黄艳，黄彦晶，林毅雁，陈竞楠，2，冯江宁，吕纯玉，严国华

（1.福建农业职业技术学院园艺园林学院，福州 350000；2.河海大学农业科学与工程学院，南京 210000；3.福建农林大学园艺学院，福州 350002；4.福建省居壹农业有限公司，福建 莆田 351100）

火龙果是仙人掌科、量天尺属量天尺的栽培品种，作为新兴的热带、亚热带水果，其具有良好的保健功效、药用价值和观赏价值[1]。中国火龙果生产量现居世界第二，其中广西生产规模最大，贵州山多地少，虽然统计数大，但是能形成商业产量的并不多，珠江三角洲以小规模的家庭经营（采摘与观光）为主[2]。如何高效利用水肥资源并实现火龙果优质高产，是这些地区普遍存在的共性问题。本研究重点探讨火龙果需水规律、灌溉技术与需肥规律，分析水肥资源高效利用的实践，以期为火龙果科学栽培提供有益参考。

1 火龙果需水规律与灌溉技术

1.1 火龙果需水规律

水是植物生长发育、保持正常生理功能的重要生产资料。火龙果生长期间，水使火龙果纤维素细胞膨胀，有助于打开火龙果气孔[3]。同时，水也是光合作用的必要条件。只有在有水的情况下，火龙果才能调节自身温度，并保持光合产物和矿物质营养在树上下运转。因此，水分是调节火龙果生产的重要因素之一。

土壤严重亏缺水分（含水量低于15%）时，火龙果肉质茎的增加和增厚受到抑制，开口率与开口度减小。随着水分含量的不断降低，从叶绿素荧光参数可以看出，光合色素显著降低，导致火龙果产量下降。这是因为水分含量的降低会抑制叶片生长，随即影响果实的形成。冬季，火龙果休眠，水分较少，而在萌发期，应给予足够的水分促进萌发。幼果生长期缺水会影响果实固定率，导致火龙果产量下降[4-5]。当水分不能满足火龙果生长期特定阶段的需求时，火龙果会做出一些适应性变化，随着水分胁迫时间的推移，火龙果的相对含水量迅速下降，丙二醛（MDA）含量逐渐升高，可溶性糖含量呈“下降-上升”趋势，其他指标均呈现不同程度的“上升-下降”趋势[6]，这一系列指标变化对火龙果的产质有着重要影响。此外，先前的研究发现，土壤水分与水果产量存在显著的正相关，且产量随着土壤水分含量的增加而增加[7]。

根据需水规律，火龙果水分处理方法为：从发芽前和发芽后到开花，土壤需要足够的水分来促进新芽生长，增加叶表面积，促进光合作用，合成更多的碳水化合物，从而为当年的高产奠定基础。在春旱地区，这种水分处理尤为必要。新芽生长期和幼果膨大期是火龙果需水的关键时期，需要充分的灌溉和充足的土壤水分[8]，若水分不足，叶子会吸收水果水分，使幼果萎缩和掉落。种植开始时，土壤必须保持湿润，这有利于生根[9]。果实快速膨大期应严格控制灌溉量，以满足果实膨大所需的肥料和水分。果肉发育过程中，开花后24～29 d 是水分受益的最大时期，提供额外的水分可以提高产量[10]。收获后的灌溉可以使土壤储存足够的水分，有助于肥料的分解，使枝条尽快产出，从而促进来年春天火龙果植株的生长发育。

1.2 火龙果灌溉技术

目前，农业节水灌溉技术主要包括低压管道灌溉、滴灌、微喷灌和渗灌等，旨在充分利用水资源[11-12]。长期浸泡灌溉不利于火龙果植株生长，会导致根系缺氧坏死。节水灌溉可以提高有效灌溉面积，减少蒸发损失，提高用水效率。实践表明，采用固定喷灌与滴灌技术后，火龙果的产量增加了10%[13]。张丽等[14]利用计算机技术建立了火龙果灌溉信息智能管理系统，系统根据不同时期的火龙果需水量确定最大和最小灌溉阈值，以自动控制阀门，不仅减少了人力物力的投入，而且有效提高了用水效率。

水肥一体化是目前较为先进和大量推广的一种新型灌溉技术，它将水和肥料有机结合，以水促进肥料溶解。设备安装是水肥一体化管理的必要步骤。营养溶液配制完成后，可以采用滴灌、喷灌等方式进行灌溉，使植物更好地吸收水分和营养。

2 火龙果需肥规律

火龙果适应性强，可在多种土壤上生长，但以富含腐殖质、保水能力强的弱酸性土壤与中性土壤为宜。从幼苗期到生长期，需要多施用复合肥（钙、镁、磷）来保障其生长发育。开花结果期可以适当增补元素肥（镁、钾），提高果实糖分含量。火龙果是一种喜磷、钾和钙的植物，因此应该注意磷、钾、钙等元素肥的科学施用[15]。配合施用相应的元素肥和有机肥，可以提高火龙果产量和品质。

2.1 火龙果需氮规律

当氮肥施用量不足时，火龙果植株营养失调，生长不良，新的分枝减少甚至不分枝，株体瘦弱矮小，造成植株落花或者落果，降低座果率，减少果实数量，影响产量。火龙果植株发梢期适当地增施氮肥，有助于植株生长，减少落花落果。此外，火龙果植株采果后应该及时追肥，以防植株营养不良而导致座果率低。

当氮肥施用过量时，火龙果植株的营养生长容易与生殖生长相竞争，也可能造成落花或者落果，从而降低座果率，减少果实数量并降低产量。因此，火龙果植株开花期要适当控制氮肥施用量，不宜过多施用氮肥，否则可能导致营养生长大于生殖生长，使植株的生殖生长受到抑制，从而降低座果率，最终导致减产[16]。唐恒朋[17]的研究指出，火龙果产量随着施氮量的增加先增加后降低，施氮量在127.2 kg/hm2左右为宜。

2.2 火龙果需磷规律

磷元素对植物的高产优产具有重要意义，磷含量处于适当的范围，可提高植物的抗逆性，提高植物产量和品质。大多数植物磷含量为0.3%～0.4%。火龙果植株缺磷时，植株矮小，生长发育较为缓慢，多种新陈代谢作用会被抑制，对结果影响严重，花芽分化质量较差，使得果实瘦小，品质差。严重缺磷时，火龙果植株体内的代谢反应发生紊乱，引起体内碳水化合物相对积累，合成多含量的青花素，进而导致枝茎上产生斑点和条纹。相反，磷过量会使火龙果呼吸作用增强，营养生长期变短，各器官相应快速生长发育，养分大量消耗，而后期养分跟不上，影响产量和果实质量[18]。

火龙果施用中低量的磷肥可缩短营养生长期，促进成花，果实发育期配合氮钾肥施用，对火龙果产量、单果质量、单株果实数以及可溶性糖含量等指标皆有一定提高。不施磷肥或者施用高磷肥对火龙果生长发育、果实产量和品质、呼吸作用都会造成不良影响。火龙果属于热带与亚热带植物，其种植土壤含有大量的无定型氧化铁、铝，对磷肥有非常强的固定效应，所以选择适当的磷肥施用量和施用方法极其重要。磷肥宜集中施用或和有机肥混合施用，这样可以降低磷的固定，从而提高肥效。此外，也可采用根外追肥，使作物直接吸收，或者喷施水溶性磷肥使作物从叶面吸收。

2.3 火龙果需钾规律

钾肥对火龙果生长发育有重要作用，特别是花期和果期，火龙果植株需要大量的钾肥。其中，成龄丰产的火龙果对钾的需求量最高，施用适量的钾肥可以大大提高火龙果的品质和产量[19]。值得注意的是，火龙果产量与施钾量并不完全呈正相关，在高钾环境下，火龙果产量并未达到最高[20]。在高钾状态下，火龙果体内的钾元素却很少。因此，钾肥施用量会在增加的过程中达到一个最适值，低于最适值则有可能造成枝条发黄与灼烧失绿等，若高于最适值，则可能会降低火龙果的单果质量与产量。

钾对火龙果最重要的影响体现在品质方面。钾元素充足时，火龙果植株的相关组织中存在大量的木质部和表皮细胞，两者排列整齐，促使相关组织更加发达。反之，缺钾会导致植株维管组织中细胞数目少且形状和排列不整齐，维管组织整体发育不良[21]，而维管组织是植物输送养分和水分的重要部位，贯穿于整个植株，维管组织不发达则会引起整个植株生长缓慢、茎秆弱小，进而严重降低火龙果的品质。

3 火龙果水肥资源高效利用的实践

由福建省居壹农业有限公司主持，福建农林大学、福建农业职业技术学院参与的福建省星火项目“火龙果增产提质新型栽培技术研究与示范推广”（2020S0015）于2020 年获批立项。福建省居壹农业有限公司依托便利的交通，打造了集有机高经济水果作物种植和科学育种及休闲养生田园旅游开发于一体的新型发展模式。通过校企合作研发和福建省科学技术厅支持，建立火龙果联排栽培钢架，集配设施补光系统，如图1（a）所示。经专家测产，新型钢架联排栽培技术的单位面积（667 m2）产量为22 041.6 kg，对照处理（混凝土柱栽培法）为8 064 kg，产量增加59.7%。

火龙果园区建成后，笔者团队协同福建省居壹农业有限公司、福建农林大学，划出3 333 m2作为试验区，重点开展两项研究。一是火龙果高产优质的水肥技术方案。当前，具体灌溉制度和施肥方案把控不准。通过研发，确定高品质火龙果生产的灌溉手段和灌溉方案、施肥品种和施肥量、基追肥时间和比例，明确水分精准控制下的产量品质效应。二是火龙果水肥一体化装备及其智能化。火龙果企业生产装备相对落后。结合当前国家对农业产业技术升级的指导精神，开发水肥一体化装备、智能控制和精准决策系统，并在基地进行安装和示范，如图1（b）所示。目前，水肥一体化试验区已经采集相关数据，第一年挂果和装备运行情况良好。

图1 火龙果设施栽培及水肥一体化

4 结语

随着生活质量的改善，人们对饮食的要求日益升高。火龙果作为广受欢迎的健康水果之一，具有广阔的市场前景，其高产优质栽培技术的研发及标准化成为亟待解决的关键问题。本研究探讨了火龙果需水规律、灌溉技术与需肥规律，以实现火龙果水肥资源高效利用。后续的科研和实践工作应当依托乡村振兴战略和美丽乡村建设的背景，以水肥设施和水肥制度为基础，实现设施水肥管理向自动水肥管理、自动水肥管理向智能水肥管理的过渡与升级。