鄭富海，涂超峰，葉少萍，賀立華，許昌超，劉 勇，張俊濤

（1.廣州市林業(yè)和園林科學(xué)研究院，廣東 廣州 510405；2.常德市園林綠化研究與技術(shù)指導(dǎo)中心，湖南 常德 415000）

【研究意義】香石竹（Dianthus caryophyllus），為石竹科石竹屬多年生草本植物，目前多作為觀賞植物在世界范圍內(nèi)進(jìn)行人工引種廣泛栽培。施肥是調(diào)節(jié)草花生長的重要手段之一。常規(guī)肥料因養(yǎng)分流失和揮發(fā)等原因使得養(yǎng)分利用率不高，過多肥料的施用導(dǎo)致土壤酸化、鹽漬化和水體富營養(yǎng)化等諸多問題，為應(yīng)對常規(guī)肥料在實(shí)際生產(chǎn)中的弊端，科研工作者積極研發(fā)各種控釋肥料?？蒯尫首鳛橐淮涡允┓实淖罴堰x擇，在輕簡化栽培的同時(shí)更能達(dá)到高效的要求［1］?？蒯尫柿弦环矫婵梢杂行Ч┙o作物養(yǎng)分、提高養(yǎng)分利用率，另一方面可以減少生產(chǎn)過程中追肥次數(shù)達(dá)到出圃效果和減輕對環(huán)境的污染［2］。近年來，控釋肥已被廣泛運(yùn)用于園藝生產(chǎn)中，而我國的草花還主要使用復(fù)合肥等見效快但后期供肥能力不足的肥料，導(dǎo)致草花品質(zhì)不高［3］。本研究分析不同肥料配比對香石竹株高、冠幅、生物量、地上部氮磷積累量和根系形態(tài)指標(biāo)的影響，以期為香石竹生產(chǎn)肥料的施用提供技術(shù)支持。【前人研究進(jìn)展】控釋肥是近年來肥料研究的熱點(diǎn)方向，具有養(yǎng)分有效期長、利用率高、節(jié)肥省工、環(huán)境友好等突出優(yōu)勢［4-5］。目前，我國所采用的控釋肥料主要有包膜型、化學(xué)抑制型和化學(xué)合成型［6］，其中脲甲醛緩釋肥具有無殘留、組分可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，是一種清潔高效的控釋肥料［7］。研究表明，脲甲醛是不同鏈長的甲基脲聚合物，具有不同的水溶性氮含量，可滿足草花不同時(shí)期的生長需求［8］。ALEXANDER等［9］認(rèn)為脲甲醛氮素釋放速率速率與其分子鏈的溶解性有關(guān)。黃麗娜等［10］在小白菜上研究了脲甲醛肥料的增產(chǎn)效應(yīng)和氮肥利用率，表明AI值為53.41%的脲甲醛與尿素1∶1配施后能夠明顯提高小白菜產(chǎn)量和氮肥利用率，較純尿素處理增產(chǎn)12%。劉兵［11］在水稻、小麥、棉花、牧草和苗木等多種作物上研究表明，脲甲醛控釋肥能夠顯著提高大田作物產(chǎn)量及肥料利用率，同時(shí)較常規(guī)施肥能夠顯著提高作物品質(zhì)。脲甲醛泡沫是由尿素和甲醛經(jīng)濃縮聚合加成反應(yīng)生成脲甲醛樹脂，相對于脲甲醛肥具有更適合植物生長的多種特性，如硬度、保水率、滲透率、通氣孔隙率、pH值等［12-13］。磷素在植物生長發(fā)育和品質(zhì)等發(fā)面發(fā)揮著十分重要的作用，增施活性磷肥能顯著提高植物的品質(zhì)。有研究表明，磷肥濃度與植株的形態(tài)和生理特征有顯著相關(guān)性，不同磷水平會改變植株株高等形態(tài)［14］。賀根和等［15］研究表明，施加磷肥能增強(qiáng)油茶幼苗的抗性及提高土壤酶活性的作用。郭榮發(fā)等［16］研究表明，施加活性磷肥可以提高甘蔗、花生、小白菜等的產(chǎn)量?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】通過在香石竹基質(zhì)中添加脲甲醛泡沫和活性磷肥，明確施加不同控釋肥對香石竹出圃苗的影響，為香石竹的生產(chǎn)提供技術(shù)支持?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究設(shè)5個(gè)處理，每個(gè)處理施加不同的脲甲醛泡沫和活性磷肥，通過對香石竹的株高、冠幅、生物量、地上部氮磷積累量和根系形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行分析，從而得出不同肥料配比對香石竹出圃苗的效果評價(jià)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

香石竹栽培基質(zhì)為本課題組自行研發(fā)配方，以園林廢棄物堆肥產(chǎn)品〔全氮（N）含量49.79 g/kg、全 磷（P2O5）1.93 g/kg、 全 鉀（K2O）6.43 g/kg〕、泥炭和椰糠為原料的混合基質(zhì)（園林廢棄物堆肥產(chǎn)品∶泥炭∶椰糠按體積比4∶3∶3）。所用復(fù)合肥養(yǎng)分含量為N-P2O5-KO2=15-15-15、控釋肥養(yǎng)分含量為N-P2O5-KO2=14-14-14，均購自佛山市順德區(qū)翠筠園藝有限公司；活性磷肥總P2O5≥140 g/kg，水溶性磷≥300 g/kg，購自高要市啟富肥料制造廠；脲甲醛泡沫由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院新肥料資源研究中心提供，全N約132.3 g/kg，全P2O5約7.9 g/kg，容重40 kg/m3。

栽培所用香石竹苗為株高約4 cm、冠幅約5 cm整體長勢基本一致的苗；花盆規(guī)格為口徑11.0 cm、底徑8.0 cm、高度14.0 cm，每盆裝入500 g基質(zhì)，盆底放有雙層濾紙，用以防止基質(zhì)流失，每個(gè)處理50盆，每盆種植香石竹1株。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2017年11月在廣州市林業(yè)和園林科學(xué)研究院內(nèi)開展試驗(yàn)，本研究設(shè)計(jì)原則為按照各處理氮、磷、鉀補(bǔ)充量相同，對草花基質(zhì)添加復(fù)合肥、緩釋肥、脲甲醛泡沫和活性磷肥不同供應(yīng)水平進(jìn)行補(bǔ)充養(yǎng)分，確定控釋肥對香石竹出圃苗（種植周期一般為30 d，株高、冠幅分別為11、12 cm）質(zhì)量的影響。試驗(yàn)各處理基本情況見表1。測定每個(gè)處理基質(zhì)的pH、容重、總孔隙度、通氣孔隙度、基質(zhì)持水孔隙度（表2），將香石竹幼苗用去離子水沖洗干凈后移栽至花盆內(nèi)。香石竹每個(gè)處理50盆，保持一致的水分管理。

表1 各處理基本情況Table 1 Basic information of different treatments

表2 各處理基質(zhì)容重與孔隙度Table 2 Matrix bulk density and porosity of different treatments

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 株高、冠幅、生物量測定 分別于種植0、15、30 d后使用直尺測量全部香石竹的株高、冠幅，并計(jì)算在0～15 d和15～30 d的增長量；于種植30 d后對所有香石竹進(jìn)行采樣，每個(gè)處理隨機(jī)選擇10盆采集葉、莖、根、花樣品，用去離子水沖洗干凈，置于烘箱中105 ℃殺青30 min，65 ℃烘干至恒重，稱其干重。

1.3.2 植物養(yǎng)分含量測定 將完成測定生物量的樣品置于烘箱中65 ℃烘干后，粉碎過篩（0.147 mm），置于樣品袋中留待測定。先將樣品以濃硫酸-過氧化氫消煮法消解，全氮含量采用凱氏定氮蒸餾法測定，全磷含量采用鉬銻抗吸光光度法測定，計(jì)算公式如下：

地上部氮積累量（mg/株）=地上部干生物量×地上部干物質(zhì)含氮量

地上部磷積累量（mg/株）=地上部干生物量×地上部干物質(zhì)含磷量

1.3.3 根系形態(tài)測定 種植30 d后，對采集的香石竹根系鮮樣用掃描儀（型號為MRS-9600TFU2L、MICROTEK）將完整的根系圖像掃描存入計(jì)算機(jī)。用WinRHIZO根系分析系統(tǒng)對總根長、根直徑和總根表面積進(jìn)行測定。

采用Excel 2016、SPSS 21和Origin Pro 2018軟件進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 控釋肥對香石竹出圃苗株高和冠幅的影響

由圖1可知，0～15 d各處理香石竹出圃苗株高增長量范圍在1.89～4.08 cm/株，其中對照植株株高增長量最高、T2處理株高增長量最低，株高增長量表現(xiàn)為CK＞T1＞T4＞T3＞T2；香石竹出圃苗種植15 d后，冠幅增長量主要集中在2.9～3.93 cm/株，其中對照冠幅增長量最高、T3處理冠幅增長量最?。环N植15～30 d時(shí)，各處理香石竹株高增長量分布在2.46～4.14 cm/株之間，其中T3處理株高增長量最高、對照株高增長量最低；冠幅增長量分布在4.46～6.5 cm/株之間，其中T4處理冠幅增長量最高、對照冠幅增長量最低。

圖1 控釋肥對香石竹出圃苗株高和冠幅的影響Fig.1 Effect of controlled release fertilizer on plant height and crown width of Dianthus caryophyllus seedlings

2.2 控釋肥對香石竹出圃苗生物量的影響

香石竹出圃苗生長至第30天時(shí)，各處理不同部位的生物量如圖2所示，葉干重主要分布在1.46～3.12 g/株之間，表現(xiàn)為T4＞T3＞T1＞T2＞CK；莖干重主要分布在1.06～1.75 g/株之間，表現(xiàn)為T4＞T1＞T3=T2＞CK；根干重主要分布在0.33～0.82 g/株之間，表現(xiàn)為T4＞T3＞T2＞T1＞CK；花干重主要分布在0.76～1.53 g/株之間，表現(xiàn)為T4＞T3＞T1＞CK＞T2。T4處理的各部分生物量均為最大，葉、莖、根與對照相比均具有顯著差異，T4處理香石竹花干重與對照相比差異不顯著。

圖2 控釋肥對香石竹出圃苗生物量的影響Fig.2 Effect of controlled release fertilizer on biomass of Dianthus caryophyllu seedlings

2.3 控釋肥對香石竹出圃苗地上部養(yǎng)分積累量的影響

種植第30天時(shí)，香石竹出圃苗地上部氮積累量主要分布在112～179 mg/株之間，表現(xiàn)為T4＞T1＞T3＞T2＞CK；地上部磷積累量主要分布在9.67～21.32 mg/株之間，從大到小依次為T4＞T1＞T3＞T2＞CK；其中T4處理的地上部氮、磷積累量最大，與對照相比差異顯著（圖3）。

圖3 控釋肥對香石竹出圃苗地上部養(yǎng)分積累量的影響Fig.3 Effect of controlled release fertilizer on total nutrient of above-ground part of Dianthus caryophyllu seedlings

2.4 控釋肥對香石竹出圃苗根系形態(tài)的影響

對香石竹出圃苗植株根系的掃描結(jié)果（圖4）表明，T4處理植株總根長最長、為5.15 m，比對照增長4.2%；T2、T3處理的根直徑比對照增長24.1%和21.1%，T4處理的根直徑比對照增長10.1%；T4處理的總根表面積最大、為526 cm2，比對照增長19.9%。

圖4 控釋肥對香石竹出圃苗根系形態(tài)的影響Fig.4 Effect of controlled release fertilizer on root morphology of Dianthus caryophyllu seedlings

3 討論

復(fù)合肥和控釋肥因肥效釋放更快，植物吸收效率高，在種植15 d后，香石竹出圃苗對照植株的株高和冠幅增長量優(yōu)于施加活性磷和脲甲醛泡沫的處理T1～T4，經(jīng)過30 d的生長，T1～T4處理的株高和冠幅增長量明顯高于對照，株高增長最高的為T3處理，說明雖然在前期復(fù)合肥的肥效會釋放較快，但是活性磷肥和脲甲醛泡沫在后期釋放肥力的能力更強(qiáng)，與TLUSTOS等［17］、HUSBY等［18］研究結(jié)果相似；種植30 d后，T1～T4處理的葉、莖等地上干物質(zhì)量要高于對照，其中T4處理與對照相比有顯著差異，表明施加脲甲醛泡沫和活性磷肥后能提高香石竹的干物質(zhì)量，同時(shí)T4處理的地上部氮、磷積累量也高于其他處理，表明施加脲甲醛和活性磷肥后有助于提高香石竹的品質(zhì)，這也與馬琳娜等［19］、ZHENG等［20］研究結(jié)果相似；根系是植物的地下營養(yǎng)器官，具有吸收、同化物質(zhì)以及響應(yīng)、傳遞環(huán)境信號等功能，是植物吸收礦質(zhì)養(yǎng)分和水分、合成某些有機(jī)物質(zhì)的重要場所［21-22］，添加脲甲醛泡沫和活性磷肥后，植物的根長、根直徑、根表面積有較好增長，從而提高對養(yǎng)分的吸收能力。脲甲醛緩釋肥肥效受肥料組分、土壤肥力、供試作物品種、自然環(huán)境等因素影響，故不同學(xué)者的研究成果有一定差異，此外，土壤微生物、水分等自然因素也會影響脲甲醛緩釋肥肥效［23-24］。磷是作物生長發(fā)育的三大肥料要素之一，因其在土壤中有效性低和植物體內(nèi)移動性強(qiáng)等特點(diǎn)而成為科研熱點(diǎn)。T4處理植株的葉、莖、根、花生物量均顯著高于對照，這與薛亮等［25］的研究結(jié)果一致；T4處理的根系生物量高于其他處理，這與呂陽［26］研究結(jié)果一致，根系發(fā)達(dá)對磷的吸收更強(qiáng)，能調(diào)控根系分泌物的釋放，增加對磷的活化和吸收。史桂清等［27］作物在生長后期吸收和積累氮、磷元素，可以提高作物品質(zhì)，本研究中T4處理的地上部磷積累量優(yōu)于其他處理，說明施加脲甲醛泡沫和活性磷肥能改善植物養(yǎng)分利用效率。

4 結(jié)論

在本研究中，不同脲甲醛泡沫和活性磷肥供應(yīng)水平對香石竹的生長及養(yǎng)分積累均有影響，隨著供應(yīng)水平的增加，香石竹生長前期株高和冠幅的增長量雖然低于對照，但在生長后期生物量、地上部氮磷積累量增加明顯，同時(shí)在添加脲甲醛泡沫和活性磷肥后，香石竹的總根長、根直徑和總根表面積也有較大幅度的增長。從香石竹的株高、冠幅、生物量、地上部氮磷積累量等方面綜合考慮，草花基質(zhì)添加活性磷5.71 kg/m3、脲甲醛6.05 kg/m3作為栽培基質(zhì)，香石竹出圃苗效果最優(yōu)，表明在香石竹基質(zhì)中添加脲甲醛泡沫和活性磷肥能夠滿足后期生長所需的養(yǎng)分并優(yōu)化施肥技術(shù)、提高香石竹品質(zhì)。