《Frontiers in Sustainable Food Systems》：Synergistic effects of urea, FYM and vermicompost regimes on vegetative growth, yield, soil fertility and rhizosphere microbiome of red dragon fruit
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本研究旨在评估综合养分管理（Integrated Nutrient Management, INM）对火龙果（*Hylocereus costaricensis*）生长、产量及土壤性质的有效性。主要目标是确定有机与无机养分源的最优组合，以在维持土壤健康的同时实
本研究旨在评估综合养分管理（Integrated Nutrient Management, INM）对火龙果（*Hylocereus costaricensis*）生长、产量及土壤性质的有效性。主要目标是确定有机与无机养分源的最优组合，以在维持土壤健康的同时实现生产力最大化。研究人员于2022–23年和2023–24年在印度查谟（Jammu），查谟与克什米尔邦开展了一项田间试验。在随机设计下，评估了包含尿素、农家肥（Farm Yard Manure, FYM）和蚯蚓粪不同组合的9个处理。研究人员记录并分析了生长参数、产量性状以及土壤理化与生物学性质。在各处理中，T6（50%推荐氮通过尿素施用，25%通过FYM，25%通过蚯蚓粪）表现出最高的营养生长，包括株高（34.76 cm）、茎粗（0.71 cm）和树冠体积（1.78 m3）。该处理还记录了最多的花朵数（22.67）、单株果实数（18.17）和经济产量（6.88 kg plant?1）。在土壤性质方面，T5（75%氮通过尿素施用，25%通过FYM施用）维持了最适宜的土壤pH（7.04），而T6显著提高了土壤速效氮（246.79 kg ha?1）、磷（15.47 kg ha?1）和钾（130.41 kg ha?1）。完全基于有机源的处理促进了最高的土壤有机碳（0.90%）及微生物种群数量，包括固氮菌属（*Azotobacter*）、总细菌和真菌。尿素、FYM和蚯蚓粪的联合施用被证明可有效提高火龙果生产力，同时维持土壤肥力和生物健康。
### 论文解读：综合养分管理对红肉火龙果生长、产量与土壤生态的影响
#### 一、研究背景与问题提出
火龙果（*Hylocereus costaricensis*）原产于美洲，因其富含纤维、维生素C、钙、磷及甜菜红素等营养成分，被全球视为“超级水果”。其种植具有资源需求少、依赖垂直支撑结构等特点，定植后18至24个月开始结果，单果重200–800 g，单柱产量可达15–80 kg。然而，火龙果的产量潜力能否实现，高度依赖于整个生育期的养分管理。传统农业生产中过量依赖化学肥料已导致土壤质量退化和害虫抗性加剧。因此，采用综合养分管理（Integrated Nutrient Management, INM）——即将化学肥料与有机肥配合施用——被视为一种可持续策略，既能改善土壤健康，又能保障长期生产力。尽管INM在多种作物上已有应用，但针对火龙果这一特定作物，尿素、蚯蚓粪和农家肥（FYM）的最优配比尚无系统定义。因此，研究人员开展了为期两年的田间试验，以期确定可最大化火龙果生长、产量和品质的肥料组合，为种植者提供实用的养分管理方案。
#### 二、研究设计与主要方法
试验于2022–23和2023–24连续两个生长季，在印度查谟与克什米尔邦查谟区多马纳村（Domana village）的亚热带气候条件下进行。供试材料为四年生、长势均匀的红肉火龙果植株，共108株，栽植于27个环形立柱支撑结构上，每个结构4株。试验采用随机区组设计，共9个处理：T1（100%氮经尿素）、T2（80%氮经尿素+20%经蚯蚓粪）、T3（75%氮经尿素+25%经蚯蚓粪）、T4（80%氮经尿素+20%经FYM）、T5（75%氮经尿素+25%经FYM）、T6（50%氮经尿素+25%经FYM+25%经蚯蚓粪）、T7（100%氮经蚯蚓粪）、T8（100%氮经FYM）和T9（对照，50 kg FYM分两次施用）。每处理重复3次，各处理的肥料在开花前、开花后、果实发育期和采果后分4次施用。磷钾肥以过磷酸钙和氯化钾形式在开花前统一施用底肥。
研究人员测定了营养生长指标（株高增量、茎粗增量、树冠体积、分枝数）和生殖产量性状（每枝刺数、单株花朵数、单株果实数、单株产量）。土壤样品在试验前从0–90 cm深度多点采集并混合，试验后分析pH、电导率（EC）、有机碳、速效氮、速效磷、速效钾等理化指标。根际微生物分析包括固氮菌属（*Azotobacter*）种群计数、总细菌和总真菌计数，采用系列稀释涂布平板法，按标准方法培养和鉴定。数据采用OPSTAT软件进行统计分析，比较各处理在p<0.05水平下的差异。
#### 三、主要研究结果
**1. 植物生长参数**
在两年及合并数据中，T6处理（50%尿素+25%FYM+25%蚯蚓粪）均显著提高了株高增量（合并值34.76 cm）、茎粗增量（0.71 cm）、树冠体积（1.78 m
3）和平均分枝数（18.68）。这一优势归因于尿素提供的速效氮可快速满足植物营养需求，而FYM和蚯蚓粪则缓慢持续释放养分，形成“快+慢”的养分供应模式，促进蛋白质和叶绿素合成，增强光合作用，从而促进营养生长。此外，有机肥在根际产生的植物激素（如IAA、赤霉素、细胞分裂素）也刺激了根系发育和植株扩展。
**2. 生殖参数与产量**
T6同样表现出最高的每枝刺数（60.67）、单株花朵数（22.67）、单株果实数（18.17）和经济产量（6.88 kg plant
?1），均显著高于其他处理。这一结果说明，速效与缓效养分的协同供应不仅促进营养生长，也优化了花芽分化和坐果能力。类似结论在印度醋栗等作物上亦有报道，进一步证实了综合养分管理对生殖生长的正向作用。
**3. 土壤化学性质**
单施尿素（T1）导致土壤pH显著下降（合并值6.76），而含有机肥的处理表现出缓冲作用，其中T5（75%尿素+25%FYM）维持了最接近中性的pH（7.04）。有机碳方面，全有机处理T8（100%FYM）含量最高（0.90%），并与T7（100%蚯蚓粪）和T5差异不显著，说明部分综合处理在提升土壤碳库方面可与纯有机处理相当。有效养分方面，T6处理的土壤速效氮（246.79 kg ha
?1）、磷（15.47 kg ha
?1）和钾（130.41 kg ha
?1）均为最高，表明尿素与有机肥的复配优化了养分的保留与释放。
**4. 土壤微生物活性**
微生物计数结果显示，完全有机处理对根际微生物群落最为有利。T7（100%蚯蚓粪）的固氮菌种群数量最高（19.00 × 10
4 cfu/g），T8（100%FYM）的总细菌（14.55 × 10
6 cfu/g）和总真菌（14.50 × 10
5 cfu/g）数量最高。与含化学肥料的处理相比，纯有机投入为微生物提供了更优质的碳源和更适宜的环境，显著促进了有益微生物的增殖。
#### 四、讨论与结论
本研究系统比较了不同尿素、FYM和蚯蚓粪组合对火龙果生长、产量、土壤肥力和微生物群落的效应。核心发现是：实现最高作物产量所需的养分策略与最大化土壤微生物生态的策略并不完全一致。T6处理（50%尿素+25%FYM+25%蚯蚓粪）在营养生长、产量性状和土壤有效养分方面表现最优，体现了速效氮与缓释有机养分之间的强大协同效应；而完全有机处理（T7、T8）在土壤有机碳积累和微生物种群数量上更占优势。研究结论指出，综合养分管理是提高火龙果生产力的可持续途径，但若优先考虑土壤生物健康，则纯有机投入更为有效。这一区分对火龙果栽培的养分管理与长期土壤保育具有重要指导意义，也为INM策略的精准化提供了实证依据。
