控释肥施用量对兔眼蓝浆果叶片和栽培基质渗出液中养分含量及植株生长的影响

汪春芬， 韦继光， 於 虹， 杨奕如， 姜燕琴， 曾其龙

〔江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园)， 江苏 南京 210014〕

蓝浆果(Vacciniumspp.)为浆果类果树[1]，因其果实具有极高的营养保健和经济价值而备受关注[2]。 基质栽培能有效控制生长介质的酸度、孔隙度和养分含量，为蓝浆果生长提供良好的土壤环境，从而加快蓝浆果的生长发育；而且，适宜的栽培基质可在保证果实产量和品质的前提下促使蓝浆果提早开花和结实[3-6]。 养分管理是基质栽培蓝浆果优质丰产的关键环节，在基质栽培条件下持续稳定供应养分对于维持蓝浆果生长和结实至关重要。

Voogt 等[7]根据蓝浆果的养分吸收特性，对通用营养液配方进行调整，获得了基质栽培条件下适宜蓝浆果生长的营养液配方，但采用营养液施肥对设备要求高、技术不易掌握，限制了其大规模推广应用。 控释肥(CRF)是通过各种调控机制缓慢释放养分的一类包膜肥料[8]，其最大特点是可实现养分释放与作物吸收同步，一次施入即可满足作物在整个生长期的养分需求，且养分损失少、肥料利用率高、对环境友好[9]，而且还避免了常规颗粒肥溶解快、易淋溶流失的缺点，因此，营养液在花卉和苗木基质栽培中已有大量应用研究[10-11]，在果树上的应用也有研究报道[12]，而对蓝浆果基质栽培中控释肥的应用缺乏相关的研究。

鉴于此， 作者以兔眼蓝浆果品种‘灿烂’(Vacciniumashei‘Brightwell’)为研究对象，根据其生长周期和特点，选择市场肥效释放周期长的控释肥，研究了施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果叶片和栽培基质渗出液中养分含量的变化规律，并对植株生长状况进行了比较，以期评估控释肥的养分释放规律与兔眼蓝浆果生长周期的一致性，明确控释肥施用量，为兔眼蓝浆果基质栽培中控释肥的合理应用提供基础研究数据。

1 材料和方法

1.1 材料

供试材料为兔眼蓝浆果品种‘灿烂’的1.5 年生扦插苗。 于2017 年12 月选择生长基本一致的植株，对根系和地上部进行适当修剪后栽植于长35 cm、宽35 cm、高50 cm 的塑料方盆中，每盆1 株；每盆装栽培基质7.3 kg，盆下置托盘；定植后浇透水，之后常规管理。 实验于2018 年5 月至10 月在江苏省中国科学院植物研究所两侧通风的玻璃防雨棚中进行，防雨棚两侧保持通风。

栽培基质为挪威Jiffy 公司生产的蓝浆果专用栽培基质，栽培基质组成为V(草炭)∶V(椰糠)∶V(珍珠岩)= 1 ∶1 ∶1；电导率1.381 mS·cm-1，pH 4.68，含水率70%，土壤容重0.30 g·cm-3。

控释肥为德国COMPO 巴萨克包膜控释肥(Basacote Plus T146M)，包含质量分数14%N(由、14%P5O2和14%K2O 以及1.5%MgO、6%S、0.02%B、0.2%Fe、0.06%Mn、0.02%Zn、0.05%Cu 和0.015%Mo。

1.2 方法

1.2.1 施肥水平设计及施肥过程 以栽培基质干质量为基准，并参照文献[13]的蓝浆果生长需肥推荐量，设置低量、中量和高量3 组施肥水平，施肥量分别为5、10 和15 g·kg-1，对照(CK)组不施肥(施肥量为0 g·kg-1)。 采用完全随机设计，每个处理10 盆，共40 盆。

在2018 年5 月初将各处理组的控释肥一次性施入栽培盆中，实验期间各处理组的灌溉量及其他管理措施均一致。 采用滴灌系统进行灌溉，每盆由2 个滴头供水，滴头流速为2 L·h-1；根据气候状况设定滴灌间隔时间和持续时间，将栽培基质含水率维持在适宜水平(栽培基质含水率为30%)，使盆底的托盘中有适量渗出液。

1.2.2 栽培基质渗出液收集及养分含量测定 施肥后2 周，在各处理组中随机选取5 盆用于收集栽培基质渗出液，此后每周收集1 次，直至栽培基质渗出液中基本无养分为止，即施肥后21 周停止栽培基质渗出液收集。

采用碱解扩散法[14]42-46测定渗出液中全氮含量，采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法[14]71-76测定渗出液中全磷含量，采用火焰光度法[14]100-101测定渗出液中全钾含量。 各指标均重复测定5 次。

1.2.3 叶片采集及养分含量测定 施肥后2 周，在各处理组中随机选取5 株单株，分别采集枝条中部无病虫害的成熟叶片5 枚，此后每2 周采集1 次，直至施肥后22 周停止叶片采集。

叶片用去离子水清洗，于75 ℃烘干至恒质量，粉碎后过筛(0.5 mm)，备用。 用万分之一电子天平分别称取叶片干粉0.15 g，经硫酸-过氧化氢法[14]266消煮后测定叶片中养分含量。 采用奈氏比色法[14]265-267测定叶片中全氮含量，采用钒钼黄比色法[14]268测定叶片中全磷含量，采用火焰光度法[14]271测定叶片中全钾含量。 各指标均重复测定5 次。

1.2.4 生长指标测定 施肥后2 周，在各处理组中随机选取5 株单株，统计每一单株上的各级枝条数量，并测量各单株的株高、基径以及最长二级枝条长度，各指标均重复测定5 次，结果取平均值；之后每2 周统计和测量1 次，直至施肥后22 周停止统计和测量。 用卷尺(精度0.1 cm)测量最长二级枝条长度和株高；采用十字交叉方式，用电子游标卡尺(精度0.01 mm)测量植株主干与地面相接处的直径，即基径。 其中，一级枝条为树体主干上生长的枝条；二级枝条为一级枝条上生长的枝条；三级枝条为二级枝条上生长的枝条；四级枝条为三级枝条上生长的枝条。

施肥后22 周，在各处理组中随机选取4 株单株，将各单株的根和地上部(茎和叶)分开后洗净，先置于105 ℃杀青30 min，然后于75 ℃烘干至恒质量；分别称量各单株的根和地上部的干质量，重复测量4 次，结果取平均值。

1.3 数据处理和分析

采用EXCEL 2006 和SPSS 21.0 软件对数据进行处理和分析；采用Duncan's 新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果和分析

2.1 对栽培基质渗出液中养分含量的影响

2.1.1 渗出液中全氮含量的变化 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’栽培基质渗出液中全氮含量的变化见图1。

由图1 可知：在施肥后2 ～21 周，对照(不施肥，0 g·kg-1)组渗出液中全氮含量最低，均未达到检出水平；而施用不同量的控释肥后渗出液中全氮含量在施肥后2 ～17 周均不同程度高于对照组，其中，高量(15 g·kg-1)施肥组渗出液中全氮含量总体上最高。在施肥后3 ～12 周，高量和中量(10 g·kg-1)施肥组渗出液中全氮含量显著(P＜0.05) 高于低量(5 g·kg-1)施肥组和对照组；而在施肥后18 ～21 周，各施肥组渗出液中全氮含量均与对照组无显著差异。总体上看，随控释肥施用量的提高，渗出液中全氮含量逐渐增加。

从变化趋势看，施用不同量的控释肥后渗出液中全氮含量先缓慢升高后快速降低，总体呈“单峰型”变化趋势。 其中，各施肥组渗出液中全氮含量在施肥后的前8 周缓慢增加，之后快速增加，在施肥后10 周达到峰值，然后快速降低并逐渐趋于稳定，在施肥后18周与对照组趋同。 从渗出液中全氮含量的变化趋势看，施肥后2～10 周是控释肥中氮的集中释放期。

图1 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’栽培基质渗出液中全氮含量的变化Fig. 1 Variation of total nitrogen content in exudate from culture substrate of Vaccinium ashei ‘Brightwell’ after applying controlled release fertilizer with different amounts

2.1.2 渗出液中全磷含量的变化 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’栽培基质渗出液中全磷含量的变化见图2。

由图2 可知：在施肥后2 ～21 周，对照组渗出液中全磷含量最低，且多数时间未达到检出水平；而施用不同量的控释肥后渗出液中全磷含量均不同程度高于对照组。 其中，高量施肥组渗出液中全磷含量总体上最高。 在施肥后2～15 周，各施肥组渗出液中全磷含量均显著高于对照组；而在施肥后17 ～21 周，各施肥组渗出液中全磷含量与对照组均无显著差异。总体上看，随控释肥施用量的提高，渗出液中全磷含量逐渐增加。

图2 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’栽培基质渗出液中全磷含量的变化Fig. 2 Variation of total phosphorus content in exudate from culture substrate of Vaccinium ashei ‘Brightwell’ after applying controlled release fertilizer with different amounts

从变化趋势看，施用不同量的控释肥后各施肥组渗出液中全磷含量呈现不同的变化趋势，其中，高量和中量施肥组总体呈“升高—降低—升高—降低—平稳”的“双峰型”变化趋势；而低量施肥组总体呈“平稳—升高—降低—平稳”的“类单峰型”变化趋势，与全氮含量的变化趋势相近。 其中，在施肥后5 周，高量和中量施肥组渗出液中全磷含量达到第1 个峰值；从施肥后7 周开始渗出液中全磷含量快速增加，在施肥后10 周，渗出液中全磷含量达到第2 个峰值，之后快速降低，在施肥后13 周逐渐趋于稳定。 从渗

出液中全磷含量的变化趋势看，施肥后7 ～10 周是控释肥中磷的集中释放期。

2.1.3 渗出液中全钾含量的变化 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’栽培基质渗出液中全钾含量的变化见图3。

图3 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’栽培基质渗出液中全磷含量的变化Fig. 3 Variation of total potassium content in exudate from culture substrate of Vaccinium ashei ‘Brightwell’ after applying controlled release fertilizer with different amounts

由图3 可见：在施肥后2 ～21 周，对照组渗出液中全钾含量均最低；而施用不同量的控释肥后渗出液中全钾含量均不同程度高于对照组。 其中，高量施肥组渗出液中全钾含量总体上最高。 在施肥后2 ～10周，各施肥组渗出液中全钾含量均显著高于对照组，且在各施肥组间也存在显著差异；在施肥后14 ～21周，各施肥组渗出液中全钾含量与对照组的差异幅度减小；在施肥后21 周，各施肥组渗出液中全钾含量与对照组均无显著差异。 总体上看，随控释肥施用量的提高，渗出液中全钾含量逐渐增加。

从变化趋势看，施用不同量的控释肥后渗出液中全钾含量先缓慢升高后快速降低，总体呈“单峰型”变化趋势，与其全氮含量的变化趋势相似，但不同施肥组间略有差异。 其中，在施肥后2 ～8 周，高量和中量施肥组渗出液中全钾含量均缓慢增加，在施肥后8 周快速增加，在施肥后10 周达到峰值；而低量施肥组渗出液中全钾含量在施肥后2 ～10 周均缓慢增加，在施肥后10 周达到最高；之后，各施肥组渗出液中全钾含量快速降低，在施肥后12 周逐渐趋于稳定。 从渗出液中全钾含量的变化趋势看，施肥后5 ～10 周是控释肥中钾的集中释放期。

2.2 对叶片中养分含量的影响

2.2.1 叶片中全氮含量的变化 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树叶片中全氮含量的变化见图4。

由图4 可见：在施肥后2 ～16 周，各施肥组叶片中全氮含量总体显著(P＜0.05)高于对照(不施肥，0 g·kg-1)组；但在施肥后18 ～22 周，各施肥组叶片中全氮含量与对照组无显著差异。 随控释肥施用量的提高，叶片中全氮含量逐渐增加。

从变化趋势看，在施肥后2 ～22 周，各施肥组和对照组叶片中全氮含量总体呈“升高—降低—升高—降低”的“双峰型”变化趋势。 其中，在施肥后2 周，施肥组和对照组叶片中全氮含量逐渐增加，在施肥后8 周达到第1 个峰值，之后逐渐降低；从施肥后12 周开始又逐渐升高，其中，对照组和低量(5 g·kg-1)施肥组叶片中全氮含量在施肥后14 周达到第2 个峰值，而中量(10 g·kg-1)和高量(15g·kg-1)施肥组叶片中全氮含量在施肥后16 周达到第2 个峰值；之后快速降低，并在施肥后18 周趋于稳定。 总体上看，品种‘灿烂’幼树对氮吸收和积累的活跃期集中在施肥后4～16 周。

2.2.2 叶片中全磷含量的动态变化 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树叶片中全磷含量的变化见图5。

由图5 可见：在施肥后2 ～18 周，各施肥组叶片中全磷含量均显著高于对照组；而在施肥后20 ～22周，各施肥组叶片中全磷含量与对照组无显著差异。总体上看，随控释肥施用量的提高，叶片中全磷含量逐渐增加。

图4 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树叶片中全氮含量的变化Fig. 4 Variation of total nitrogen content in leaf of Vaccinium ashei ‘Brightwell’ sapling after applying controlled release fertilizer with different amounts

图5 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树叶片中全磷含量的变化Fig. 5 Variation of total phosphorus content in leaf of Vaccinium ashei ‘Brightwell’ sapling after applying controlled release fertilizer with different amounts

从变化趋势看，各施肥组和对照组叶片中全磷含量总体呈“波动—平稳”的变化趋势。 其中，各施肥组和对照组叶片中全磷含量在施肥后的前6 周波动变化，之后快速增加，在施肥后8 周达到峰值；之后快速降低，在施肥后10 周趋于稳定，变幅较小。 总体上看，品种‘灿烂’幼树对磷吸收和积累的活跃期集中在施肥后2～8 周。

2.2.3 叶片中全钾含量的动态变化 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树叶片中全钾含量的变化见图6。

由图6 可见：在施肥后2 ～22 周，高量施肥组叶片中全钾含量显著高于对照组。 各施肥组叶片中全钾含量总体高于对照组，仅在施肥后16 周低量和高量施肥组叶片中全钾含量低于对照组，其中，中量施肥组叶片中全钾含量与对照组差异显著；而在施肥后20～22 周，各施肥组叶片中全钾含量与对照组均无显著差异。 除少数时间中量施肥组叶片中全钾含量达到最高外，多数时间高量施肥组叶片中全钾含量最高。 总体上看，随控释肥施用量的提高，叶片中全钾含量逐渐增加。

从变化趋势看，各施肥组和对照组叶片中全钾含量总体呈“升高—降低—升高—降低”的“双峰型”变化趋势，仅在施肥后16 ～22 周各施肥组和对照组叶片中全钾含量变化趋势略有差异。 其中，中量施肥组和对照组叶片中全钾含量在施肥后8 周达到第1 个峰值，在施肥后14 周达到第2 个峰值，然后持续降低；而低量和高量施肥组也同样在达到前述的2 个峰值后降低，但在施肥后16 ～18 周又有所增加并在施肥后18～22 周持续降低。 总体上看，品种‘灿烂’幼树对钾吸收和积累的活跃期集中在施肥后6～18 周。

图6 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树叶片中全钾含量的变化Fig. 6 Variation of total potassium content in leaf of Vaccinium ashei ‘Brightwell’ sapling after applying controlled release fertilizer with different amounts

2.3 对幼树生长状况的影响

施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树生长指标的差异见表1。

表1 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树生长指标的差异(±SD)1)Table 1 Variance of growth indexes of Vaccinium ashei ‘Brightwell’ sapling after applying controlled release fertilizer with different amounts(±SD)1)

表1 施用不同量控释肥后兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树生长指标的差异(±SD)1)Table 1 Variance of growth indexes of Vaccinium ashei ‘Brightwell’ sapling after applying controlled release fertilizer with different amounts(±SD)1)

1)同列中不同的小写字母表示差异显著(P＜0.05)Different lowercases in the same column indicate the significant (P＜0.05) difference.2)CK： 不施肥 No fertilization (0 g·kg-1)； CRF1： 低量施肥Low fertilization (5 g·kg-1)； CRF2： 中量施肥Medium fertilization (10 g·kg-1)；CRF3： 高量施肥High fertilization (15 g·kg-1).3)LMax： 最长二级枝条长度Length of the longest second grade branch.

处理2)Treatment2)单株各级枝条数量Number of each grade branch per plant一级The first grade二级The second grade三级The third grade四级The fourth grade株高/cm Height基径/mm Basal diameter LMax/cm3)单株各部位的干质量/g Dry mass of each part per plant根Root地上部Above-ground part CK 15.2±2.4a 5.8±2.5b 0.0±0.0b 0.0±0.0b 42.16±2.71c 9.59±0.41b 12.28±4.44b 48.85±2.39c 29.35±1.65c CRF1 15.6±1.8a 38.6±6.9a 36.2±7.0a 2.2±1.0b 60.52±3.31b 19.85±1.95a 45.88±4.19a 112.67±3.88ab 272.53±10.85b CRF2 14.2±1.5a 40.2±5.6a 39.0±2.1a 8.8±1.7a 76.90±5.20a 20.66±0.80a 56.58±6.58a 126.66±7.70a 322.45±24.89ab CRF3 16.8±2.7a 49.0±6.5a 49.4±4.8a 7.4±1.4a 67.48±1.76ab 18.61±0.19a 55.38±7.82a 101.71±2.58b 367.47±18.37a

由表1 可见：各施肥组单株一级至四级枝条数量、株高、基径、最长二级枝条长度以及单株根和地上部的干质量均明显高于对照(不施肥，0 g·kg-1)组，其中除单株一级枝条数量外，其他指标均与对照组差异显著(P＜0.05)。 而各施肥组间单株一级至三级枝条数量、基径和最长二级枝条长度均无显著差异，仅部分施肥组间在单株四级枝条数量、株高以及单株根和地上部干质量这4 个指标存在显著差异；其中，中量(10 g·kg-1)和高量(15 g·kg-1)施肥组的单株四级枝条数量显著高于低量(5 g·kg-1)施肥组，中量施肥组的株高显著高于低量施肥组，而其单株根干质量则显著高于高量施肥组；高量施肥组的单株地上部干质量显著高于低量施肥组。

从各指标的均值看，单株一级至三级枝条数量以及单株地上部干质量均以高量施肥组为最高，且总体随控释肥施用量的提高而增加；而单株四级枝条数量、株高、基径、最长二级枝条长度和单株根干质量均以中量施肥组最高，较低量施肥组分别提高了300.00%、27.07%、4.08%、23.32%和12.42%，较高量施肥组分别提高了18.91%、13.96%、11.02%、2.17%和24.53%。

3 讨论和结论

施入控释肥后栽培基质渗出液中养分含量的变化在一定程度上反映了控释肥养分的释放状况。Shaviv 等[15]将控释肥释放过程分为迟滞期、线性释放期和滞后期。 本研究中，各施肥组的栽培基质渗出液中全氮、全磷和全钾的含量总体均呈先缓慢(波动)升高后快速降低的变化趋势，在施肥后10 周达到峰值，之后快速降低并趋于稳定，由此可见，在兔眼蓝浆果栽培基质中供试控释肥的释放过程大致可分为3 个阶段，即缓速释放阶段、快速释放阶段和释放后阶段。 将控释肥的养分释放过程与实验期间兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树的生长过程进行对比，4 月份至5 月份是品种‘灿烂’幼树春梢快速生长期(一级和二级枝条生长期)，养分需求逐渐增大，而这一阶段控释肥的养分释放速度也逐渐增大；6 月份是枝和叶的旺盛生长期(三级枝条生长期)，此时正值控释肥养分释放的高峰期，能持续稳定地释放大量养分以满足植株生长所需；至8 月初(也即施肥后12 周)，此时品种‘灿烂’幼树逐步进入营养生长后期(四级枝条生长期)，控释肥的养分也恰好基本释放完全，栽培基质中的养分含量处于平稳变化期，可见控释肥的养分释放规律与品种‘灿烂’幼树生长过程中的需肥特性基本同步。

大量研究结果[16-19]表明：控释肥能有效促进植物对氮、磷和钾的吸收，显著提高植物叶片中矿质养分含量，从而促进植物的生长发育。 本研究中，与对照相比，施用不同量控释肥均可明显提高兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树叶片中全氮、全磷和全钾的含量。在栽培基质渗出液中，全氮、全磷和全钾含量总体均呈先缓慢(波动)升高后快速降低的变化趋势，并均在施肥后10 周达到峰值；而在品种‘灿烂’幼树叶片中，全氮含量的大幅波动期集中在施肥后4 ～16 周，全磷含量的大幅波动期集中在施肥后2 ～8 周，全钾含量的大幅波动期集中在施肥后6 ～18 周，且均在施肥后8 周达到第1 个峰值，可见栽培基质渗出液中养分含量的峰值期与品种‘灿烂’幼树叶片中养分含量的峰值期并不同步。 施肥后2 ～8 周控释肥中养分含量持续释放，加之这一时期植株生长代谢旺盛，导致这一时期植株对养分的吸收和积累能力提高，因而出现叶片中养分含量峰值早于栽培基质渗出液中养分含量峰值的现象。 此外，品种‘灿烂’幼树叶片中全氮和全钾含量均呈‘双峰型’变化趋势，在叶片中全氮和全钾含量出现第2 个峰值时，控释肥的养分已完全释放，该峰值的出现可能与植株体内养分转移至新梢叶片有关。 而在叶片中全氮和全钾含量出现第2 个峰值的这一时期，若栽培基质中能持续充足供应养分，品种‘灿烂’幼树可能会萌生更多的四级枝条，因而，需对补充养分条件下该时期植株的生长状况进行进一步的观察和研究。

相关研究结果表明：合理的施肥能够促进植株的生长，提高果实产量和品质[20-23]；而高量施肥则可能抑制蓝浆果生长并降低其果实品质[24]。 本研究结果表明：在无土基质栽培条件下，兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树单株的二级枝条数量、三级枝条数量、地上部干质量随控释肥施用量的提高而增加，但中量(10 g·kg-1)和高量(15 g·kg-1)施肥组间单株各级枝条数量、株高、基径、最长二级枝条长度和单株地上部干质量均无显著差异，且中量施肥组单株四级枝条数量、株高、基径、最长二级枝条长度均高于高量施肥组，前者的单株根干质量显著高于后者，说明高量施用控释肥对品种‘灿烂’幼树生长的促进作用并不显著。

前述研究结果显示：在无土栽培基质中施用控释肥，其氮、磷、钾养分的释放规律与兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树的生长过程基本一致，可明显提高植株叶片中全氮、全磷和全钾含量，并促进植株生长。 以中量施肥对植株的单株四级枝条数量、株高、基径、最长二级枝条长度和单株根干质量的促进效果最为明显。 综上所述，从兼顾植株生长与施肥效益角度看，中量(10 g·kg-1)施肥对兔眼蓝浆果品种‘灿烂’幼树生长较为适宜。