不同施肥处理对土壤肥力和美人梅生长的影响

2022-04-19包峥焱孙宜王扬王金革李岩李亚楠王白冰

安徽农业科学 2022年7期

包峥焱孙宜王扬王金革李岩李亚楠王白冰

摘要 [目的]探索美人梅最佳施肥方法。[方法]对美人梅进行不同肥料的施肥处理和深翻处理，测量土壤养分、叶片养分、着花量、花径和新梢长度。[结果]施肥可以提高土壤养分含量，施用有机肥的土壤养分含量最高。施肥后土壤pH有所下降，更利于植物生长。土壤中碱解氮含量与美人梅叶片中的全镁含量呈极显著正相关，与全钾含量呈极显著负相关，土壤中其他有效养分与叶片营养元素含量均无显著相关性。不同处理对美人梅花径无显著影响，但施肥和深翻均可显著提高美人梅的着花量和新梢长度。施用有机肥后美人梅的各项形态指标总分排名最高。[结论]施用有机肥为美人梅的最佳施肥方案。

关键词美人梅;施肥;土壤养分;叶片养分;形态指标

中图分类号 S685.99 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2022）07-0144-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.07.035

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Different Fertilization Treatments on Soil Fertility and Growth of Prunus mume ‘Meiren’

BAO Zheng-yan， SUN Yi， WANG Yang et al

（Beijing Botanical Garden Management Office / Beijing Floriculture Engineering Technology Research Center/ Beijing Laboratory of Urban and Rural Ecological Environment，Beijing 100093）

Abstract [Objective] To explore the best fertilization method of Prunus mume ‘Meiren’ . [Method] ‘Meiren’ was treated with different fertilization and deep turning， and the soil nutrients， leaf nutrients， flower amount， flower diameter and new shoot length were measured. [Result] Fertilization could improve soil nutrient content， and the application of organic fertilizer had the highest soil nutrient content. After fertilization， the soil pH value decreased， which was more conducive to plant growth. The content of alkali-hydro nitrogen in soil was positively correlated with the total Mg contents in the leaves of ‘Meiren’ and negatively correlated with the content of total K. There was no significant correlation between other available nutrients in soil and nutrient element contents in tree leaves. Different treatments had no significant effect on flower diameter of ‘Meiren’ ，but fertilization and deep turning treatment could significantly increase the flower amount and new shoot length. The total score of morphological indexes of ‘Meiren’ was the highest after applying organic fertilizer. [Conclusion] Applying organic fertilizer was the best fertilization scheme for ‘Meiren’.

Key words Prunus mume ‘Meiren’;Fertilization treatment;Soil nutrient;Leaf nutrient;Morphological index

美人梅（Prunus mume ‘Meiren’）為蔷薇科李属落叶观花、观叶灌木，最高可长至6 m。新叶紫红色，老叶绿紫色;花淡粉紫色，花心颜色较深，重瓣;花梗长，常呈垂丝状。花期4月，在梅花中属晚花品种。果实紫红色，直径3～4 cm，熟时口感似李子，果核上有密集的蜂窝状小穴。耐寒、喜光、不耐积水、适应性强，我国北方到广州地区均有栽植[1]。美人梅于1895年由法国人安德烈以紫叶李（Prunus cerasifera f.atropurpurea）为母本，宫粉品种群的一梅花品种为父本杂交而成，1987年从美国引入到中国[2]。紫叶李，叶常年紫红色，花单瓣，极淡粉色至粉白色，抗寒性强，在我国园林中广泛应用。美人梅的紫色叶及抗寒性强的性状均来自母本紫叶李，是北京地区长势最佳的梅花品种之一，尤其适合在北方地区进行推广与应用。有部分美人梅由于养护管理不当出现树势衰弱、花量减少、生长缓慢、易染病虫害等问题。为了达到最佳观赏效果，采用不同种类的肥料进行施肥试验，筛选出合适的施肥方案，通过土壤改良来增强树势。目前对美人梅的研究主要集中于繁殖技术、栽培方法等方面，针对施肥技术方面的研究较少[1，3]。笔者总结美人梅的施肥技术，对北京地区其他梅花品种肥料的使用起到一定的借鉴作用。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

梅园位于北京市植物园西北部，与樱桃沟景区毗邻，占地面积40 000 m2，含8 000 m2的人工湖，其西部和北部分别为西山和寿安山。湖水增加了梅园的空气湿度，山脉可以阻挡部分西北风，从而构成了一个相对背风向阳且湿润的小气候环境[4]。

1.2 试验材料

在梅园内同一批次引入且株龄相同的美人梅中选取株高、长势相近的植株共21株，分7组，每组3株。苗木规格为株高3～4 m，均值3.58 m;冠幅3～4 m，均值3.23 m。

1.3 试验设计

试验共分7个处理，每处理3株（表1）。

1.4 试验方法

于2019、2020年10月下旬进行。施肥：沿树冠正投影线向外挖环状施肥沟半圈，宽30 cm，深30 cm。施肥量：T 1处理每株施有机肥25 kg;T 2处理每株施有机肥25 kg，复合肥1.5 kg;T 3处理每株施菌肥20 kg;T 4处理每株施菌肥20 kg，复合肥1.5 kg;T 5处理每株施控释肥1.5 kg;T 6处理不施肥仅深翻土壤。沿着树冠正投影处向外挖整圈环状沟，宽30 cm，深30 cm，挖时将上层土壤与下层土壤分开放置。回填时将上层土首先放回沟内，下层土置于上层。T 7不作任何处理，为对照组。

1.5 测定项目与方法。

1.5.1 土壤分析。紧贴施肥沟外沿20～30 cm深处取土样，采用常规方法[5]测量土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量及土壤可溶性盐浓度（EC）和土壤酸碱性（pH），重复3次。

1.5.2 叶片养分分析。沿树冠的东、南、西、北4个方向取枝条中部无病虫害的成熟叶片，每个处理取200片混合烘干后，测量叶片全氮、全磷、全钾、全钙、全镁含量，重复3次。

1.5.3 花量。沿树冠外围均匀分成5个方向，每个方向在树冠中部取一枝花枝，测量从顶端向下20 cm长距离内的花朵数量，计算平均花量，重复3次。

1.5.4 花径。在盛花期沿每株树冠外围中部间距均匀取当日盛开的花朵，测量直径，每株测量10朵，求平均值，重复3次。

1.5.5 新梢长。5月中下旬新梢停止生长后测量新梢长度。选取每株树冠外围中上部的新梢，间距均匀取条，每株测量10根，求均值，重复3次。

1.6 数据分析

使用Excel 2010对试验数据进行统计，SPSS 18.0进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对土壤养分及EC值、pH的影响

2020、2021年对不同处理的土壤养分及EC、pH进行测量，结果见图1、2。有機质含量方面，2021年各个处理较2020年均有不同程度的增加，T 1处理增长最大，增加23.26 g/kg，T 6处理增长最少，仅增加0.93 g/kg;碱解氮含量方面，2021年施肥的各组均较2020年明显增长，T 5处理增加最多为163.23 mg/kg，而T 6、T 7处理则有所下降;有效磷含量方面，2021年施肥的各组均较2020年有明显提高，T 1处理增幅最大为86.18 mg/kg，T 3增幅最少为3.94 mg/kg，T 6和T 7则下降;速效钾含量方面，2021年T 2、T 3、T 4和T 6处理较2020年有所下降，另外3个处理增加，T 1处理增长最多为119.00 mg/kg;EC值方面，2020年各个处理相差较少，在0.10～0.12 mS/cm，2021年施肥的5个处理则显著增长，T 5增幅最大为0.33 mS/cm，T 6和T 7增长较少;pH方面，2021年较2020年均有所降低，施肥各组下降明显，未施肥组降幅较小。2020年pH在8.40～8.56，2021年pH在7.62～8.29，更适于植物的生长。施肥2年后土壤中有机质、碱解氮和有效磷的含量较施肥1年后明显增长，未施肥处理的土壤中无机养分由于被植物吸收而使第2年土壤中的养分含量减少或变化不明显。2021年T 2、T 3、T 4、T 6处理速效钾含量较2020年下降，而T 7有所增多，其原因尚不明确。

连续2年施肥后，土壤的养分含量明显改善，不同处理间存在差异（表2）。

有机质含量方面，施用有机肥（T 1）处理含量最高，菌肥+复合肥（T 4）处理含量最低，相差22.36 g/kg，其原因可能是复合肥有一定的酸碱性，溶解后局部过高的浓度对菌肥的微生物有抑制和杀伤作用，从而影响有机质的转化，造成肥力降低。SPSS分析结果表明，T 1与T 4、T 6差异显著，与其他处理差异不显著。

碱解氮含量方面，除施菌肥+复合肥（T 4）、深翻（T 6）和对照（T 7）3个处理含量较低外，其他施肥处理均大于120 mg/kg，含量极高，土壤碱解氮的含量与有机质含量呈正相关[6]，T 4、T 6、T 7 处理土壤有机质含量低，碱解氮含量也较低。SPSS分析结果表明，T 5处理显著高于T 4、T 6、T 7，但与T 1、T 2、T 3间差异不显著，T 1、T 2、T 3、T 4、T 6、T 7间也无显著差异。

有效磷含量方面，施用有机肥（T 1）的处理含量最高，施用菌肥（T 3）的处理含量最低，仅为7.97 mg/kg，原因可能是菌肥中全磷含量仅为0.93%，施入后被植物吸收，造成土壤中残留的磷较低。SPSS分析结果表明，T 1显著高于其他处理，其他处理间差异不显著。

速效钾含量方面，施用有机肥（T 1）和控释肥（T 5）的处理土壤速效钾含量较高，均高于220 mg/kg，其他处理在111.70～128.70 mg/kg。SPSS分析结果表明，不同处理间无显著差异。

土壤EC值方面，深翻（T 6）和对照（T 7）2个处理的EC值较低，低于0.20 mS/cm，其他处理在0.28～0.44 mS/cm。大部分作物适宜的EC值在0.20～0.60 mS/cm，这说明梅园的土壤养分含量过低，而施肥可以提高土壤养分含量，更利于梅花的生长。SPSS分析结果表明，T 4、T 5与T 7间差异显著，与其他处理无显著差异，T 1、T 2、T 3、T 6、T 7间差异不显著。

土壤pH方面，施肥处理后的pH均低于深翻（T 6）和对照（T 7），说明施肥可以降低土壤的酸碱性。土壤过碱会抑制土壤中微生物的活性，从而影响养分的分解。降低pH，亦是提高土壤肥效的方法之一。SPSS分析结果表明，T 6、T 7处理与T 1、T 3处理间差异不显著，与T 2、T 4和T 5处理间差异显著。

按照2020年颁布的《园林绿化种植土壤技术要求》（DB11）中规定的土壤主控指标及土壤肥力的技术要求，2021年土壤狀况较2020年有所改善，T 1、T 2、T 5处理各项指标符合园林绿化种植土壤要求，T 4处理有机质含量低于12 g/kg，T 3、T 6、T 7处理有效磷含量低于10 mg/kg而未达到合格标准。

根据《北京市土壤养分分等定级标准》中的评分规则（表3）[7]对2021年土壤养分进行分析并按照指标权重进行打分，结果见表4。由表4可知，有机质含量方面，T 1处理的土壤有机质含量达到极高水平，T 2处理属于高水平，T 3、T 5、T 7处理含量中等，T 4、T 6处理为低—很低;碱解氮含量方面，有4个处理达到极高水平，分别为T 1、T 2、T 3和 T 5，另外3个处理为中等;有效磷方面，T 1处理有效磷含量达到极高，T 2和T 5处理含量中等，T 4处理为低—很低，另外3个处理为极低水平;速效钾方面，T 1和T 5处理含量为极高，T 4处理含量为高，T 2、T 3、T 6和T 7处理为中等。不同处理土壤养分评分排名为T 1>T 2>T 5>T 3>T 4>T 7>T 6。表明施肥能够提高土壤养分含量，施用有机肥土壤养分含量最高。

2.2 不同处理对美人梅叶片养分含量的影响

2021年7月7日，对植株叶片的全氮、全磷、全钾、全钙及全镁含量进行测量。施肥2年后不同处理叶片内养分含量差异不大（表5）。全氮含量方面，各处理在24.63～29.57 g/kg，施用菌肥处理（T 3）含量最高，其他处理含量相近。SPSS分析结果可知，T 3显著高于其他各处理，其他处理间差异不显著。全磷含量方面，各处理相差不大，在1.40～1.68 g/kg，深翻处理（T 6）叶片含磷量最高。SPSS分析结果可知，T 6处理与T 1差异显著，与其他处理无显著差异。全钾含量方面，各处理在25.47～37.17 g/kg，深翻处理（T 6）最高，T 5处理最低。SPSS分析结果可知，T 4和T 6处理显著高于T 5，与其他处理间差异不显著。全钙含量方面，各处理在14.83～19.10 g/kg，菌肥+复合肥处理（T 4）最高。SPSS分析结果可知，T 4与T 2、T 6、T 7无显著差异，与其他处理差异显著。全镁含量方面，各处理在415～6.94 g/kg，控释肥（T 5）处理最高。SPSS分析结果可知，T 5显著高于其他处理，其他处理间差异不显著。

2.3 土壤有效养分与美人梅叶片营养元素相关性分析

对各处理土壤养分含量与美人梅叶片营养元素的相关性进行分析，结果见表6。

由表6可知，土壤有机质与叶片营养元素氮、磷、钾、钙、镁呈负相关关系，但相关性不显著。土壤碱解氮与叶片营养元素氮、磷、镁呈正相关关系，其中与镁的相关性达极显著水平，与氮、磷的相关性不显著;与叶片中钾、钙呈负相关关系，其中与钾呈极显著负相关关系，与钙相关性不显著。土壤有效磷、速效钾均与叶片营养元素氮、磷、钾、钙呈负相关关系，与镁呈正相关关系，但相关性均不显著。总体分析，土壤养分中除碱解氮含量对叶片的钾、镁含量有极显著影响外，其他养分含量与叶片中的营养元素含量之间不存在显著相关性。土壤中碱解氮含量高会抑制叶片中钾元素的积累，但可促进叶片对镁的吸收。

2.4 不同处理对美人梅形态指标的影响

施肥2年后，2021年对美人梅的花量、花径、新梢长度进行测量，结果见表7。由表7可知，不同处理下美人梅的植株着花量均高于对照组。T 1、T 2处理下20 cm长茎段着花量大于20朵，T 1处理最多为22.65朵，T 7处理最少仅为14.38朵。SPSS方差分析结果表明，T 1与T 2处理着花量差异不显著，与其他处理差异极显著;T 2、T 3、T 4、T 5、T 6处理间差异不显著，均与T 7处理呈极显著差异，说明施肥与深翻均有利于美人梅花量的增加。

不同处理下美人梅的花径大小差异不明显，各个处理的花径均大于3.00 cm。T 7处理最小为3.03 cm，T 4处理最大为3.23 cm，相差0.20 cm。SPSS方差分析结果表明，不同处理间花径大小无显著差异，说明施肥与深翻均对美人梅花径无显著影响。

不同处理下美人梅的新梢长度均长于对照组。T 2处理新生枝条最长为19.52 cm，T 7处理最短仅为11.44 cm，相差8.08 cm。SPSS方差分析结果表明，施肥与深翻对美人梅新梢长度有极显著影响。 T 1、T 2、T 3、T 5处理之间差异不显著，与T 6、T 7差异极显著。T 6与T 4间差异不显著，与T 7间差异极显著。表明施肥与深翻均可提高美人梅的生长势，进而促进新梢的生长。

使用排队评分法对形态性状的各项指标进行打分（表8），综合评分后最高者为最优处理。排队评分法是将每个单项指标中的数值按照优劣进行排队，该项指标中的最优值定为10分，最差值定为1分，其他值按照与该组优秀值的差异比例打分，最后将同一处理下各个单项分值相加即得到该处理的综合得分。综合分值最高的处理，可能为最优方案。这种方法比较简单，适合各项指标影响权重相近的情况，侧重于说明不同处理之间的相对位置，是处理多指标问题常用的分析方法[8]。

由表8可知，各个处理得分排名为T 1>T 5>T 2>T 4>T 3>T 6>T 7，施肥>深翻>对照，说明施肥或深翻均可提高美人梅的观赏性状，施用有机肥、控释肥效果更佳。T 1分值最高为最佳处理，即施用有机肥有利于美人梅的生长，并表现出最佳的观赏性状。

3 结论与讨论

试验结果表明，施肥可以提高土壤养分含量和土壤EC，降低土壤pH，促进美人梅生长。综合比较，施用有机肥（T 1）可显著提升美人梅土壤的有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量，且形态评分最高，故施用有机肥为美人梅的最佳施肥方案。

有机肥可以改善土壤状况，增加肥效，提高保肥保水能力[9]。有机肥为缓释肥，含有氮、磷、钾和微量元素，能够缓慢释放养分，具有持效性。同時还能够提高土壤的阳离子交换性能，增加土壤保肥能力[10]。有机肥、有机菌肥与复合肥混施后土壤养分含量降低，其原因可能是复合肥的酸碱性较强，对有机肥的菌类微生物有抑制和杀伤作用，从而影响有机质的转化，造成肥力的降低。且复合肥为速效肥，施入后被植物吸收或被淋洗，不会长时间在土壤中滞留。控释肥可控制养分每天缓慢释放，保护养分免受淋洗流失。该试验中控释肥对增加土壤肥力有较好的效果，且对美人梅生长的促进作用仅次于有机肥，亦是良好的选择。试验中菌肥的使用效果较差，其原因可能是菌肥肥效的发挥需要一个过程，且需要适宜的温湿度条件才能让有益微生物处于旺盛期，促进物质转化和有益代谢产物的形成。施肥时间较短或是微生物未达到旺盛生命期均可能影响菌肥的肥效。EC值是栽培基质重要的化学性状，反映了基质中可溶性盐分含量，EC值过高或过低均会阻碍植物的生长[11]。该试验中对照和深翻组土壤EC值低，土壤较贫瘠。5个施肥处理土壤EC值较高，在0.28～0.44 mS/cm，为合适范围，进一步证明施肥可提高土壤养分含量。

深翻虽不能改善土壤养分含量，但可适当提高美人梅的着花量和新梢长度。施肥可直接为植株提供营养元素促进其生长，深翻则是通过改善土壤结构间接地促进植株的生长。深翻可以改善土壤的物理性状，降低土壤容重，增加土壤总孔隙度和毛管孔隙度，使得土壤通气性和保水性更好，利于根系伸展，吸收水分与养分，进而促进植物生长[12-13]。

叶片养分是诊断植株养分的主要器官，外界的养分供应在叶片中得到明显的反映[14]。叶片养分主要来自土壤，土壤的养分状况可影响叶片的养分含量[15-17]。该试验中，施肥后美人梅叶片的养分含量与对照无显著差异或低于对照，土壤中主要有效养分与叶片的养分含量多无显著相关性，因此测量数据不能准确地反映植株养分状况。付倩雯等[18]对枣树叶片养分含量研究表明，果实成熟期不适合进行叶片养分测量，因为此时养分向果实转移，使得叶片中养分含量降低，而果实膨大期更适合诊断叶片养分含量。该试验于7月初进行叶片养分测量，此时恰为美人梅果实成熟期，叶片中的养分会有所降低，从而影响测量结果。

参考文献

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