全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2007, 34 (1) : 43 - 46
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 09 - 01; 修回日期 : 2006 - 11 - 09
基金项目 : 国家 ‘948’项目 (971053) ; 农业部跨越计划项目 (2001 - 跨 8) ; 农业科技成果转化项目 (农计函 [ 2004 ] 32号 )3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: mzhang@ sdau1edu1cn)
控释氮肥对土壤和苹果树氮含量及苹果产量的影响
邵　蕾 1 , 张　民 13 , 陈学森 2 , 王丽霞 3
(1 山东农业大学资源与环境学院 , 山东泰安 271018; 2 山东农业大学园艺科学与工程学院 , 山东泰安 271018; 3 山东
农业大学食品科学与工程学院 , 山东泰安 271018)
摘 　要 : 采用浸水释放试验和苹果田间试验研究了有机高分子聚合物包膜控释氮肥的释放特征 , 并以
普通尿素为对照 , 研究了包膜控释氮肥对苹果产量、品质的影响。浸水试验结果表明 , 控释氮肥的释放分
为逐渐增大、释放高峰、逐渐减小 3个阶段 ; 田间试验结果表明 , 与普通尿素相比 , 控释肥的氮素释放模
式与苹果树对氮素的需求相一致 , 增加了叶片叶绿素、叶片和枝条中氮素的含量 , 提高了果实产量、糖、
钙、维生素 C含量 , 降低了氮含量。
关键词 : 苹果 ; 控释氮肥 ; 产量
中图分类号 : S 66111　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2007) 0120043204
Effects of Con trolled Relea se N itrogen Fertilizer on Y ield and N itrogen
Con ten t of So il and Apple Tree
SHAO Lei1 , ZHANG M in13 , CHEN Xue2sen2 , and WANG L i2xia3
(1 College of Resources and Environm ent, Ta ipian, Shandong 271018, Ch ina; 2 College of Horticulture, Ta ipian, Shandong
271018, Ch ina; 3 College of Food Science, Shandong A gricultura l U niversity, Ta ipian, Shandong 271018, Ch ina)
Abstract: N itrogen release experiment and field experiment were conducted to study release characteris2
tics of the controlled2release fertilizer (CRF) coated with hydrophobic material (organic macromolecule poly2
mer) and its effects on yield and quality of app le as compared to common urea. Three release stages were
found in nitrogen release curve: increasing stage, peak stage, decreasing stage. Field experiment showed that
controlled2release pattern of CRF met the nitrogen requirements of app le trees, and then p romoted its growth,
yield and quality.
Key words: App le; Controlled release nitrogen fertilizer; Yield
本研究对包膜控释氮肥的释放特征、施用后田间的氮素供应状况和对苹果产量、品质的影响进行
探讨 , 以期为控释氮肥在苹果树上合理施用提供依据和技术指导。
1　材料与方法
所用包膜控释氮肥 (N - P2 O5 - K2 O = 4317 - 0 - 0) 由山东农业大学资源与环境学院控释肥生产
车间制作 , 采用大颗粒尿素以有机高分子聚合物在流化床包膜塔中进行包膜。控释氮肥的氮素释放率
的测定 : 称取 5100 g包膜肥料放入 100目尼龙袋 , 置于分液漏斗 , 加入 150 mL蒸馏水 , 加盖密封置
于 25℃培养箱中。定期取样测定氮素释放量 , 每次取样后将分液漏斗中的溶液放尽 , 再重新加入 150
mL蒸馏水 , 进行同样操作 , 直至养分溶出 80%以上时视为释放完全。
田间试验在山东省泰安市祝阳镇横岭村的果园中进行。供试苹果树为 13年生早熟品种 ‘辽伏 ’
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(株行距 3m ×3m) , 在泰安地区 4月中旬开花 , 6月中旬果实完熟采收。除控释氮肥外 , 普通肥料包
括复合肥 (16216216)、硫酸钾 ( 020250)、普通尿素 ( 462020)。供试土壤为棕壤 , 其耕层 ( 0～20
cm) 土壤有机质 10152 g·kg- 1 , 全氮 01445 g·kg- 1 , 碱解氮 39174 mg·kg- 1 , 有效磷 32194 mg·
kg- 1 , 速效钾 42135 mg·kg- 1 , pH 6133 (土壤 ∶水 = 1∶1)。
　　在磷钾施用量相同的基础上 , 施用不同量的
控释尿素或尿素 (表 1)。每 2株为 1小区 , 完全
随机区组设计 , 3次重复 , 并设立隔离株与保护
行。于化冻后 , 开花前 2004年 3月 6日、2005年
3月 13日、2006年 3月 15日采用对角线沟施法
施肥 , 施肥深度 10～20 cm。控释尿素一次性施
入 , 尿素处理在春天施一半 , 2004、2005年 10
月 27日追施一半。2004年 6月 17日、2005年 6
月 20日、2006年 6月 15日收获并计其产量。
表 1　肥料试验处理
　　Table 1　Fertiliza tion exper im en t design　　 ( kg·tree - 1 )
代号
Code
控释尿素或尿素
Controlled release
urea or urea
复合肥
Compound
fertilizer
K2 SO4 N - P2O5 - K2O
CK
(对照 Control)
0
　
1125
　
014
　
012 - 012 - 014
　
CRU1 01229 1125 014 013 - 012 - 014
CRU2 01458 1125 014 014 - 012 - 014
CRU3 0192 1125 014 016 - 012 - 014
U rea 0187 1125 014 016 - 012 - 014
　　定期采集表层 (0～20 cm) 和下层 (20～40 cm) 土样 , 测定速效氮、全氮含量。2004、2005年
7月 25日用叶绿素仪 SPAD502测定叶片中叶绿素含量 (其读数与叶绿素含量成正比 ) , 同时采集树
冠外围中部带柄叶片 , 每株 20片 ; 采收苹果时 , 每株采集树冠外围中部果实 20个 ; 秋季落叶后每株
采集当年生枝条 10 枝。所采集的植物样品全氮含量采用 H2 SO4 2H2 O2 消煮、凯氏定氮法
测定。果实品质测定均采用鲜样 , 总糖的测定采用蒽酮比色法 , 总酸的测定采用滴定法 , 维生素 C
含量的测定采用 2, 6 -二氯酚靛酚法 ; 干灰化 , 原子吸收法测定果实中钙含量。
2　结果与分析
211　控释氮肥的养分释放特征
从控释氮肥的浸水释放曲线 (图 1) 可以看
出 , 控释肥中氮的释放分为逐渐增大、释放高峰、
逐渐减小 3个阶段。前期释放速率较慢 , 30～120
d时达到最大 , 然后逐渐降低。到 270 d时氮素的
累积释放率达到 80% , 因此供试控释肥的控释时
间约为 9个月。
212　控释氮肥对土壤全氮、碱解氮含量的影响
综合两年的测定结果 , U rea处理 0～20 cm
土层的碱解氮含量变化幅度为 45～100 mg·kg- 1 ,
图 1　控释氮肥中氮素在 25℃水中的溶出释放
F ig. 1　N relea se ra te of CRU in wa ter a t 25℃
全氮含量只在施肥初期显著高于其它处理。而 CRU2、CRU3处理碱解氮为 80～90 mg·kg- 1 , 在施肥
60 d内全氮含量变化不大 , 120～180 d内分别稳定在 1 000、1 150 mg·kg- 1左右 , 比 U rea处理高约
200、300 mg·kg- 1 (图 2)。除对照处理外 , 2005年施肥前 (2月 28日 ) 测定的各处理表层土壤的
碱解氮含量高于 2004年 10月 26日的测定值 , 这是因为冬季果树休眠时控释肥仍缓慢释放其中剩余
的养分 , 而 U rea处理 10月 27日追施尿素 , 冬季温度低 , 硝化反应慢 , 再加上根系吸收能力较弱、
淋溶少 , 于是 NH +4 2N在表层土壤中累积。
各处理的 20～40 cm土层的碱解氮、全氮含量低于表层。U rea春天施肥初期土壤碱解氮、全氮含
量急剧上升 , 因为 “返青水 ”使氮肥向下淋溶。而秋天施肥后不浇水 , 土壤碱解氮、全氮含量变化
不大 (图 3)。
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　1期 邵 　蕾等 : 控释氮肥对土壤和苹果树氮含量及苹果产量的影响 　
图 2　0～20 cm土壤碱解氮和全氮含量的变化
F ig. 2　Changes of a lka li relea se N and tota l N in 0 - 20 cm so il
图 3　20～40 cm土壤碱解氮和全氮含量的变化
F ig. 3　Changes of a lka li relea se N and tota l N in 20 - 40 cm so il
213　控释氮肥对果树叶片及枝条氮素含量的影响
叶片氮含量在一定范围内可以作为树体营养
水平的重要指标 (安贵阳 等 , 2006)。秋季叶片
中大部分氮素回撤进入枝条等贮藏场所 (韩振海
等 , 1992)。2004、2005 年 , CRU2、CRU3 处理
的叶片氮、叶绿素含量最高 , 其它处理间无显著
差异 (表 2)。施用控释氮肥增加了树体贮存氮 ,
2004年 CRU2、CRU3比 U rea处理枝条氮含量提
高了 0107%、 01167% , 2005 年 分 别 提 高 了
0119%、0129%。 表 2　控释肥和普通氮肥处理对果树生长发育的影响Table 2　Effects of fertilizer trea tm en ts on growth of fru it tree代号Code 叶片叶绿素含量Content of chlorophyllin leaves2004 2005 叶片氮含量Content of N inleaves( % )2004 2005 枝条氮含量Content of N inbranches( % )2004 2005CK 49131b 47183b 1181e 1182d 1120b 1109dCRU1 51127b 48177b 2104c 1188c 1125b 1125cCRU2 52193a 51152a 2117b 2125b 1139a 1139bCRU3 54111a 53107a 2130a 2147a 1149a 1149aU rea 48128b 48140b 1192d 1192c 1132b 1120c　　注 : 邓肯氏多重比较 ; 不同字母表示差异显著 ( P < 0105)。Note: Duncanpis test, the different letters in the same column meansignificance at P < 0105 level.
214　控释氮肥对果树产量、品质的影响
2004年各处理间的产量无显著差异 ; 2005、2006年 CRU2 、CRU3产量最高 (表 3)。
表 3　控释肥和普通氮肥处理对苹果产量与品质的影响
Table 3　Effects of fertilizer trea tm en ts on y ield and qua lity of fru it
处理
Code
产量 Yield
( kg·tree - 1)
2004 2005 2006
糖
Sugar( % )
2004 2005
酸
Acid ( % )
2004 2005
N
( % )
2004 2005
Ca
(mg·kg - 1)
2004 2005
维生素 C V itam in C
(mg·g - 1)
2004 2005
CK 31150a 27123d 18191d 9174a 9174d 011687ab 011673a 015949a 016382b 219178a 202108d 013401ab 013891b
CRU1 31155a 30130dc 29136c 10112a 11107b 011566b 011453b 015949a 016077b 238132a 262192c 013858a 014744a
CRU2 31196a 46170a 40155a 9175a 11169a 011566b 011541ab 016130a 016041b 267191a 369104a 013321ab 014514a
CRU3 31145a 39173a 44184a 9148a 11120b 011588b 011524ab 015773a 016042b 326156a 340143a 013537a 014799a
U rea 29165a 35190bc 36170b 9169a 10141c 011830a 011629a 016119a 016513a 325161a 317196b 013407b 012514c
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　　控释肥施用第 1年 , 各处理间果实的品质差异不大。控释肥施用第 2年 , 果实酸含量差异不显
著 , 但糖含量 CRU2处理最高 , 其次为 CRU1和 CRU3处理 , 再次为 U rea处理 , 对照处理最低 ; 相对
于 U rea处理 , 控释肥处理降低了果实中氮含量 , 提高了钙和维生素 C含量。
3　讨论
施入土壤中的控释肥其释放速率受土壤温度、pH以及降水量、植物吸收等因素的影响。本试验
所用控释氮肥在 25℃的水中 9个月释放 80%的养分 , 30～120 d为释放高峰期 ; 两年的田间试验表
明 , 控释氮肥施用 60 d后土壤全氮含量开始上升 , 180 d后开始下降 , 即田间的释放高峰期为 60～
180 d, 而且控释肥 2年的释放又有所不同。Shaviv (1996) 认为控释氮肥溶解 80%养分所需时间并
不能提供足够信息以探讨控释氮肥中氮素的控释效果。今后应加强控释肥模拟释放与田间释放的相关
性研究 , 建立快速、准确预测田间养分释放规律的方法和相关模型 , 根据作物的生长周期、养分需求
选用适当的控释肥。本试验中 CRU2处理的施氮量为 CRU3和 U rea的一半 , 而 3年的苹果产量、品质
等于或好于 CRU3和 U rea处理。因此 , 控释氮肥的最佳施用量为 01458 kg· tree - 1 , 既减少了氮肥的
施用量 , 又提高了产量和品质。
在 pH值大于 516的土壤中 , 无论温度高低 , 尿素 3 d即可完全分解 (董燕和王正银 , 2005) , 造
成了氮的淋溶和挥发、反硝化等损失 , 追施尿素也不能满足整个生长期内养分的需要。果树春天的生
长发育主要是利用上年秋天树体贮存的养分 , 春天施肥的影响并不大 (张进 等 , 2005; 彭福田 等 ,
2006) , 因此控释氮肥释放的缓慢增加并不影响早期生长。果树从新梢旺长到果实采收前需要氮肥的
充足供应 , 但氮素过量对果实的品质往往产生不良的影响。此阶段 CRU2、CRU3处理的土壤中有效
氮含量变化幅度较小 , 既保证了果树对氮素的需求 , 又避免氮素的过量。采收后果树便进入了氮素营
养贮备期 , 此阶段植株体内氮素水平与来年果树生长及产量密切相关。7月 25日至 9月 26日是控释
氮肥的释放高峰期。相对于尿素 , 在施用等量 (CRU3处理 ) 或一半 (CRU2处理 ) 纯氮的情况下 ,
控释肥提高了叶片氮含量 , 既促进了光合作用 , 又增加了树体贮存的氮。
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