全 文 ：收稿日期：!""#$"%$"& 接受日期：!""#$"#$"#
基金项目：山东省教育厅科研基金项目（’"&(")）；山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目（!""&*+","",）资助。
作者简介：张守仕（)-.)—），男，山东莒南人，硕士研究生，主要从事果树矿质营养研究。/01234：566)&!7%&8 9:1; <:1
!通讯作者 =>4："&%.$.!7&-.,，/01234：?@98 6A2B; >AB; 肥料袋控缓释对桃氮素利用率及生长和结果的影响
张守仕，彭福田!，姜远茂，李丁丁，主春福，彭 静
（山东农业大学园艺科学与工程学院，泰安 !#)").）
摘要：根据果树个体较大的特点，改变一般缓释肥颗粒包膜的设计思路，用控释袋包装肥料，调节控释袋的微孔数
目，达到控制养分释放的目的。对微孔数与氮素释放速率的关系进行研究，结果表明：袋控缓释肥料氮素释放可以
用二次曲线模拟，相关系数达 "D-,&以上，#排孔设计优于 %排孔与 &排孔设计，其养分释放较符合桃树对氮素养分
的需求特性。袋控缓释处理土壤无机氮（铵态氮 E硝态氮，F13C）稳定，解决了肥料散施造成的短期内土壤有效氮
水平过高的问题；袋控缓释处理肥料袋附近细根显著增多，有利于养分吸收利用，明显提高肥料氮素利用率，是一
次散施、二次散施利用率的 !D&倍和 !倍；袋控缓释肥料使桃树新梢适时停止生长，产量显著提高。
关键词：袋控缓释肥料；桃；无机氮；氮素利用率
中图分类号：+,,!D)；+)7%D) E & 文献标识码：G 文章编号：)"".$&"&H（!"".）"!$"%#-$". !""#$%& ’" ()* $’+%,’--#./,#-#)&# "#,%0-01#, ’+ +0%,’*#+ 2%0-01)%0’+ ,)%#， *,’3%4 )+. ",20%0+* ’" 5#)$4
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7#8 3’,.&：Y2R <:C9V:44>A0V>4>26> @>V93435>V；?>2
肥料利用率低是化肥使用上普遍存在的问题，
其中氮的损失不仅造成直接的经济损失，而且部分
地区因施肥不当而造成环境污染，出现地表水富营
养化、地下水硝态氮超标、氧化亚氮排放量增大的问
题［)0!］。对果树而言，国内外报道认为氮肥当季利用
率更低，仅 )"^!)&^［%］，果园深层土壤中残留氮高
于一般大田作物［7］。缓 _控释肥料能较好地解决这
些问题，但是由于价格较高难以在果树生产中大面
积推广［&］。袋控缓释肥料改变了以往的设计思路，
根据果树树体较大的特点，用控释袋控制养分释放，
成本低、工艺简单，但是其在大田中的养分释放特性
尚没有进行研究。中华寿桃果个大、品质优良、耐贮
植物营养与肥料学报 !"".，)7（!）：%#- $%., """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" M42C9 FB9V393:C 2CA N>V93435>V +<3>C<> 运，是近年来发展较快的晚熟品种。由于成熟较晚 需要多次施肥，施肥时间和施肥量把握不准容易造 成养分竞争，不利于优质高产栽培。针对以上问题， 本研究首先通过袋控缓释肥田间氮素养分释放特性 试验，确定中华寿桃袋控缓释肥的适宜设计方案，并 在此基础上研究了肥料袋控缓释对桃氮素利用率及 生长结果影响，以期为合理使用袋控缓释肥提供依 据。 ! 材料与方法 !"! 试验设计 !"!"! 袋控缓释肥氮素养分释放特性 袋控缓释 肥设计为 #$ % &袋，’排孔、$排孔、(排孔，肥料袋为 纸塑复合材料，袋长 !$ )*，袋宽 # )*，几排微孔均
匀分布在袋正反两面，微孔直径 +", **，微孔间距
+"$)*（如图 !所示）。肥料为尿素、磷酸氢二铵、硫 酸钾以 ,, -("’ -,!"$（.- /,0$-1,0）混匀后分装。 图 ! 袋控缓释肥肥料袋 #$%&! ’(% )* +(% ,)-./)00123/101(41 *1/.$0$51/
供试果园土壤为沙壤土，有机质含量 2", % & 3%，
铵态氮 $"(4 *% & 3%，硝态氮 !5"($ *% & 3%，速效磷
,,"’4 *% & 3%，速效钾 #+"5$ *% & 3%。供试品种为中华
寿桃，2年生，株行距为 ’ * 6 4 *。,++4年 4月 4号
施入肥料 !"!4 3% &株即 !,袋 &株。试验另外设由等
氮量的硫包膜、树脂包膜组成的。
掺混肥 78（79**:;)<=> ?:;@<>!5"4 -!, -!!）处理作为对比，’株桃树为 !个小区，小
区完全随机排列，每处理 ’次重复，行间设隔离行，
小区间设隔离株。采用“十”字型放射沟施肥法，沟
深 ,+ )*，在距离树干 4+ )*、2+ )*、!,+ )*处，将肥
料包平放入放射沟内，78 !,$%用纱网包裹（网孔大 小恰好不使肥料露出，网大小使网内肥料能与土壤 完全接触）以备取回称重。施肥后每两周取肥料一 次，每次每处理 #袋，肥料清洗干净，风干，研碎，实 验室测定氮素释放量。 !"!", 肥料袋控缓释对桃树生长和结果的影响 ,++$!,++5年试验研究 (排孔袋控缓释肥对桃树生
长和结果的影响，试材与 !"!"! 相同。设肥料袋控
缓释、等肥料量的一次散施、二次散施、不施肥（71）
4个处理，处理方法同 !"!"!，其中二次散施处理第
二次施肥在 5月 ,+号进行，施肥后的 4周内每周都
取施肥点附近土壤样品，其余时间每 ,周取土样一
次，同时取两施肥沟中间部分离树干 2+ )*处土样，
土样取回后 B 4C保存，取完后测定铵态氮、硝态氮
含量。
从 ,++$年 ( 月 4 日起，每小区选一株桃树，选 取 !+ 个当年生新梢，每周测量新梢长度；( 月 ,$
日，选 $个果实，每周测量桃子直径，计算生长量。2 月 !日用叶绿素仪（D/EF$+,）测叶绿素相对含量。#
月 5日取土时在取土点挖 ,+)* 6 ,+ )* 6 ,+ )*（长
6宽 6深）的测量坑，计算各处理该区域内细根（直
径!+", )*）条数及总根长。
!"!"’ 肥料袋控缓释对桃树氮素利用率的影响
以当年定植桃树研究肥料袋控缓释对桃氮素利用率
的影响。控释袋为 #"$% &袋，袋内肥料配比同 !"!"!，尿素!$.丰度为 ,,"2(G，肥袋为 (排孔设计。
,++$年 4 月 ,+ 日，选生长一致的当年春天定植桃 树，设肥料袋控缓释处理、等量一次散施、等量二次 散施、不施肥（71）4 个处理，每处理 ’ 株，单株小 区。肥料袋控缓释处理于 4月 ,+日进行，离树干 ,+ )*处每株对称施 ,袋袋控缓释肥料，一次散施处理 施肥时间与袋控缓释处理相同，二次散施处理在 4 月 ,+日、(月 !+日按各$+G施用，散施处理与袋控
缓释处理挖沟方法相同。#月 $日，将桃树分叶、一 次枝、二次枝、三次枝、主干木质部、主干韧皮部、粗 根（直径 H +", )*）、细根（直径!+", )*）进行分解。 样品用自来水洗净后，蒸馏水冲洗三遍，晾干后于 !+$!!!+C下杀青 ’+ *用不锈钢电磨粉碎后过 +",$**筛备用。 !"6 测定项目和方法 每次取回的肥料进行风干称重，重量损失计为 肥料养分释放量；对二甲氨基苯甲醛用分光光度法 +2’ 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 !4卷 测定剩余肥料中的尿素含量，尿素重量损失计为尿 素释放量。土壤铵态氮、硝态氮用 !"#$"% 公司
&’(#)*$+, -./ 0 1222 3+4(+5 流动分析仪进行测试。
凯氏定 6 法测定全 6，7/89:;< 质谱仪测定<;6丰
度，计算氮素利用率。枝条生长量、果实生长量分别
用米尺和游标卡尺测量。采用 =>#+?软件和 @A3软
件进行数据分析处理。
! 结果与分析
!"# 肥料氮素养分释放特性
袋控缓释肥的养分释放可以分为两个阶段，首
先，土壤水分从微孔进入袋内，袋内肥料形成饱和溶
液，然后从微孔释放，这个过程在生长季中一直进
行，影响其释放的因素主要有土壤水分、温度，袋微
孔数等［;］。从图 :和图 B可以看出，*-和不同孔数
设计的肥料氮素养分释放特性基本一致，都可以用
二次曲线来模拟，相关系数均达到 2CDE以上，其中 F
排孔设计和 *-最为相似。施肥 :1 G后，B、;、F排孔
设计的养分释放量分别为 FC;H、FCEH、IECEH，B、
;、F排孔设计分别在 超过 F;H。从施肥后到 ; 月底，F 排孔设计氮素释
放显著快于 B排孔、;排孔设计；;月底到 F月底则
图 ! 不同缓释肥处理养分释放特性
$%&’! ()*+%,-* +,.,/0, 12 3%22,+,-* 41-*+1..,35+,.,/0, 2,+*%.%6,+ *+,/*7,-*0 图 8 不同缓释肥处理氮素在桃园中的累积释放量$%&’8 944)7)./*,3 +,.,/0, 12 -%*+1&,- 12 3%22,+,-* 41-*+1..,35+,.,/0, 2,+*%.%6,+ *+,/*7,-*0 %- :,/4; &+1<,
<1B:期 张守仕，等：肥料袋控缓释对桃氮素利用率及生长和结果的影响
正好相反；!月底到 "月中下旬释放速度基本一致，
此后则是 #排孔、$排孔设计养分释放快（图 %）。桃 树氮素养分需求和大多数落叶果树一样可以分为三 个时期，即：第一期从萌芽到新梢加速生长，为大量 需氮期；第二期从新梢旺长高潮后到果实采收前， 为氮素营养稳定期；第三期从采后到养分回流，根 系再次生长和吸收氮素，为氮素营养贮备期［&］。因 此 !排孔袋控缓释肥的养分释放比 # 排孔、$ 排孔
袋能更好地满足桃树对氮素养分的需求。
!"! 袋控缓释肥对土壤 #$%&的影响 植物吸收的氮主要为无机态氮，即铵态氮和硝 态氮。试验田土壤为沙壤土，有机质含量较低，施肥 处理对土壤无机氮（铵态氮 ’硝态氮，()*+）有很大 影响。图 ,、图$（为 %--$年数据）显示，肥料散施 后，施肥点附近土壤 ()*+ 变化很大。肥料散施处 理，施肥后一段时间内土壤 ()*+一次散施明显高于 二次散施，但随时间延长一次和二次散施相差很小。 一次散施土壤 ()*+一直呈下降趋势，!月份后仅略 高于不施肥处理。二次散施处理，第二次施肥前土 壤 ()*+一直下降，略高于不施肥处理，但随着第二 次施肥，土壤 ()*+先迅速上升，然后又迅速下降，波 动性大，但是其最大值始终低于一次散施处理。袋 控缓释肥料处理土壤 ()*+波动很小，比较稳定。两 施肥沟中间土壤 ()*+各施肥处理相差不大，变化很 小，其土壤 ()*+略高于不施肥处理，说明施肥点肥 料在扩散的途中仅有少量养分到达这里，散施处理 在扩散途中损失的养分要比袋控缓释处理多，%--& 年的结果与 %--$ 年具有相同的趋势。! 月底中华
寿桃进入果实膨大期，可以看出，此时肥料散施处理
的 ()*+比较小，难以满足果实发育需要，而袋控缓
释处理仍保持较高的 ()*+，能够很好地满足桃树对
氮素的需求。土壤中的铵态氮和硝态氮是氮素损失
的主要来源，存在适量的速效氮无疑是必要的，但过
量的速效氮必将增加氮素损失［%］。
图 ’ 不同施肥处理近施肥点的土壤 #$%&含量 (%)*’ +,%-$%&./0- # 1,&2.&2 &.0/ 3./2%-%402%,& 5%2. ,3 6%33./.&2 3./2%-%402%,& 2/.02$.&25 （./01—.23 45+675889: 79892;9 <976*8*=97；1>?@—1976*8*=97 ;A7924B*+3 2AA8*426*5+ 5+9 6*)9；1>?!—1976*8*=97 ;A792:*+3 2AA8*426*5+ *+ 6C5 6*)9;D EB9 ;2)9 ;F)G58 C2; H;9: <57 56B97 <*397; 2+: 62G89;D） 图 7 不同施肥处理两施肥沟间土壤 #$%&含量
(%)*7 +,%- $%&./0- # 1,&2.&2 8.29..& 29, 3./2%-%402%,& 5%2. ,3 6%33./.&2 3./2%-%402%,& 2/.02$.&25
%"# 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 I,卷
!"# 袋控缓释肥对氮肥利用率的影响
袋控缓释肥料养分释放缓慢，土壤水分变化时
对果树吸收影响较小。肥料散施处理短时间内速效
态养分浓度急剧升高，高浓度的速效态养分由于不
能被植物迅速吸收，大多数将以氨挥发、硝化作用、
反硝化作用或随水分运动进入地下水系统而损失。
表 !是用 !年生幼树进行模拟试验的结果，从中看
出肥料袋控缓释可以显著提高肥料氮素利用率。在
当年新栽植桃树上氮素利用率约为肥料一次散施、
二次散施的 "#$倍和 " 倍。% 月中下旬，桃树根系 第一个生长高峰结束，取肥料包时看到，袋控缓释处 理肥料袋周围有大量细根，细根缠绕在肥料袋四周， 有利于充分吸收袋内释放的氮素。肥料散施处理当 年内施肥区附近难以看到细根， 表$ 肥料袋控缓释对氮素利用率的影响
%&’() $*++),- .+ +)/-0(01)/ ’&2 ,.3-/.(()4 .3 5 67) )++0,0)3,8 处理 &’()*+(,* 器官 -’.), 干物重 /’0 +)11 （. 2 34),） 全氮 &5*)4 6 （.） 6788 （9） 6788 （+.） 氮素利用率 6 :1( (88;<;(,<0 （9） 肥料袋控缓释 叶 =()8 !>?#!> @#%A" B#CC @B#">! !B#>! DEFG 主干木质部 &’:,H I04(+ A$#%? B#CCB !#$$ $#!A> !#>$
主干韧皮部 &’:,H 3J45(+ ?#@$ B#?A$ B#@A B#@@$ B#!"
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注（65*(1）：!# 表中数据为每处理 @株测定结果的平均值，不同大小写字母代表差异达 ! 9、$9显著，下同。/)*( ;, *J( *)L4( ;1 )P(’).( 58 @ ’(34;<)*;5,1，*J( 7;88(’(,* <)3;*)4 ),7 1+)44 4(**(’1 +(), 1;.,;8;<),* )* !9 ),7$9 4(P(41，’(13(<*;P(40，*J( 1)+( 10+L54 Q)1 :1(7 85’ 5*J(’ *)L4(1R
"# 67889 S植物样品中!$6原子百分超9 2肥料中!$6原子百分超9 T !BB 67889 S !$6 )*5+ (I<(11 ;, 34),* 2 !$6 )*5+ (I<(11 ;, 8(’*;4;U(’ R
@# 6788（.）S器官干重（.）T器官全 6含量（9）T 67889 6788（.）S -’.), 7’0 Q(;.J*（.）T -’.), 6 <5,<(,*’)*;5,（9）T 67889 R
C# 氮肥利用率（9）S植株 6788（.）2施肥量（.）T !BB 6 :*;4;U)*;5, (88;<;(,<0（9）S 6788（.）58 34),* 2 G(’*;4;U(’ )334;<)*;5, )+5:,*（.）T !BB#
@>@"期 张守仕，等：肥料袋控缓释对桃氮素利用率及生长和结果的影响
可能是土壤中肥料养分浓度太高，细根难以存活（表
!）。袋控缓释肥料中各种养分都能被控制释放，尤
其是容易被土壤固定的磷和易流失的钾，这样养分
容易达到平衡，根系在生长季中一直能够吸收到足
够的养分；肥料散施只在施肥后一段时间内有足够
养分可供吸收，较长时间处于养分亏缺状态，且养分
不易平衡，因此氮肥利用率低于袋控缓释处理。
表 ! 不同施肥处理对桃树生长影响
"#$%& ! ’((&)*+ ,( -.((&/&0* (&/*.%.1#*.,0 */&#*2&0*+ ,0 3&#)4 */&& 5/,6*4 处理 "#$%&’$(&) *+,-值 *+,- .%/0$
细根长度（1’）
23($#44&) /$(5&6
袋控缓释 7892 :;<:= %,
一次散施 2*,! :!二次散施 2*," :!<= 7@ ?不施肥 8D :>注（E4&$)）：表中数据为两年平均 -%&$ F$#$ %G$#%5$ 4H &F4 I$%#)J !78 袋控缓释肥对桃生长和结果的影响 肥料散施处理，养分供应波动较大，施肥时期和 施肥量确定不好，容易造成桃树营养生长和生殖生 长竞争。袋控缓释肥养分供应稳定而且适当。观察 发现，袋控缓释处理新梢封梢大约比散施处理早一 周左右。从图 ;、图 C（图 ;、图 C均为 K:年数据，K; 年数据趋势相同）可以看出，袋控缓释处理比肥料散 施处理新梢停止生长早，提早一周转入果实膨大期。 以往研究表明氮素可以通过延长果实生长时间提高 产量［C］，高氮促进营养生长但是延迟果树向生殖生 长的转化［?］。肥料散施处理中 E’3(变化剧烈，氮素 对植株细胞分裂素与赤霉素水平的影响，可导致枝 条旺长，延迟了向生殖生长转化；袋控缓释处理， E’3(一直保持平稳状况，可能对植株内源激素的影 响小，从而正常转入生殖生长［A］。?月初时，散施和 不施肥处理桃树观察到大量落叶，而袋控处理则看 不到落叶，可能此时正是桃树营养生长和生殖生长 转换时期，由养分竞争造成。整个生长季内袋控缓 释处理叶色浓绿，叶片舒展，斑点少，散施和不施肥 处理后期叶色浅绿泛黄，叶片斑点较多。叶绿素测 定结果较好地反映了这一现象（表 !）。施肥当年产 量显示，袋控缓释处理和散施处理产量均比不施肥 处理高，且差异显著，但袋控缓释处理和散施处理之 间差异不显著。!KK; 年的结果显示（表 =），肥料袋 控缓释处理显著提高桃树产量，袋控缓释处理比散 施处理提高了可溶性固形物含量，降低了可滴定酸 含量，其可滴定酸含量差异达 :L显著水平，原因可 能是养分供应平稳，有利于淀粉和有机酸转化为糖。 图 9 不同处理新梢生长量 :.5;9 ,6*4 ,( 0&6 +4,,* ,( -.((&/&0* */&#*2&0*+<br图 = 不同处理果实生长量 :.5;= ,6*4 ,( 3&#)4 -.#2&*&/ ,( -.((&/&0* */&#*2&0*+<br> 讨论 肥料养分释放特性研究结果表明，袋控缓释肥 在大田中 !? M 内的氮素养分释放率不超过 C: L， 在一个试验周期内，氮素养分释放量超过 C:L，并 且氮素养分释放动态与包膜掺混肥相似（图 =），C排 孔袋控缓释肥的氮素养分释放曲线与中华寿桃的养 分吸收曲线相吻合。因此，用控释袋包装肥料，调节 控释袋的微孔数目，可以达到控制养分释放的目的， 基本达到常规控释肥的控释效果［:］，但其制造工艺 简单，便于推广应用。 B?= 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 >B卷 表 ! 不同施肥处理对桃产量和品质的影响 "#$%& ! ’((&)* +( ,-((&.&/* (&.*-%-0#*-+/ *.&#*1&/*2 +/ 3&#)4 (.5-* 6-&%, #/, 75#%-*6
处理
!"#$%&#’%( 产量 )*#+, （-. / 0+$’%）
可溶性固形物 112
（3）
可滴定酸 !4
（&. / 566.）
固酸比
112 / !4
7668 7669 7669 7669 7669
袋控缓释 :2;< 7=>79 $4 ??>5@$4 5?>? $A4 @@@>7B A: 6>6?6$4
一次散施 <14! 76>8B A4: 7@>@7 A: 57>? A4 @C?>?6 $4: 6>678 A4 二次散施 <14" 79>B7$4 7?>CC A: 57>8 A4 @8C>C7 A: 6>67B $A4 不施肥 2D 5B>6C A: 5B>5@ E2 58>7$4 857>=@ $4 6>6?6$4
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大田试验结果表明，控释袋附近有大量的细根，
散施肥料附近当年很难出现细根，使用袋控缓释肥
能够显著提高肥料氮肥养分利用率。袋控缓释肥处
理，土壤 I&*’浓度比较稳定，这与颗粒包膜肥料对
土壤有效养分的影响相似［56］。化肥散施后，短期内
土壤有效氮浓度迅速提高，此时降雨或灌溉容易引
起氮素流失，因此散施处理有效氮浓度波动大，正是
不同肥料释放特性的不同，导致不同处理肥料利用
率显著不同。实验结果显示，袋控缓释施肥氮肥利
用率是一次散施、二次散施利用率的 7>8 倍、7 倍。
根据植物稳态营养理论，如果按植物相对生长速率
稳定供应营养物质，能够实现供试植物的最适生
长［55］。虽然袋控缓释处理植株吸收更多氮素，但是
并没有发现袋控缓释处理果树生长过旺。这可能因
为稳定的营养供应对果树生长刺激较轻，氮素作为
信号物质刺激不强有关。有报道显示肥料多次散施
产量并不比一次产量高，主要因为多次散施容易刺
激果树营养生长，不能正常转入生殖生长，造成产量
下降，即不是有效氮不够，而是本该转化为果实成分
的有效氮变成了供应枝条生长了［57］。袋控缓释肥
养分释放速率不可能与中华寿桃养分需求完全一
致，但是至少更接近其养分需求，因此袋控缓释处理
中华寿桃植株停止生长、果实膨大都要比散施处理
早，更容易获得优质果品。袋控缓释肥料一年只需
要施用一次就可以满足全年养分需求，不像散施要
多次施肥，施肥时不需要直接接触肥料，因此可以节
省劳动力、降低劳动强度、提高生产效率［8，5?］。
桃树上大多数研究发现，桃树施肥以 596
-. / J&7左右 I素较为合理。袋控缓释处理显著提高
氮素利用率，因此可以考虑减少袋控缓释施肥量，估
计减少 5 / ?!5 / 7即 9!=包 /株，仍可能满足桃树生
长发育需要，但需进一步研究。根据试验结果认为，
C8 . /袋，B排孔设计可以在沙土地中华寿桃园推广
使用，但是由于果园系统的复杂性，树龄、立地条件、
产量水平都可能影响施肥效果，因此本研究结果仅
供参考，形成完善的袋控缓释施肥技术体系还需要
作大量的工作。
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;F8 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 9L卷