袋控緩釋肥施用量對土壤有效養(yǎng)分含量和桃樹生長結(jié)果的影響

齊玉吉　彭福田　張守仕　張江紅　蔣曉梅　黨祝慶

摘要：試驗(yàn)以3年生桃樹（瑞蟠17號和瑞蟠21號）為試材，研究了袋控緩釋肥施用量對土壤有效養(yǎng)分含量及桃樹生長結(jié)果的影響，結(jié)果表明：袋控緩釋肥的施用量影響袋控緩釋肥養(yǎng)分釋放，試驗(yàn)前期（5～6月）每袋袋控緩釋肥養(yǎng)分釋放量隨著肥料施用量的增大而降低， 3袋/株處理比5袋/株和7袋/株處理釋放量分別高13.95%和22.37%；試驗(yàn)中后期（7～9月）各處理養(yǎng)分釋放量總體下降，8～9月份3袋/株處理均顯著低于其他處理。土壤有效養(yǎng)分（無機(jī)氮、有效磷和速效鉀）含量隨施肥量增大而提高， 0～40 cm土壤有效養(yǎng)分含量較高，受施肥量的影響明顯，處理間差異更顯著。對中熟蟠桃品種瑞蟠17號而言，在植株快速生長期，5袋/株處理新梢生長量最大，葉片葉綠素含量最高；果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)最高，果實(shí)產(chǎn)量分別比3袋/株、7袋/株和空白處理高22.2%、26.4%和48.4%；而對于晚熟蟠桃瑞蟠21號品種，7袋/株處理產(chǎn)量和品質(zhì)最高，其產(chǎn)量分別比5袋/株、3袋/株和空白處理高18.5%、27.0%和37.7%。

關(guān)鍵詞：桃樹；袋控緩釋肥；施用量；有效養(yǎng)分；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號：S662.106+.2文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2014）12-0057-06

過量施用化肥是目前存在于我國果園生產(chǎn)中的普遍問題，人們通過大量使用化肥來維持和提高果實(shí)產(chǎn)量，獲得更高的效益。然而，這樣不僅降低肥料利用率，造成資源浪費(fèi)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益降低，還引起地表水富營養(yǎng)化、地下水硝酸鹽含量過高等環(huán)境污染[1]。有報道認(rèn)為國內(nèi)果園氮肥投入量大約是果樹需求的2～3倍，是國外氮素投入量的2～5倍，養(yǎng)分盈余量很大，利用率低[2]。國內(nèi)外報道認(rèn)為氮肥當(dāng)季利用率很低， 僅10%～15%[3]，果園深層土壤中殘留的硝態(tài)氮高于一般大田作物[4]。包膜緩/控釋肥料能夠控制養(yǎng)分釋放，穩(wěn)定養(yǎng)分供應(yīng)，較好地解決了使用速效肥料所產(chǎn)生的問題， 但是由于價格較高，難以在果樹生產(chǎn)中大面積推廣[5]。袋控緩釋肥是近些年興起的一種新型緩控釋肥，它改變了以往的設(shè)計思路，根據(jù)果樹樹體較大的特點(diǎn)， 用控釋袋控制養(yǎng)分釋放，加工工藝簡單，使用方便，控釋效果好，已經(jīng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了一定的應(yīng)用。以往試驗(yàn)表明，相比等量傳統(tǒng)撒施肥料，施用袋控緩釋肥能夠穩(wěn)定適當(dāng)?shù)墓?yīng)養(yǎng)分，促進(jìn)植株細(xì)根的形成，有利于植株對養(yǎng)分的吸收，提高肥料的利用率，控制營養(yǎng)生長，顯著提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)[7～9]。但是在應(yīng)用中出現(xiàn)了袋控緩釋肥用量增大到一定程度而果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)卻下降的現(xiàn)象[7]，針對這些問題，本試驗(yàn)開展了不同用量的袋控緩釋肥對桃園土壤有效養(yǎng)分含量變化以及植株生長結(jié)果影響的研究，以期為袋控緩釋肥的合理使用提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料

試驗(yàn)于2013年在山東省泰安市紅廟中華壽桃園進(jìn)行。供試桃樹品種為3年生瑞蟠17號（中熟品種）和瑞蟠21號（晚熟品種），株行距為2 m×5 m。果園土壤為沙壤土，0～20 cm土層硝態(tài)氮含量為52.3 mg/kg，銨態(tài)氮2.9 mg/kg，有效磷37.8 mg/kg，速效鉀153.3 mg/kg，20～40 cm土層硝態(tài)氮34.6 mg/kg，銨態(tài)氮4.8 mg/kg，有效磷9.4 mg/kg，速效鉀112.2 mg/kg。

供試肥料為尿素、磷酸二銨、硫酸鉀以41∶14∶40（質(zhì)量比）復(fù)混， 混勻后做成 95 g/袋， 設(shè)計釋放時間210天， 控釋袋正反面均勻打有三排微孔， 微孔直徑0.2 mm， 微孔間距0.5 cm， 袋寬9 cm， 袋長16 cm。

1.2試驗(yàn)設(shè)計與方法

不同用量的袋控緩釋肥處理設(shè)置4個水平，具體如表1所示。4 行桃樹中每一行為一小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)4次， 并設(shè)立隔離株與保護(hù)行。3月20日（萌芽前）進(jìn)行施肥處理，距離主干40 cm 處均勻施用，施肥深度為20 cm，之后從4月份開始每月每處理取出6袋袋控緩釋肥，風(fēng)干，稱重，統(tǒng)計肥料釋放量。

從4月25日起，每月取一次土壤樣品。取土方法為在距離桃樹主干40 cm處（兩個肥料控釋袋中間位置）取土，每一取土點(diǎn)垂直方向上取0～20、20～40 cm和40～60 cm 三個深度的土壤樣品，土樣取回后-4℃保存，測定土樣中銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量，剩余土壤風(fēng)干后測定有效磷和速效鉀含量。

從5月15日起，每小區(qū)選兩株樹，選取8個當(dāng)年生新梢，每月測量新梢長度；5月25日起，每月測定各處理葉片葉綠素含量；2013年7月24日對中熟品種統(tǒng)計單株坐果數(shù)量，每處理選10個果實(shí)，測定果實(shí)重量和可溶性固形物含量，計算平均單果重和單株產(chǎn)量；9月2日對晚熟品種進(jìn)行與中熟品種相同的果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)統(tǒng)計分析。

1.3測定方法

土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮用Lachat 公司QuickChem FIA+8000 Series 流動分析儀進(jìn)行測試；土壤有效磷用0.5 mol/L NaHCO3溶液浸提， 鉬銻抗比色法測定； 土壤速效鉀用1 mol/L 醋酸銨溶液浸提， 火焰光度法測定。新梢生長量使用米尺、果實(shí)重量用電子天平測量稱重，可溶性固形物含量用糖度儀測定。葉片葉綠素含量采用95%乙醇浸提比色法測定。

采用Microsoft Excel 和DPS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同用量袋控緩釋肥養(yǎng)分釋放情況

由圖1看出，不同用量袋控緩釋肥處理養(yǎng)分釋放量不同，從施肥到5月，植株處于生長季初期，桃樹生長主要消耗植株的貯藏營養(yǎng)，對土壤吸收養(yǎng)分量相對較小。在5～7月之間，植株新梢快速生長，需肥量迅速增大，各處理袋控緩釋肥養(yǎng)分大量釋放，但整體呈下降趨勢，肥料施用量越少，控釋袋養(yǎng)分釋放量越大。在5～6月份，3袋/株處理養(yǎng)分釋放量比5袋/株處理和7袋/株處理分別高13.95%和22.37%，且差異達(dá)顯著水平。7～8月植株進(jìn)入穩(wěn)定生長期，新梢生長放緩，果實(shí)逐漸成熟，需肥量穩(wěn)定，各處理釋放量有所下降，但波動不大。9～10月桃樹進(jìn)入生長后期，植株生長緩慢，吸收養(yǎng)分大大降低，各處理養(yǎng)分釋放量明顯下降，這可能與生長季后期降雨和灌溉量降低不利于肥料的溶解和釋放有關(guān)[8，9]。從整個生長季來看，從施肥處理初期到9月，3袋/株處理比5袋/株和7袋/株處理肥料釋放量僅僅高0.84%和3.44%。

2.2不同用量袋控緩釋肥處理對土壤中無機(jī)氮、速效鉀和速效磷含量的影響

植物吸收的氮素營養(yǎng)主要是無機(jī)態(tài)氮（銨態(tài)氮+硝態(tài)氮，Nmin，下同）。供試土壤為沙壤土，其中無機(jī)氮含量相對較低，容易受到施肥的影響，圖2顯示袋控緩釋肥不同處理土壤Nmin含量變化平穩(wěn)，呈現(xiàn)出先升高后下降的變化趨勢，這說明袋控緩釋肥能夠緩慢穩(wěn)定釋放養(yǎng)分，波動較小。0～20 cm土層中Nmin含量表現(xiàn)為隨著施肥量的增加而提高，處理間差異顯著，到7月時各施肥處理Nmin含量達(dá)到最大值，之后緩慢下降，而空白處理Nmin明顯低于各施肥處理。 20～40 cm土層中各處理Nmin含量均小于0～20 cm各處理的，變化趨勢類似于0～20 cm土層。40～60 cm土層中各處理Nmin含量明顯小于0～20 cm和20～40 cm土層，均呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，但6～8月3袋/株處理和5袋/株處理間基本無差異。從不同深度土壤Nmin含量變化可以看出，袋控緩釋肥處理主要影響0～40 cm土壤Nmin含量，而這一土層是桃樹根系的主要分布區(qū)域，所以袋控緩釋肥能夠通過影響土壤Nmin含量而影響根系的生長和養(yǎng)分吸收，最終影響地上部的生長發(fā)育。從施肥量角度看，不同深度的土壤中Nmin含量隨著袋控緩釋肥施用量的增大而升高，處理間差異顯著，7袋/株處理各土層Nmin含量最高。

不同用量袋控緩釋肥處理后土壤速效鉀含量顯示出與土壤中Nmin類似的變化趨勢（圖3）。袋控緩釋肥穩(wěn)定供應(yīng)養(yǎng)分，0～20 cm土壤速效鉀含量變化波動小，呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，7月前后達(dá)到最大值。土壤速效鉀含量隨袋控緩釋肥施用量的增加而升高，處理間差異顯著，7袋/株處理的土壤速效鉀含量最大。另外袋控緩釋肥主要影響0～40 cm桃樹根系主要分布區(qū)的速效鉀含量，但40～60 cm土層速效鉀含量在7月之前各施肥處理與空白處理間基本無差異，之后才表現(xiàn)出施肥量與速效鉀含量之間的正相關(guān)關(guān)系，說明桃樹快速生長期根系主要分布區(qū)對速效鉀吸收量大，只有少量速效鉀能夠擴(kuò)散到40～60 cm的深層土壤中，袋控緩釋肥在桃生長季中后期才影響這一土層速效鉀含量。

從土壤有效磷的動態(tài)變化看，不同用量袋控緩釋肥處理后土壤有效磷含量動態(tài)變化與Nmin和速效鉀含量變化相似。由圖4看出，土層越深，有效磷含量越低，0～20 cm和20～40 cm土壤中有效磷含量明顯高于40～60 cm土壤有效磷含量，說明袋控緩釋肥處理主要影響0～40 cm桃樹根系主要分布區(qū)內(nèi)有效磷含量；土壤中有效磷含量隨袋控緩釋肥施用量的增大而提高，0～40 cm土層各處理有效磷含量差異顯著。40～60 cm土層中各施肥處理速效磷濃度沒有表現(xiàn)出明顯的差異，但施肥處理要明顯高于空白處理，可能是由于磷肥容易被土壤固定[10]，移動速率較慢，能夠擴(kuò)散到該土層的速效磷整體較少。

2.3不同用量袋控緩釋肥處理對桃樹生長指標(biāo)的影響

袋控緩釋肥養(yǎng)分供應(yīng)穩(wěn)定且波動范圍小，能夠促進(jìn)毛細(xì)根的大量形成，促進(jìn)根系對養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而有利于植株地上部新梢和葉片的生長[7]。從圖5可以看出，5～6月植株新梢生長量增加迅速且隨著袋控緩釋肥施用量的增加而先提高后降低，5袋/株處理新梢生長量最大，3袋/株處理與7袋/株處理相近，對照組生長量最?。?～8月間各施肥處理新梢生長量明顯下降且差異不顯著。研究表明高氮能夠促進(jìn)植株營養(yǎng)生長[9]，5～6月是桃樹快速生長期，雖然7袋/株處理施肥量最大，土壤中速效養(yǎng)分含量最高，但植株并未表現(xiàn)出最大生長量，可能是因?yàn)?袋/株處理土壤中速效養(yǎng)分含量高于植株最適生長含量，對植株的生長產(chǎn)生抑制，而5袋/株處理土壤養(yǎng)分含量相對較低，更有利于桃樹新梢生長。另外，試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)5袋處理的植株葉片濃綠，葉色最深，伸展程度最大，而7袋處理施肥量最大，卻在新梢快速生長期表現(xiàn)出葉片泛黃現(xiàn)象，到生長季中后期葉色才表現(xiàn)出與5袋/株處理相當(dāng)?shù)乃?。從圖6可以看出，5～8月不同施肥處理植株葉綠素含量呈現(xiàn)出先下降后上升之后再下降的變化趨勢，而5袋/株處理葉綠素含量均為最高，表明在這一時期5/株袋處理更有利于植株生長發(fā)育；到9月時7袋/株處理葉綠素含量最高，可能會更有利于植株后期的生長。

2.4不同用量袋控緩釋肥處理對桃果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2013年果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)測定結(jié)果顯示，對于中熟蟠桃品種而言，5袋/株控釋肥處理單果重最大，為169.1 g；果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)也表現(xiàn)最好，產(chǎn)量分別比3袋/株處理、7袋/株處理和空白對照高22.2%、26.4%和48.4%。而對于晚熟蟠桃，7袋/株處理單果重與5袋/株處理差異不顯著，而產(chǎn)量和品質(zhì)表現(xiàn)為7袋/株>5袋/株>3袋/株>空白對照，7袋處理產(chǎn)量比5袋處理、3袋處理和對照分別高18.5%、27.0%和37.7%。7月初中熟品種瑞蟠17號處于果實(shí)迅速膨大期，桃樹根系主要分布區(qū)速效養(yǎng)分含量達(dá)到最大值，有利于果實(shí)迅速膨大，7袋/株處理土壤速效養(yǎng)分含量最高，而5袋/株處理果實(shí)產(chǎn)量水平最高，說明7袋/株處理對于中熟品種的增產(chǎn)效果不佳，而5袋/株處理更有利于果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。到8月中旬，晚熟品種瑞蟠21號處于果實(shí)迅速膨大期，7袋/株處理為植株提供的速效養(yǎng)分量最多，最終果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)水平最高，說明7袋/株處理更有利于晚熟品種果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。

3結(jié)論與討論

緩/控釋肥養(yǎng)分釋放受到環(huán)境溫度、水分、養(yǎng)分濃度、pH值、質(zhì)地等多種因素的影響[11，12]。杜建軍等[13]對幾種不同包膜材料控/緩釋肥浸提試驗(yàn)結(jié)果表明浸提液中肥料濃度提高，包膜內(nèi)外濃度差減小，緩/控釋肥養(yǎng)分釋放率降低。根據(jù)包膜肥料養(yǎng)分釋放機(jī)理，包膜肥料養(yǎng)分釋放過程實(shí)際就是膜內(nèi)肥料養(yǎng)分通過包膜向外擴(kuò)散的過程，其養(yǎng)分?jǐn)U散速率同時與包膜內(nèi)外養(yǎng)分濃度差和濃度比呈正比例關(guān)系，袋控緩釋肥養(yǎng)分的釋放特性可能與此相似。本試驗(yàn)中不同用量袋控緩釋肥釋放結(jié)果顯示，在生長季早期，雖然施肥量越大，土壤速效養(yǎng)分含量越高，但是每一袋袋控緩釋肥的釋放量越小，這說明土壤溶液濃度越高，控釋袋內(nèi)外養(yǎng)分濃度差越小，不利于養(yǎng)分的釋放。進(jìn)入生長季中后期，由于植株吸收速率增加，不同施肥量處理單袋肥料釋放速率差異不顯著。試驗(yàn)表明緩/控緩釋肥雖然表現(xiàn)出優(yōu)于常規(guī)撒施肥料的特點(diǎn)，但其施用量超過一定范圍后增產(chǎn)效果不顯著，甚至不利于植株生長[7，15，16]。

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，生長季前期新梢生長量、葉綠素含量和產(chǎn)量水平中熟品種表現(xiàn)為5袋/株處理高于3袋/株處理和7袋/株處理，而晚熟品種則是7袋/株處理產(chǎn)量水平最高，表明在生長季前期5袋/株處理更有利于中熟品種桃樹生長發(fā)育，7袋/株處理土壤養(yǎng)分含量過高不利于桃樹的生長發(fā)育，而到中后期土壤養(yǎng)分含量緩慢下降，7袋/株處理土壤速效養(yǎng)分含量仍能保持較高水平，相比其他處理，7袋/株處理對晚熟品種桃樹的生長發(fā)育起到了促進(jìn)作用，提高了果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在供試土壤環(huán)境中5袋/株處理有利于促進(jìn)中熟蟠桃的植株生長和產(chǎn)量的提高，而7袋/株則更有利于提高晚熟蟠桃的產(chǎn)量，因此，從降低成本和提高產(chǎn)量品質(zhì)角度講，建議5袋/株可以在中熟品種（瑞蟠17號）桃園中推廣，而7袋/株可以在晚熟品種（瑞蟠21號）桃園中推廣；袋控緩釋肥中鉀肥和磷肥的比例可以適當(dāng)增加，氮肥比例適當(dāng)降低，但由于果園系統(tǒng)自身的復(fù)雜性， 不同樹齡、立地條件、產(chǎn)量水平都可能影響施肥效果， 因此， 本研究結(jié)果僅供生產(chǎn)參考， 形成完善的袋控緩釋肥施用技術(shù)體系還需做大量的研究工作。

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