氮磷钾对蓝莓“红粉佳人”生长的影响

Effect of NPK on Growth of “Pink Lemonade” Blueberry

摘要: 采用基质与肥料进行蓝莓栽培试验，研究氮磷钾对蓝莓生长发育性状的影响，以研发出更加节肥、高效的基质营养配方。通径分析表明，基质磷(通径系数0.344)、肥料磷(通径系数0.529)与成活率呈极显著正的通径关系。回归分析表明，影响单株叶片数的最佳施氮量为4.0871 g，最佳施磷量为4.5587 g，最佳施钾量为5.0499 g。

Abstract: The effects of nitrogen, phosphorus and potassium on the growth and development traits of blueberry were studied by substrate and fertilizer, in order to develop a more fertilizer-saving and efficient matrix nutrition formula. Path analysis showed that there was a significant positive path relationship between matrix phosphorus, fertilizer phosphorus and survival rate. Regression analysis showed that the optimum nitrogen application rate, phosphorus application rate and potassium application rate were 4.0871 g, 4.5587 g and 5.0499 g, respectively.

1. 引言

蓝莓(Blueberry)又称越桔或蓝浆果，是杜鹃花科(Ericaceae)越桔属(Vaccinium)多年生小浆果，常绿灌木，是世界五大健康食品之一，被称为“黄金浆果”、“超级水果”、“世界第三代水果”等 [1] [2] [3]。施肥是保障果树增产稳产最重要的农艺措施之一。土壤有机质可以改善土壤环境，增强土壤透气性，促进植物根系伸长发育，防止水土流失是决定蓝莓植株长势的一个重要因素 [4]。土壤有机质含量不能低于3% [5]，否则会使土壤的透气性降低，影响蓝莓植株对矿质元素的吸收，生长发育不良。土壤中施加肥料可以促进蓝莓生长使果实饱满丰产果实含糖量升高，明显促进蓝莓叶片的光合作用 [6]。

蓝莓栽培技术研究得到科研和生产人员的高度重视 [7]，史苏湘 [8] 经过多年试验研究，从苗床准备、插条剪取、基质、生根促进物质、扦插时间、扦插后管理等方面总结了蓝莓“红粉佳人”绿枝扦插高效生产育苗技术，张妍妍 [9] 经过育苗容器、光照强度和空气湿度等工厂化育苗配套关键技术的优化，筛选出最佳育苗容器、最佳光照、最佳空气湿度。深入研究蓝莓的栽培条件，如何更好地栽培蓝莓是现阶段蓝莓种植产业所关注的问题。因此，为了系统研究蓝莓“红粉佳人”营养特征，本试验进行了氮、磷、钾对蓝莓“红粉佳人”生长的影响研究，以研发出更加节肥、高效的基质营养配方，为蓝莓的高效栽培提供依据。

2. 材料与方法

2.1. 试验材料

试验材料选取蓝莓品种“红粉佳人”，基质与肥料营养成份见表1。试验容器：为防止水肥流失，试验采用作者发明的六边形第二代黄金水位栽培容器进行，专利授权号：ZL201420541865.4，其主要特征就是以黄金水位栽培理论为指导，将试验容器植物的灌排水孔设计在花盆高度从上往下的0.618位置 [10]，并在该平面位置设有打孔隔板。

Table 1. Nutrient composition of matrix and fertilizer

表1. 基质与肥料营养成份表

注：育苗基质：自配，由珍珠岩、菌渣、谷壳等废弃物组成；松树皮来自湖南省张家界市；生物有机肥来自湖南浩博生物科技有限公司生产；牛粪来自湖南省畜牧兽医研究所。

2.2. 试验方法

蓝莓移植前牛粪和生物有机肥(肥料氮磷钾)放入花盆隔板上，育苗基质和松树皮(基质氮磷钾)放入牛粪和生物有机肥上面。试验在湖南省园艺研究所大棚中进行。所有样品肥料和基质ph、基质水分、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁检测化验由湖南省土壤肥料研究所根据相关项目国家标准进行。用意大利HANNAHI99121便携式土壤酸度计测试基质pH值。用便携式EC测定计直接测试花盆基质下部储水层溶液EC和PPM值。

试验数据根据徐向宏何明珠主编《试验设计与Design Expert Spss应用》 [11] 和张琪等“通径分析在Excel和SPSS中的实现 [12] ”一文中介绍的方法采用SPSS15.0软件和Excel进行。

3. 结果与分析

3.1. 氮磷钾对蓝莓生长发育检测指标的通径分析

3.1.1. 氮磷钾对蓝莓单株叶片Y₁的影响

通径分析表明(表2)：本试验基质氮和肥料氮与单株叶片数呈极显著负的通径关系。基质氮增加1 g，单株叶片数增加0.222片，肥料氮增加1 g，单株叶片数减少0.622片。肥料磷与单株叶片呈极显著负的通径关系。肥料磷增加1 g，单株叶片减少0.625片。基质磷与单株叶片呈正的通径关系，基质磷增加1 g，单株叶片增加0.234片。说明磷肥在蓝莓“红粉佳人”栽培中应该作为基肥与基质一起混合使用。基质钾与单株叶片呈极显著正的通径关系。基质钾增加1 g，单株叶片增加0.234片。肥料钾与单株叶片呈极显著负的通径关系。肥料钾增加1 g，单株叶片减少0.625片。

Table 2. Path analysis of influence of N, P, K on the number of leaves per plant (R2 = 0.443)

表2. 氮磷钾对单株叶片数影响的通径分析(R² = 0.443)

3.1.2. 氮磷钾对蓝莓苗高的影响

通径分析表明(表3)：本试验肥料氮与苗高呈极显著负的通径关系。肥料氮增加1 g，苗高减少0.505 cm。基质氮与苗高通径关系不显著。基质磷与苗高通径关系不显著。肥料磷与苗高呈极显著负的通径关系。肥料磷增加1 g，苗高减少0.505 cm。基质钾与苗高通径关系不显著。肥料钾与苗高呈极显著负的通径关系。肥料钾增加1 g，苗高减少0.505 cm。

Table 3. Path analysis of influence of N, P, K on seedling height of blueberry (R2 = 0.277)

表3. 氮磷钾对蓝莓“红粉佳人”苗高影响的通径分析(R² = 0.277)

3.1.3. 氮磷钾对蓝莓叶长的影响

通径分析表明(表4)：本试验肥料氮与叶长呈极显著负的通径关系。肥料氮增加1 g，叶长减少0.603 cm。基质氮与叶长负的通径关系不显著。基质磷与叶长关系不显著。肥料磷与叶长呈极显著负的通径关系。肥料磷增加1 g，叶长减少0.603 cm。基质钾与叶长通径关系不显著。肥料钾与叶长呈极显著负的通径关系。肥料钾增加1 g，叶长减少0.603 cm。

3.1.4. 氮磷钾对蓝莓叶宽的影响

通径分析表明(表5)：本试验肥料氮与叶宽呈极显著负的通径关系。肥料氮增加1 g，叶宽减少0.573 cm。基质氮与叶宽负的通径关系不显著。基质磷与叶宽关系不显著。肥料磷与叶宽呈极显著负的通径关系。肥料磷增加1 g，叶宽减少0.573 cm。基质钾与叶宽通径关系不显著。肥料钾与叶宽呈极显著负的通径关系。肥料钾增加1 g，叶宽减少0.573 cm。

Table 4. Path analysis of the influence of N, P, K on the leaf length of blueberry (R2 = 0.277)

表4. 氮磷钾对蓝莓“红粉佳人”叶长影响的通径分析(R² = 0.379)

Table 5. Path analysis of influence of NPK on blade width (R2 = 0.345)

表5. 氮磷钾对叶宽影响的通径分析(R² = 0.345)

3.1.5. 氮磷钾对蓝莓分枝数的影响

通径分析表明(表6)：本试验肥料氮与分枝数呈极显著负的通径关系。肥料氮增加1 g，分枝数减少0.335个。基质氮与分枝数负的通径关系不显著。基质磷与分枝数关系不显著。肥料磷与分枝数呈极显著负的通径关系。肥料磷增加1 g，分枝数减少0.335个。基质钾与分枝数通径关系不显著。肥料钾与分枝数呈极显著负的通径关系。肥料钾增加1 g，分枝数减少0.335个。

Table 6. Path analysis of influence of N, P, K on branch number of blueberry (R2 = 0.124)

表6. 氮磷钾对分枝数影响的通径分析(R² = 0.124)

3.1.6. 氮磷钾对蓝莓新梢数的影响

通径分析表明(表7)：本试验肥料氮与新梢数呈极显著负的通径关系。肥料氮增加1 g，新梢数减少4.959个。基质氮与新梢数负的通径关系不显著。基质磷与新梢数关系不显著。肥料磷与新梢数呈极显著负的通径关系。肥料磷增加1 g，新梢数减少0.455个。基质钾与新梢数通径关系不显著。肥料钾与新梢数呈极显著负的通径关系。肥料钾增加1 g，新梢数减少0.455个。

Table 7. Path analysis of the influence of N, P, K on the number of new shoots of blueberry (R2 = 0.216)

表7. 氮磷钾对新梢数影响的通径分析(R² = 0.216)

3.1.7. 氮磷钾对蓝莓新梢长的影响

通径分析表明(表8)：本试验基质氮和肥料氮与新梢长呈极显著负的通径关系。基质氮增加1 g，新梢长减少0.275 cm，肥料氮增加1 g，新梢长减少0.439 cm。基质磷、肥料磷与新梢长呈极显著负的通径关系。肥料磷增加1 g，新梢长降低0.439 cm，其基质磷增加1 g，新梢长降低0.275 cm。基质钾、肥料钾与新梢长呈极显著负的通径关系。基质钾增加1 g，新梢长减少0.275 cm。肥料钾增加1 g，新梢长减少0.439 cm。

Table 8. Path analysis of the influence of N, P, K on the new shoot length of blueberry (R2 = 0.270)

表8. 氮磷钾对新梢长影响的通径分析(R² = 0.270)

3.1.8. 氮磷钾对蓝莓茎粗的影响

通径分析表明(表9)：本试验肥料氮与茎粗呈极显著负的通径关系。肥料氮增加1 g，茎粗减少6.963 mm。基质氮与新梢数负的通径关系不显著。基质磷与茎粗关系不显著。肥料磷与新梢数呈极显著负的通径关系。肥料磷增加1 g，茎粗减少0.585 cm。基质钾与茎粗通径关系不显著。肥料钾与茎粗呈极显著负的通径关系。基质钾增加1 g，新梢长减少0.585 mm。

Table 9. Diameter analysis of influence of N, P, K on stem diameter of blueberry (R2 = 0.343)

表9. 氮磷钾对蓝莓“红粉佳人”茎粗影响的通径分析(R² = 0.343)

3.1.9. 氮磷钾对蓝莓成活率的影响

通径分析表明(表10)：本试验肥料氮和基质氮均与成活率呈极显著负的通径关系。肥料氮增加1 g，成活率减少0.529%。基质氮增加1 g，成活率减少0.344%。基质磷、肥料磷与成活率呈极显著正的通径关系。肥料磷增加1 g，成活率增加0.529%。基质磷增加1 g，成活率增加0.344%。基质钾、肥料钾与成活率呈极显著负的通径关系。基质钾增加1 g，成活率减少0.344%。肥料钾增加1 g，成活率减少0.529%。

Table 10. Path analysis of influence of N, P, K on survival rate of blueberry (R2 = 0.401)

表10. 氮磷钾对蓝莓“红粉佳人”成活率影响的通径分析(R² = 0.401)

3.2. 氮磷钾对蓝莓生长发育检测指标的回归分析

3.2.1. 总氮、总磷、总钾对蓝莓生长发育检测指标的回归分析

回归分析表明(表11)，单株叶片数Y₁、苗高Y₂、叶长Y₃、叶宽Y₄、分枝数Y₅、新梢数Y₆、新稍长Y₇、茎粗Y₈、成活率Y₉与总氮X₁、总磷X₂、总钾X₃有极显著回归关系。

对方程求导，令一阶导数等于0，得到Y最大时的极值X：①影响单株叶片数Y₁的最佳总氮临界点为X₁ = 22.1766，最佳总磷临界点X₂ = 7.2066 g，最佳总钾临界点X₃ = 31.1469 g。②影响苗高Y₂最佳总氮临界点X₁ = 21.8846 g，最佳总磷临界点X₂ = 7.0705 g，最佳总钾临界点X₃ = 30.7539 g。③影响叶长Y₃最佳总氮临界点X₁ = 20.8372 g，最佳总磷临界点X₂ = 5.7533 g，最佳总钾临界点X₃ = 37.2043 g。④影响叶宽Y₄最佳总氮临界点X₁ = 20.8511 g，最佳总磷临界点X₂ = 4.4610 g，最佳总钾临界点X₃ = 29.6067 g。⑤影响分枝数Y₅最佳总氮临界点氮X₁ = 21.0928 g，最佳总磷临界点X₂ = 6.3012 g，最佳总钾临界点X₃ = 40.8120 g。⑥影响新梢数Y₆最佳总氮临界点X₁ = 21.1204 g，最佳总磷临界点X₂ = 6.2378 g，最佳总钾临界点X₃ = 29.7891 g。⑦影响新梢长Y₇最佳总氮临界点X₁ = 19.7165 g，最佳总磷临界点X₂ = 4.4661 g，最佳总钾临界点X₃ = 28.0791 g。⑧影响茎粗Y₈最佳总氮临界点X₁ = 21.5000 g，最佳总磷临界点X₂ = 6.4848 g，最佳总钾临界点X₃ = 30.4375 g。⑨影响成活率Y₉最佳总氮临界点X₁ = 20.0444 g，最佳总磷临界点X₂ = 4.9811 g，最佳总钾临界点X₃ = 28.3915 g。

Table 11. Regression analysis of total nitrogen, total phosphorus and total potassium on growth and development indicators of blueberry (Sig. f < 0.001)

表11. 总氮、总磷、总钾对蓝莓生长发育检测指标的回归分析(Sig. f < 0.001)

3.2.2. 肥料氮、肥料磷、肥料钾对蓝莓生长发育检测指标的回归分析

回归分析表明(表12)，单株叶片数Y₁、苗高Y₂、叶长Y₃、叶宽Y₄、分枝数Y₅、新梢数Y₆、新稍长Y₇、茎粗Y₈、成活率Y₉与肥料氮X₄、肥料磷X₅、肥料钾X₆有极显著回归关系。

Table 12. Regression analysis of fertilizer nitrogen, fertilizer phosphorus and fertilizer potassium on growth and development indicators of blueberry (Sig. f < 0.001)

表12. 肥料氮、肥料磷、肥料钾对蓝莓生长发育检测指标的回归分析(Sig. f < 0.001)

对方程求导，令一阶导数等于0，得到Y最大时的极值X：①影响单株叶片数Y₁的最佳肥料氮临界点X₄ = 4.0871 g。

最佳肥料磷临界点X₅ = 4.5587 g，最佳肥料钾临界点X₆ = 5.0499 g。②影响苗高Y₂最佳肥料氮临界点X₄ = 3.8812 g，最佳肥料磷临界点X₅ = 4.5587 g，最佳肥料钾临界点X₆ = 4.9074 g。③影响叶长Y₃最佳肥料氮临界点X₄ = 4.5844 g，最佳肥料磷临界点X₅ = 5.1128 g，最佳肥料钾临界点X₆ = 5.8321 g。④影响叶宽Y₄最佳肥料氮临界点X₄ = 3.9977 g，最佳肥料磷临界点X₅ = 5.7804 g，最佳肥料钾临界点X₆ = 5.0519 g。⑤影响分枝数Y₅最佳肥料氮临界点X₄ = 0.0603 g，最佳肥料磷临界点X₅ = 0.6767 g，最佳肥料钾临界点X₆ = 0.0762 g。⑥影响新梢数Y₆最佳肥料氮临界点X₄ = 6.0795 g，最佳肥料磷临界点X₅ = 6.7809 g，最佳肥料钾临界点X₆ = 7.6864 g。⑦影响新梢长Y₇最佳肥料氮临界点X₄ = 3.3583 g，最佳肥料磷临界点X₅ = 3.7459 g，最佳肥料钾临界点X₆ = 4.2465 g。

⑧茎粗Y₈最佳肥料氮临界点X₄ = 10.2642 g，最佳肥料磷临界点X₅ = 11.6190 g，最佳肥料钾临界点X₆ = 13.0455 g。⑨影响成活率Y₉最佳肥料氮临界点X₄ = 7.3248 g，最佳肥料磷临界点X₅ = 8.1825 g，最佳肥料钾临界点X₆ = 9.2503 g。

4. 结论

基质氮、基质磷、基质钾与苗高、叶长、叶宽、分枝数、新梢数、茎粗通径关系不显著，与新稍长呈极显著负的通径关系；基质氮与单株叶片呈极显著负的通径关系；基质磷、基质钾与单株叶片呈极显著正的通径关系；基质磷与成活率呈极显著正的通径关系；基质氮、基质钾与成活率呈极显著负的通径关系。肥料氮、肥料磷、肥料钾与单株叶片、苗高、叶长、叶宽、分枝数、新梢数、茎粗、新稍长呈极显著负的通径关系，肥料氮、肥料钾与成活率呈极显著负的通径关系，肥料磷与成活率呈极显著正的通径关系。

基金项目

2017LM03-10湖南农业科技创新资金创新联盟项目：农业废弃物资源利用研究与示范；2018湖南省农业委一化四体系三产联合项目：高档小水果蓝莓新品种引进与示范。