海南菠蘿蜜種植園土壤與葉片微量元素含量分析研究

白亭玉++吳剛++郝朝運++孫燕++譚樂和

摘 要 對海南不同區域菠蘿蜜種植園土壤微量元素有效態含量及葉片中微量元素含量進行分析，旨在探明土壤、葉片微量元素含量差異及其豐缺等級，為營養診斷、科學施肥提供理論依據。結果表明：菠蘿蜜種植園土壤有效態錳、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，有效態鐵、鋅、錳含量極豐富，有效銅處于適中水平；不同區種植園土壤微量元素有效態含量差異顯著，萬寧-陵水區含量較高，?？?文昌、三亞-樂東區含量適中。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。

關鍵詞 菠蘿蜜 ；土壤 ；葉片 ；微量元素 ；評價

中圖分類號 S667.8 文獻標識碼 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?？疲∕oraceae）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、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，菠蘿蜜樹體木質細密、色澤鮮黃、紋理美觀，是優質木材[3-4]。目前，中國菠蘿蜜生產主要分布在海南、廣東、廣西和云南等地區，以海南、廣東等地種植最多。據不完全統計，近10余年來，菠蘿蜜種植面積以每年近15%的速度增長，并在一些優勢產區出現了規?；虡I種植，至2015年底，中國菠蘿蜜種植面積達1.33多萬公頃。海南種植面積和產量均居第一，主栽品種為‘瓊引1號（‘馬來西亞1號），年產量達15萬噸，年產值10多億元。

目前，國內學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菠蘿蜜種植園土壤、葉片微量礦質營養元素含量，為菠蘿蜜營養診斷、科學施肥等提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

根據車秀芬等[5]、 何大章等[6]對海南不同地區氣候特點的研究以及梁繼興[7]對海南土壤類型區域的劃分，本研究于2016年9～10月份，從?？?、文昌、瓊海、萬寧、陵水、三亞、樂東等市縣不同區域選取管理規范、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（避開施肥區域）用標準土鉆，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；其余土樣風干、研磨，過1和0.25 mm標準篩，裝入封口袋中，做好標簽備用。

1.2.2 葉片采樣及處理

于菠蘿蜜種植園中隨機選取長勢一致、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，做好標簽備用。

1.2.3 礦質養分測定方法

土壤、葉片礦質元素含量測定參照文獻[8]進行。

1.3 數據處理

利用Excel 2003進行數據處理和作圖，利用SPSS軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同種植園土壤微量元素有效態含量分析

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

表2、3表明，土壤微量元素有效態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準的極高值（15 mg/kg），處于極高水平，表明不同地區的種植園土壤中有效鐵含量較為豐富，但不同區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；?？?、萬寧、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，海南不同地區的菠蘿蜜種植園土壤微量元素較為充足，僅有極少數種植園存在單一微量元素匱乏，應該根據元素豐缺情況，進行合理施肥。根據各地區土壤微量元素有效態含量，把菠蘿蜜主產區大致劃分為3個區，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?？?、文昌之間差異不顯著，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，?？谂c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；?？?、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，主要是與各地區種植園土壤環境、氣候、栽培管理方式等不同有關。海南島氣溫高、降水多，有利于土壤微量元素形態及時有效地轉化為菠蘿蜜可以吸收的有效態，進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量。通過分析測定種植規范的、管理標準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，各數值為均值加減標準差所得。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 討論與結論

本研究結果中，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論一致，由于其氣候環境、土壤理化性質不同[12-14]，土壤有機質含量不一[15-16]。本研究采樣點土壤酸度、有機質含量不同等，最終導致土壤微量元素有效態含量不同。其中有效態錳含量最高、有效態銅含量最低，與程紅艷等[17]對臨汾土壤有效態微量元素含量的研究結果一致，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含量所得結果略低，主要原因是本研究中樣品均采自產量正常且常規管理的種植園，能夠代表海南各區域的整體水平，而孫燕等[18]采樣點均為高產園，其常規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酶類、維生素和生長激素等的重要組成成分，直接參與有機體的代謝活動，對植物的生長發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存在于土壤中的有效態微量元素[20]。由此可見，土壤微量元素有效態含量對菠蘿蜜產量起著至關重要作用。

通過與1989 年南京微量元素肥料工作會議資料、“全國農業系統的土壤速效微量元素豐缺指標”2個通用標準比較可知，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“微量元素有效態含量分布受土壤性質、土壤環境條件和土壤管理等各種因素的影響”的結論[21-25]一致。本研究是環海南島采樣，采樣點覆蓋菠蘿蜜主產區且分布于不同的氣候區域，由于溫度、降水、土壤成因等因素不同而導致土壤有效態微量元素含量差異顯著。其中，萬寧-陵水一帶有效態微量元素含量顯著高于?？?文昌、三亞-樂東兩區，主要是因為該地區雨熱同期，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、有效性及遷移轉化[12-14]，進而影響到土壤、葉片中微量元素含量高低。

本研究結果中，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，主要是由于生態環境、栽培管理、樹體生育狀況等對葉片元素含量產生明顯影響[28-29]，本研究環繞海南島采樣，其土壤成因、氣候環境、土壤理化性質均不同，致使葉片中微量元素含量差異大。葉片是果樹對土壤礦質營養反應最敏感的器官，其礦質營養可以代表樹體對土壤礦質營養的吸收利用狀況，可以作為果樹營養診斷的部位[27]。本研究采用標準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，但尚不準確，仍需進一步研究細化，制定出標準合適的范圍或適宜值作為菠蘿蜜營養診斷的標準值。

不同種植園土壤中微量元素有效態含量存在差異，土壤微量元素有效態錳、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。樂東地區宜適量補充土壤有效銅元素，三亞地區宜適量補充有效錳元素，其他元素控制施用或不施用，以達到微量元素間平衡，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。針對該地區果園可以適量噴施葉面肥補充缺少的微量元素，以免發生缺素癥。

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