東最低，為55.71 mg/kg；文昌與其他果園之間差異顯著，萬寧與三亞、陵水之間差異不顯著，海口與樂東之間差異不顯著，其他兩兩間差異顯著。全錳含量以陵水最高，為605.83 mg/kg，三亞最低，為199.49 mg/kg；海口、文昌之間差異不顯著，其他兩兩間差異顯著。

綜合分析表明，不同種植園葉片微量元素含量差異較大，主要是與各地區(qū)種植園土壤環(huán)境、氣候、栽培管理方式等不同有關(guān)。海南島氣溫高、降水多，有利于土壤微量元素形態(tài)及時有效地轉(zhuǎn)化為菠蘿蜜可以吸收的有效態(tài)，進(jìn)而確保各微量元素含量均能滿足菠蘿蜜植株的正常生長及產(chǎn)量。通過分析測定種植規(guī)范的、管理標(biāo)準(zhǔn)的菠蘿蜜種植園健康植株葉片鐵、錳、銅、鋅含量，得出正常菠蘿蜜葉片中微量元素含量的適宜范圍如下：全鋅17.85～29.93 mg/kg，全銅1.67～3.72 mg/kg，全鐵57.30～85.20 mg/kg，全錳323.33～593.41 mg/kg，各數(shù)值為均值加減標(biāo)準(zhǔn)差所得。本研究中，陵水葉片鋅含量、樂東葉片銅和鐵含量、三亞葉片錳含量均低于參考值。

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果中，不同菠蘿蜜種植園土壤微量元素含量差異較大，這與周澤[11]在西安土壤微量元素含量研究中得出的結(jié)論一致，由于其氣候環(huán)境、土壤理化性質(zhì)不同[12-14]，土壤有機(jī)質(zhì)含量不一[15-16]。本研究采樣點土壤酸度、有機(jī)質(zhì)含量不同等，最終導(dǎo)致土壤微量元素有效態(tài)含量不同。其中有效態(tài)錳含量最高、有效態(tài)銅含量最低，與程紅艷等[17]對臨汾土壤有效態(tài)微量元素含量的研究結(jié)果一致，但相比孫燕等[18]研究的海南菠蘿蜜園土壤微量元素有效態(tài)含量所得結(jié)果略低，主要原因是本研究中樣品均采自產(chǎn)量正常且常規(guī)管理的種植園，能夠代表海南各區(qū)域的整體水平，而孫燕等[18]采樣點均為高產(chǎn)園，其常規(guī)管理措施及成本投入高。前人研究表明，微量元素是植物體內(nèi)酶類、維生素和生長激素等的重要組成成分，直接參與有機(jī)體的代謝活動，對植物的生長發(fā)育具有十分重要的作用[19]，而能被植物吸收利用的部分則是以相對活動態(tài)存在于土壤中的有效態(tài)微量元素[20]。由此可見，土壤微量元素有效態(tài)含量對菠蘿蜜產(chǎn)量起著至關(guān)重要作用。

通過與1989 年南京微量元素肥料工作會議資料、“全國農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的土壤速效微量元素豐缺指標(biāo)”2個通用標(biāo)準(zhǔn)比較可知，海南菠蘿蜜種植園土壤有效鋅、鐵、錳含量豐富，有效銅含量處于適中水平，極個別種植園含量較低。不同種植園土壤有效態(tài)微量元素含量存在差異，與前人研究得出的“微量元素有效態(tài)含量分布受土壤性質(zhì)、土壤環(huán)境條件和土壤管理等各種因素的影響”的結(jié)論[21-25]一致。本研究是環(huán)海南島采樣，采樣點覆蓋菠蘿蜜主產(chǎn)區(qū)且分布于不同的氣候區(qū)域，由于溫度、降水、土壤成因等因素不同而導(dǎo)致土壤有效態(tài)微量元素含量差異顯著。其中，萬寧-陵水一帶有效態(tài)微量元素含量顯著高于?？?文昌、三亞-樂東兩區(qū)，主要是因為該地區(qū)雨熱同期，土壤溫度上升，水分含量升高，土壤中鹽分向地表的垂直運(yùn)動加快，表土鹽分含量提升并改變土壤pH值，直接影響微量元素的存在形態(tài)、有效性及遷移轉(zhuǎn)化[12-14]，進(jìn)而影響到土壤、葉片中微量元素含量高低。

本研究結(jié)果中，葉片全錳、鐵含量高，鋅含量適中，銅含量最低，這與凌麗俐等[26]、劉德鴻等[27]在贛南臍橙、蘋果上的研究結(jié)論一致。不同種植園葉片微量元素含量存在差異，主要是由于生態(tài)環(huán)境、栽培管理、樹體生育狀況等對葉片元素含量產(chǎn)生明顯影響[28-29]，本研究環(huán)繞海南島采樣，其土壤成因、氣候環(huán)境、土壤理化性質(zhì)均不同，致使葉片中微量元素含量差異大。葉片是果樹對土壤礦質(zhì)營養(yǎng)反應(yīng)最敏感的器官，其礦質(zhì)營養(yǎng)可以代表樹體對土壤礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收利用狀況，可以作為果樹營養(yǎng)診斷的部位[27]。本研究采用標(biāo)準(zhǔn)值法確定各元素變化范圍為：全鋅17.85～29.93 mg/kg，全銅1.67～3.72 mg/kg，全鐵57.30～85.20 mg/kg，全錳323.33～593.41 mg/kg，該結(jié)論可以粗略判斷菠蘿蜜葉片中微量元素含量豐缺情況，但尚不準(zhǔn)確，仍需進(jìn)一步研究細(xì)化，制定出標(biāo)準(zhǔn)合適的范圍或適宜值作為菠蘿蜜營養(yǎng)診斷的標(biāo)準(zhǔn)值。

不同種植園土壤中微量元素有效態(tài)含量存在差異，土壤微量元素有效態(tài)錳、有效鐵、有效鋅、有效銅含量均值分別為：44.90、36.77、3.96、0.94 mg/kg；各元素在萬寧-陵水含量較高，其他兩區(qū)含量適中；菠蘿蜜種植園土壤有效鋅、鐵、錳含量豐富，有效銅處于適中水平，極個別種植園含量較低。樂東地區(qū)宜適量補(bǔ)充土壤有效銅元素，三亞地區(qū)宜適量補(bǔ)充有效錳元素，其他元素控制施用或不施用，以達(dá)到微量元素間平衡，避免某種微量元素匱乏或過度而造成植物中毒。

菠蘿蜜葉片錳、鐵、鋅、銅含量均值分別為：458.37、71.25g、23.89、2.69 mg/kg；各微量元素含量變化范圍為：全錳323.33～593.41 mg/kg、全鐵57.30～85.20 mg/kg、全鋅17.93～29.85 mg/kg、全銅1.67～3.72 mg/kg；陵水鋅含量、樂東銅和鐵含量、三亞錳含量均低于參考值。針對該地區(qū)果園可以適量噴施葉面肥補(bǔ)充缺少的微量元素，以免發(fā)生缺素癥。

參考文獻(xiàn)

[1] 譚樂和，王令霞，朱紅英. 菠蘿蜜的營養(yǎng)物質(zhì)成份與利用價值[J]. 廣西熱作科技，1999（2）：19-20.

[2] 李 移，李尚德，陳 杰. 菠蘿蜜微量元素含量的分析[J]. 廣東微量元素科學(xué)，2003，10（1）：57-59.

[3] 譚樂和，劉愛勤，林民富. 菠蘿蜜種植與加工技術(shù)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2007：25-26.

[4] 譚樂和，吳 剛，劉愛勤，等. 菠蘿蜜高效生產(chǎn)技術(shù)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2012：16-18.

[5] 車秀芬，張京紅，黃海靜，等. 海南島氣候區(qū)劃研究[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，34（6）：60-65，70.

[6] 何大章，張聲粦. 海南島氣候區(qū)劃[J]. 地理學(xué)報，1985（2）：169-178.

[7] 梁繼興. 海南島主要土壤類型概要[J]. 熱帶作物學(xué)報，1988（1）：53-72.

[8] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 3版. 北京：中國農(nóng)業(yè)版社，2000：257-282.

[9] 王德宣，富德義. 吉林省西部地區(qū)土壤微量元素有效性評價[J]. 土壤，2002，34（2）：86-89，93.

[10] 李德軍，莫江明，方運(yùn)霆，等. 鼎湖山自然保護(hù)區(qū)不同演替階段森林土壤中有效微量元素狀況研究[J]. 廣西植物，2004，24（6）：529-534.

[11] 周 澤. 西安市耕層土壤有效微量元素豐缺評價及影響因素研究[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2015.

[12] 朱維晃，楊元根，畢 華，等. 海南土壤中稀土元素含量及分布特征[J]. 地球與環(huán)境，2004，32（2）：20-25.

[13] 朱先進(jìn)，宇萬太. 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)微量元素循環(huán)研究進(jìn)展[J]. 土壤通報，2009（4）：962-967.

[14] 李曉寧，高 明，慈 恩. 重慶市植煙土壤有效態(tài)微量元素含量評價[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，15（3）：25-28.

[15] 金 媛，陳良超，冉隆貴，等. 陜南茶園土壤微量元素有效性評價研究[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，43（3）：153-161.

[16] 張永娥，王瑞良，靳紹菊. 土壤微量元素含量及其影響因素的研究[J]. 土壤肥料，2005（5）：35-37.

[17] 程紅艷，梁 靚，龐 姣. 臨汾市農(nóng)業(yè)土壤中有效態(tài)微量元素含量分析與評價[J]. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，30（5）：432-435.

[18] 孫 燕，楊建峰，譚樂和，等. 菠蘿蜜高產(chǎn)園土壤養(yǎng)分特征研究[J]. 熱帶作物學(xué)報，2010，31（10）：1 692-1 695.

[19] Korb J E， Johnson N C， Covington W W. Slash pine burning effects on soil biotic and chemical properties and plant establish-9 6ment：recommendations for amelioration[J]. Restoration Ecology， 2004， 12（1）： 52-62.

[20] 董國濤，張愛娟，羅格平，等. 三工河流域綠洲土壤微量元素有效含量特征分析[J]. 土壤，2009，41（5）：726-732.

[21] 董國政，劉德輝，姜月華，等. 湖州市土壤微量元素含量與有效性評價[J]. 土壤通報，2004，35（4）：474-478.

[22] 廖 琴，南忠仁，王勝利，等. 黑河流域中部土壤微量元素有效態(tài)含量的空間變異及豐缺評價[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境，2012，26（2）：108-113.

[23] 陸繼龍，周云軒，周永昶，等. 黑土農(nóng)業(yè)區(qū)常量和微量元素環(huán)境地球化學(xué)特征[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2002，19（1）：27-29.

[24] 于世欣. 不同地區(qū)土壤養(yǎng)分含量與番茄葉片養(yǎng)分含量、產(chǎn)量的關(guān)系[D]. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

[25] 龐緒貴，姜相洪，李建華，等. 濟(jì)南——濟(jì)陽地區(qū)土壤地球化學(xué)特征[J]. 物探與化探，2004，28（3）：253-256.

[26] 凌麗俐，彭良志，淳長品，等. 贛南紐荷爾臍橙葉片微量元素含量狀況[J]. 園藝學(xué)報，2010，37（9）：1 388-1 394.

[27] 劉德鴻，劉紅霞，劉桂蓮，等. 豫西地區(qū)蘋果葉片微量元素含量及其與果實硬度的相關(guān)性[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，16（4）：138-141.

[28] 武 偉，李銀國，劉文峰，等. 柑桔葉片微量元素含量與產(chǎn)量品質(zhì)的關(guān)系[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1998，20（3）：12-16.

[29] 劉星輝. 柑桔葉片礦質(zhì)營養(yǎng)與產(chǎn)量的相關(guān)性[J]. 果樹科學(xué)，1993，10（3）：133-136.