钙镁硫铁对蓝莓“红粉佳人”生长的影响

Effect of Calcium Magnesium Sulfur Iron on “Pink Lemonade” Blueberry Growth

摘要: 分析表明，总钙每增加1 g，造成单株叶片减少0.625片，苗高减少0.505 cm，叶长减少0.603 cm，叶宽减少0.573 cm。分枝数减少0.335个，新梢数减少0.455个，新梢长减少0.439 cm，茎粗减少0.585 mm，成活率减少0.529%的后果。肥料钙应控制在43 g/株以内，后期叶面施用，以免影响分枝数。通径分析表明，大多数情况下总镁每增加1 g，会造成单株叶片减少0.790片，苗高减少0.574 cm，叶长减少0.685 cm，叶宽减少0.650 cm。分枝数减少0.381个，新梢数减少0.517个，新梢长减少0.498 cm，茎粗减少0.664 mm，成活率减少0.600%的后果。蓝莓总镁临界值4.02~5.95 g，单株叶片 < 苗高 < 叶长 < 叶宽 < 分枝数 < 新梢数 < 新梢长 < 茎粗 < 成活率，蓝莓肥料镁临界值3.93~4.80 g，叶宽 < 单株叶片 < 苗高 < 新梢数 < 分枝数 < 新梢长 < 叶长 < 成活率 < 茎粗，肥料镁应该后期叶面施用，每株用量在4.0 g以内，以免影响成活率。通径分析表明：总硫直接增加1 g，基质PH降低0.267，EC增加0.538，蓝莓单株叶片减少0.679片，茎粗减少0.636 mm，分枝数减少0.364 cm，新梢数减少0.495个，叶长减少0.655 cm，叶宽减少0.623 cm，成活率减少0.574%，基质硫增加1 g，PH降低0.658，单株叶片增加0.495片，茎粗增加0.246 mm。硫应该在蓝莓基质上使用，可以降低基质PH，促进肥料溶解，增加肥料元素有效性。通径分析表明：肥料铁与单株叶片呈极显著负的通径关系(通径系数−0.629)。肥料铁增加1 g，单株叶片减少0.629片。总铁与单株叶片回归分析表明，总铁与单株叶片有极显著三次曲线回归关系。总铁临界值为11.96 g。

Abstract: Analysis showed that the total calcium increased by 1 mg resulted in a decrease of 0.625 blueberry leaves per plant, 0.505 cm in seedling height, 0.603 cm in leaf length, 0.573 cm in leaf width, 0.335 branches, 0.455 shoots, 0.439 cm in shoot length, 0.585 mm in stem diameter and 0.529% in survival rate. Each increase of 1 mg of total magnesium resulted in a decrease of 0.790 leaves per plant, 0.574 cm in seedling height, 0.685 cm in leaf length, 0.650 cm in leaf width, 0.381 branches, 0.517 shoots, 0.498 cm in shoot length, 0.664 mm in stem diameter and 0.600% in survival rate. The critical value of total magnesium is 4.02 - 5.95 mg, and the amount of fertilizer magnesium per plant is controlled within 4.0 mg to ensure the survival rate. Total sulfur increased by 1 mg, matrix PH decreased by 0.267, EC increased by 0.538, blueberry leaves decreased by 0.679, stem diameter decreased by 0.636 mm, branch number decreased by 0.364 cm, number of new shoots decreased by 0.495, leaf length decreased by 0.655 cm, leaf width decreased by 0.623 cm, and survival rate decreased by 0.574%. Substrate sulfur increased by 1 mg, PH decreased by 0.658, leaf increased by 0.495, stem diameter increased by 0.246 mm. The critical value of total iron was 11.96 mg. Fertilizer iron increased by 1 mg and individual leaf decreased by 0.629 pieces.

1. 引言

蓝莓(Vaccinium ashei)是杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium)植物，浅根性植物，其果实为蓝色小浆果，在世界范围内，越橘属植物400余种，其广泛分布于北半球 [1]。蓝莓是优质的水果品种之一，其营养价值非常丰富，果肉中含有大量的矿物质、微量元素以及天然的抗氧化剂，对延缓衰老、抑制癌症、清除人体内的自由基、减脂和保护心血管等都有重要的作用 [2]。我国对蓝莓的引种栽培源自上世纪80年代 [3]，近年来，蓝莓在我国的种植规模逐渐扩大、推广速度非常快 [4]。蓝莓栽培基质的选用、营养元素的施用是蓝莓种植过程中的关键环节之一，均会对植株的生长发育产生重要作用 [5] [6] [7]。在蓝莓种植过程中做到科学、合理地使用基质和施用肥料，可促进蓝莓营养吸收，提高蓝莓产量，使有限的资源得到最大程度的经济效益 [8] [9]。

2. 材料与方法

2.1. 试验材料

基质(表1)：

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：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。

试验容器：为防止水肥流失，试验采用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

2.2. 试验方法

处理1~5由育苗基质和生物有机肥组成，重复9~10次，处理6~10由松树皮、牛粪和生物有机肥组成，重复3~4次(表2)，蓝莓移植前牛粪和生物有机肥放入花盆隔板上，育苗基质和松树皮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。大棚由保温系统、内外遮荫网和水帘降温系统组成，最低温度5℃~10℃，最高温度30℃~35℃，湿度60%~80%。所有样品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。

Table 2. Test design of blueberry fertilizer

表2. 红粉佳人肥料试验设计

3. 结果与分析

3.1. 钙镁硫铁营养元素对单株叶片Y₁的影响

由表3通径分析可以看出：以单株叶片Y₁为指标分析蓝莓生长，主要影响因子为基质钙X₉、总钙XCa、基质镁X₁₀、总镁X₄、基质硫X₁₁、总硫XS、肥料铁X₁₂。总钙和基质钙与单株叶片呈极显著负的通径关系。总钙增加1 g，单株叶片减少0.625片。基质钙增加1 g，单株叶片减少0.233片。总镁增加1 g，单株叶片减少0.709片。基质镁与单株叶片呈极显著正的通径关系，基质镁增加1 g，单株叶片增加0.565片。总硫与单株叶片呈极显著负的通径关系。总硫增加1 g，单株叶片减少0.679片。基质硫与单株叶片呈极显著正的通径关系，基质硫增加1 g，单株叶片增加0.495片。肥料铁与单株叶片呈极显著负的通径关系。肥料铁增加1 g，单株叶片减少0.629片。总铁与单株叶片无显著通径关系。

Table 3. Path analysis of Ca, Mg, S and Fe on individual plant leaves

表3. 钙镁硫铁营养元素对单株叶片Y₁影响的通径分析

从表4可以看出，肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、肥料硫X₅、总硫XS、肥料铁X₇、总铁XFe与单株叶片Y₁都有极显著回归关系，获得最多单株叶片Y₁的肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、肥料硫X₅、总硫XS、肥料铁X₇、总铁XFe分别为23.8563 g、25.2907 g、2.3070 g、3.8023 g、2.3443 g、3.0849 g、2.4211 g、0.5297~9.7297 g。

Table 4. Systematic analysis table of significant influence on individual plant leaves (Sig. f < 0.001)

表4. 显著影响单株叶片Y₁因子的系统分析表(Sig. f < 0.001)

3.2. 钙镁硫铁营养元素对苗高Y₂的影响

由表5通径分析可以看出：以单苗高Y₂为指标分析蓝莓生长，总钙XCa、基质镁X₁₀、总镁XMg、基质硫X₁₁、总硫XS对苗高Y₂有极显著影响。总钙与苗高呈极显著负的通径关系。总钙增加1 g，苗高减少0.505 cm。基质钙与苗高的通径关系未达显著水平。总镁与苗高呈极显著负的通径关系。总镁增加1 g，苗高减少0.547 cm。基质镁与苗高呈极显著正的通径关系，基质镁增加1 g，苗高增加0.417 cm。总硫与苗高呈极显著负的通径关系。总硫增加1 g，苗高减少0.549 cm，基质硫与苗高呈极显著正的通径关系，基质硫增加1 g，苗高增加0.360 cm。总铁、肥料铁与苗高无显著通径关系。

Table 5. Path analysis of Ca, Mg, S and Fe on seedling height Y2

表5. 钙镁硫铁营养元素对苗高Y₂影响的通径分析

回归分析表明(表6)，肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、肥料硫X₅、总硫XS、总铁XFe与苗高Y₂都有极显著回归关系，获得最大苗高Y₂的肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、肥料硫X₅、总硫XS、总铁XFe分别为22.6406 g、24.0700 g、4.0976 g、6.4314 g、2.3443 g、3.0758 g、23.9774 g。

Table 6. Systematic analysis table of significant influence on seedling height Y2 (Sig. f < 0.001)

表 6. 显著影响苗高Y₂因子的系统分析表(Sig. f < 0.001)

3.3. 钙镁硫铁营养元素对叶长Y₃的影响

由表7通径分析可以看出：以叶长Y₃为指标分析蓝莓生长，主要影响因子为总钙XCa、基质镁X₁₀、总镁XMg、总硫XS、肥料铁X₁₂与叶长呈极显关系。总钙增加1 g，叶长减少0.603 cm。基质钙与叶长的通径关系未达显著水平。总镁与叶长呈极显著负的通径关系。总镁增加1 g，叶长减少0.685 cm。基质镁与叶长呈显著正的通径关系，基质镁增加1 g，叶长增加0.203 cm。总硫与叶长呈极显著负的通径关系。总硫增加1 g，叶长减少0.655 cm，基质硫与叶长通径关系不显著。肥料铁与叶长有显著通径关系，总铁与叶长无显著通径关系。肥料铁增加1 g，叶长减少0.493 cm。

Table 7. Path analysis of Ca, Mg, S and Fe on leaf length Y3

表7. 钙镁硫铁营养元素对叶长Y₃影响的通径分析

从表8可以看出，肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS、肥料铁X₇、总铁XFe与叶长Y₃都有极显著回归关系，获得最大叶长Y₃的肥肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS、肥料铁X₇、总铁XFe分别为22.6406 g、28.0467 g、2.9387 g、4.0233 g、1.9446 g、1.5008~0.1948 g、3.0213~7.2009 g。

Table 8. Systematic analysis table of significant influence on leaf length Y3 (Sig. f < 0.001)

表8. 显著影响叶长Y₃因子的系统分析表(Sig. f < 0.001)

3.4. 钙镁硫铁营养元素对叶宽Y₄的影响

由表9通径分析可以看出：以叶宽Y₄为指标分析蓝莓生长，主要影响因子总钙XCa、总镁XMg、总硫XS与叶宽呈极显著关系。总钙增加1 g，叶宽减少0.573 cm。基质钙与叶宽的通径关系未达显著水平。总镁与叶宽呈极显著负的通径关系。总镁增加1 g，叶宽减少0.650 cm。基质镁与叶宽通径关系不显著。总硫与叶宽呈极显著负的通径关系。总硫增加1 g，叶宽减少0.623 cm，基质硫与叶宽通径关系不显著。肥料铁、总铁与叶宽无显著通径关系。

Table 9. Path analysis of Ca, Mg, S and Fe on leaf width Y4

表9. 钙镁硫铁营养元素对叶宽Y₄影响的通径分析

Table 10. Systematic analysis table of significant influence on leaf width Y4 (Sig. f < 0.001)

表 10. 显著影响叶宽Y₄因子的系统分析表(Sig. f < 0.001)

从表10可以看出，肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS、肥料铁X₇、总铁XFe与叶宽Y₄都有极显著回归关系，获得最大叶宽Y₄的肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS、肥料铁X₇分别为23.2308 g、24.8846 g、4.0976 g、4.0184 g、1.8170 g、3.5287 g。

3.5. 钙镁硫铁营养元素对分枝数Y₅的影响

由表11通径分析可以看出：以分枝数Y₅为指标分析蓝莓生长，主要影响因子总钙XCa、总镁XMg、总硫XS与分枝数Y₅呈极显著关系。总钙增加1 g，叶宽减少0.573 cm。基质钙与叶宽的通径关系未达显著水平。总镁与叶宽呈极显著负的通径关系。总镁增加1 g，叶宽减少0.650 cm。基质镁与叶宽通径关系不显著。总硫与叶宽呈极显著负的通径关系。总硫增加1 g，叶宽减少0.623 cm，基质硫与叶宽通径关系不显著。肥料铁、总铁与叶宽无显著通径关系。

Table 11. Path analysis of Ca, Mg, S and Fe on branch number

表11. 钙镁硫铁营养元素对分枝数Y₅影响的通径分析

从表12可以看出，肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS、肥料铁X₇、总铁XFe与分枝数Y₅都有极显著回归关系，获得最大分枝数Y₅的肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS、肥料铁X₇、总铁XFe分别为0.3469 g、0.9896 g、4.8003 g、5.9555 g、3.8434 g、1.6307 − 0.1874 g、3.0213 − 7.2009 g。

Table 12. System analysis table of significant influence on branch number Y5 (Sig. f < 0.001)

表12. 显著影响分枝数Y₅因子的系统分析表(Sig. f < 0.001)

3.6. 钙镁硫铁营养元素对新梢数Y₆的影响

由表13通径分析可以看出：以新梢数Y₆为指标分析蓝莓生长，主要影响因子基质钙X₉、总镁XMg、总硫XS与新梢数Y₆呈极显著关系。总钙与新梢数呈极显著负的通径关系。总钙增加1 g，新梢数减少0.455个。基质钙与新梢数的通径关系未达显著水平。总镁与新梢数呈极显著负的通径关系。总镁增加1 g，新梢数减少0.517个。基质镁与新梢数通径关系不显著。总硫与新梢数呈极显著负的通径关系。总硫增加1 g，新梢数减少0.495个，基质硫与新梢数通径关系不显著。肥料铁、总铁与新梢数无显著通径关系。

Table 13. Path analysis of Ca, Mg, S and Fe on new pin number

表13. 钙镁硫铁营养元素对新梢数Y₆影响的通径分析

从表14可以看出，肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS与新梢数Y₆都有极显著回归关系，获得最大新梢数Y₆的肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS分别为35.6008 g、36.3571 g、3.2556 g、4.3908 g、1.6927 g。

Table 14. System analysis table that significantly affects the number of new shoots Y6 (Sig. f < 0.001)

表14. 显著影响新梢数Y₆因子的系统分析表(Sig. f < 0.001)

3.7. 钙镁硫铁营养元素对新梢长Y₇的影响

由表15通径分析可以看出：以新梢长Y₇为指标分析蓝莓生长，主要影响因子基质钙X₉、总钙XCa、总镁XMg、总硫XS对新梢长Y₇有极显著影响。总钙与新梢长呈极显著负的通径关系。总钙增加1 g，新梢长减少0.439 cm。基质钙与新梢长呈极显著正的通径关系。基质钙增加1 g，新梢长增加0.276 cm。总镁与新梢长呈极显著负的通径关系。总镁增加1 g，新梢长减少0.498 cm。基质镁与新梢长通径关系不显著。总硫与新梢长呈极显著负的通径关系。总硫增加1 g，新梢长减少0.477 cm，基质硫与新梢长通径关系不显著。肥料铁、总铁与新梢长无显著通径关系。

Table 15. Path analysis of Ca, Mg, S and Fe on the length of new shoots Y7

表15. 钙镁硫铁营养元素对新梢长Y₇影响的通径分析

从表16可以看出，肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS与新梢长Y₇都有极显著回归关系，获得最大新梢长Y₇的肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS分别为35.6008 g、36.3571 g、3.2556 g、4.3908 g、1.6927 g。

Table 16. System analysis table of significant influence on the length of new shoots Y7 (Sig. f < 0.001)

表16. 显著影响新梢长Y₇因子的系统分析表(Sig. f < 0.001)

3.8. 钙镁硫铁营养元素对茎粗Y₈的影响

由表17通径分析可以看出：以茎粗Y₈为指标分析蓝莓生长，主要影响因子基质钙X₉、总钙XCa、总镁XMg、总硫XS对茎粗Y₈有极显著影响。总钙与茎粗呈极显著负的通径关系。总钙增加1 g，茎粗减少0.585 mm。基质钙与茎粗没有显著通径关系。总镁与茎粗呈极显著负的通径关系。总镁增加1 g，茎粗减少0.664 cm。基质镁与呈极显著正的通径关系，总镁增加1 g，茎粗增加0.312 cm。总硫与茎粗呈极显著负的通径关系。总硫增加1 g，茎粗减少0.636 mm。基质硫与茎粗呈极显著正的通径关系，基质硫增加1 g，茎粗增加0.246 mm。肥料铁与茎粗有显著通径关系。肥料铁增加1 g，茎粗减少0.547 mm。

Table 17. Path analysis of Ca, Mg, S and Fe on stem diameter Y8

表17. 钙镁硫铁营养元素对茎粗Y₈影响的通径分析

从表18可以看出，肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS、肥料铁X₇、总铁XFe与茎粗Y₈都有极显著回归关系，获得最大茎粗Y₈的肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS、肥料铁X₇、总铁XFe分别为46.50 g、34.75 g、3.8338 g、5.4331 g、2.1835 g、4.9428 g、2.667 − 7.0827 g。

Table 18. Systematic analysis table of significant influence on stem diameter Y8 (Sig. f < 0.001)

表18. 显著影响茎粗Y₈因子的系统分析表(Sig. f < 0.001)

3.9. 钙镁硫铁营养元素对成活率Y₉的影响

由表19通径分析可以看出：以成活率Y₉为指标分析蓝莓生长，主要影响因子基质钙X₉、总钙XCa、总镁XMg、总硫XS对成活率Y₉有极显著影响。总钙与成活率呈极显著负的通径关系。在26 g以下，总钙增加1 g，成活率减少0.529%。在2 g以下，基质钙与成活率呈极显著正的通径关系，基质钙增加1 g，成活率增加0.345%。总镁与成活率呈极显著负的通径关系。总镁增加1 g，成活率减少0.6%。基质镁与成活率通径关系不显著。总硫与成活率呈极显著负的通径关系。总硫增加1 g，成活率减少0.574%，基质硫与成活率通径关系不显著。肥料铁、总铁与成活率无显著通径关系。

Table 19. Path analysis of Ca, Mg, S and Fe on survival rate

表19. 钙镁硫铁营养元素对成活率Y₉影响的通径分析

从表20可以看出，肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS、肥料铁X₇、总铁XFe与成活率Y₉都有极显著回归关系，获得最大成活率Y₉的肥料钙X₁、总钙XCa、肥料镁X₃、总镁XMg、总硫XS、肥料铁X₇、总铁XFe分别为26.21 g、27.6652 g、3.4420 g、4.1278 g、2.0764 g、4.2764 g、2.9238 − 7.1952 g。

Table 20. Systematic analysis table of significant impact on survival rate Y9 (Sig. f < 0.001)

表20. 显著影响成活率Y₉因子的系统分析表(Sig. f < 0.001)

4. 讨论

4.1. 钙对蓝莓生长的的影响

总钙每增加1 g，单株叶片减少0.625片，苗高减少0.505 cm，叶长减少0.603 cm，叶宽减少0.573 cm。分枝数减少0.335个，新梢数减少0.455个，新梢长减少0.439 cm，茎粗减少0.585 mm，成活率减少0.529%的后果。

4.2. 镁对蓝莓生长的的影响

蓝莓需镁很少，每株在4~5 g，通径分析表明，总镁每增加1 g，会造成蓝莓单株叶片减少0.790片，苗高减少0.574 cm，叶长减少0.685 cm，叶宽减少0.650 cm。分枝数减少0.381个，新梢数减少0.517个，新梢长减少0.498 cm，茎粗减少0.664 mm，成活率减少0.600%的后果。蓝莓总镁临界值为4.02~5.95 g，需镁量单株叶片Y₁ < 苗高Y₂ < 叶长Y₃ < 叶宽Y₄ < 分枝数Y₅ < 新梢数Y₆ < 新梢长Y₇ < 茎粗Y₈ < 成活率Y₉，总镁的临界值总镁应控制在4 g/株以内。蓝莓肥料镁临界值3.93~4.80 g，叶宽Y₄ < 单株叶片Y₁ < 苗高Y₂ < 新梢数Y₆ < 分枝数Y₅ < 新梢长Y₇ < 叶长Y₃ < 成活率Y₉ < 茎粗Y₈，肥料镁应该后期叶面施用，每株用量在4.0 g以内，以免影响成活率。

4.3. 硫对蓝莓生长的的影响

实验表明，总硫直接增加1 g，蓝莓单株叶片减少0.679片，茎粗减少0.636 mm，分枝数减少0.364 cm，新梢数减少0.495个，叶长减少0.655 cm，叶宽减少0.623 cm，成活率减少0.574%。基质硫增加1 g，PH降低0.658，单株叶片增加0.495片，茎粗增加0.246 mm。总硫增加1 g，PH降低0.267，基质硫增加1 g，PH直接降低0.658。总硫与EC有极显著的通径关系。总硫增加1 g，EC增加0.538。说明硫应该在基质上使用，可以降低基质PH，促进肥料溶解，增加肥料元素有效性。

4.4. 铁对蓝莓生长的的影响

本试验肥料铁与单株叶片呈极显著负的通径关系。肥料铁增加1 g，单株叶片直接减少0.629片，单株叶片间接减少71.455片。单株叶片总铁临界值为11.96 g。肥料铁增加1 g，茎粗减少0.547 mm。肥料铁与茎粗有显著通径关系。肥料铁增加1 g，茎粗减少0.547 mm。肥料铁与叶长有显著通径关系，总铁与叶长无显著通径关系。肥料铁增加1 g，叶长减少0.493 cm。总铁与PH有极显著关系。总铁增加1 g，PH减少0.845。在基质铁含量充足的前提下，不用追施铁肥。

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。