控释复合肥及施用方式对苹果幼树生长和土壤养分的影响

李俊银，刘艳，唐亚福，马荣辉，绍俊飞，徐婷，黄颂军，杨越超，姜远茂，程冬冬

(1.山东农业大学资源与环境学院·土肥资源高效利用国家工程实验室，山东 泰安 271018；2.山东省土壤肥料总站，山东 济南 250100；3.威海文登区农业农村局，山东 威海 264400；4.山东农业大学园艺科学与工程学院，山东 泰安 271018)

苹果(Maluspumila.Mill.)是中国果品产业中的主要水果，为果农增收做出了重要贡献，截至2018年种植面积占到世界种植面积的42.24%[1-3]。胶东半岛又是中国高品质苹果生产的区域，预计到2025年，苹果种植面积与产量将达到1 100万t和26.7万hm2[4]。胶东半岛作为经济较为发达的区域，当地果农通过不断增加肥料的投入取得了较高的收益。由于苹果树生长周期较长，管理过程烦琐，因而会导致部分农户种植管理积极性降低，甚至采用过量施肥的方式来满足树体营养需求，这不仅造成肥料利用效率降低，还引起一系列的资源浪费和生态环境污染问题[5]。据统计，中国北方的苹果园中，氮、磷、钾的施用量已分别达到了300～600、200～450、285～578 kg·hm-2，养分投入量是苹果生产发达国家施肥量的2～3倍[6-7]。苹果产量较高的山东胶东半岛地区施氮量已高达837 kg·hm-2[8]。另外，由于苹果树在整个生长时期对各养分的需求规律不一样，因此对各养分肥料的精准高效田间管理存在一定的难度。

控释肥具有养分缓慢释放和持续供肥的特性，能够有效提高养分利用率，从而减少了养分的流失和固定。中国控释肥产量和技术均处于世界前列，在产品价格方面具有绝对优势，对于实现作物的高效养分管理与绿色可持续发展具有一定实际推广意义[9]。在当前“到2020年化肥使用量零增长行动方案”国家行动的大背景下[10]，各类缓/控释肥在农业生产中被广泛研究和运用以减少肥料施用量，因此为了满足不同作物对不同养分的需求，研究人员根据作物的需肥特性制备出不同类型的缓/控释肥料。控释复合肥的出现是缓/控释肥料产业发展的一大进步，其在作物上的运用简化了施肥技术，并且实现了一次性施肥能满足作物生长的整个时期的养分需求，从而减少肥料损失，提高养分的利用效率[11]。王小波等[12]对芹菜的研究发现控释复合肥能够提高芹菜产量1.1%～1.6%；赵媛媛等[13]对玉米的研究结果表明控释复合肥能够显著提高玉米氮肥利用率和产量。

苹果树根部在每年5月中旬、6月下旬至7月和8月下旬会出现3次生长高峰，并且前一年的施肥效应将直接影响到第二年苹果树生长发育[14]，如果在苹果树生长的各主要时期没有合理施肥，可能会导致大量肥料资源浪费和损失，进而影响苹果树的正常生长发育。此外，苹果树在各生长期对氮、磷、钾各养分的需求规律也不尽相同[15]，若各养分之间搭配不当也同样会引发一系列的病害[16-17]，直接施用化肥不足以保证苹果树各生长阶段的养分需求量与肥料释放量相一致。为进一步挖掘苹果种植中减少化肥施用的潜力，以及探讨肥料供给养分和苹果树生长不同时期对养分需求规律的匹配性，以提高肥料的利用率，缓/控释肥因自身的养分释放特点和果树需肥特征使其成为可能。本研究根据苹果树的养分需求规律在实验室开发了2种释放时期分别为3个月(C3)和6个月(C6)的控释复合肥，以一次性施用的方法进行了连续2年盆栽试验。在目前果农们普遍施用N、P2O5、K2O为550、275、550 kg·hm-2的基础上，以降低总施肥量25%为目标，设置等量普通化肥一次性和分次施用处理，对比普通复合肥和控释复合肥对苹果幼树的养分利用效率、生长以及土壤肥力状况的影响，探讨控释复合肥对苹果树的减肥潜力和施用方法，以期为苹果树在种植管理中实现肥料减施提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概述

本研究于2016年10月至2018年10月在山东省泰安市山东农业大学土肥资源高效利用国家工程实验室的试验站(36°9′40″N，117°9′48″E)进行盆栽试验。研究地点为温带大陆性季风气候，年平均气温为13 ℃，年平均降雨量为697 mm。

1.2 试验材料

盆栽试验所用土壤来自山东栖霞古村(37°25′44″N，121°24′26″E)的苹果园表层土壤(0～20 cm)，土壤类型属于典型的普通简育湿润淋溶土(中国土壤系统分类)。基本理化性质为：pH值为6.65(m(土)∶m(水)=1∶2.5)、硝态氮含量为9.24 mg·kg-1、铵态氮含量为7.50 mg·kg-1、有效磷含量为10.50 mg·kg-1、速效钾含量为25.20 mg·kg-1。盆栽所用陶土盆尺寸为高50 cm、顶部直径50 cm、底部直径40 cm，盆底部直径为1.5 cm的渗水孔用瓦片封堵；每盆装入20 kg过3 mm筛的土壤，装土深度约为40 cm。所用控释复合肥采用改性生物基膜材包膜，其养分释放期分别为3个月的控释复合肥C3(20% N，10% P2O5，20% K2O)和6个月养分释放期的控释复合肥C6(20% N，10% P2O5，20% K2O)，2种类型的控释复合肥均由土肥资源高效利用国家工程实验室制备提供。普通复合肥(CCF)由尿素(46% N)，磷酸二铵(18% N，46% P2O5)，硫酸钾(50% K2O)以N∶P2O5∶K2O=20∶10∶20的比例配制而成。试验选用的苹果幼苗品种为2年生的烟富3/M26/平邑甜茶苹果幼树。

1.3 试验设计

根据中国“十三五”苹果减肥减药项目组2016年调查的山东农民施肥量和查阅的相关施肥资料，试验以降低化学肥料施用总量25%为目标，最终确定化肥减施后，苹果树1 a内投入的氮、磷、钾为400 kg·hm-2(N)、200 kg·hm-2(P2O5)和400 kg·hm-2(K2O)。通过计算，每棵试验用苹果幼树需要9 g (N)，4.5 g (P2O5) 和9 g (K2O)。因此，3个月和6个月的控释复合肥(C3，C6)由3 866.45 g尿素、978.26 g磷酸二铵和1 800 g硫酸钾造粒后通过包膜厚度和开孔度调整制成；普通复合肥(CCF)由3 530.24 g标准尿素、978.26 g磷酸二铵和1 800 g硫酸钾通过掺混制粒制成。每棵苹果幼树在1 a内需要施入63.09 g的普通复合肥(CCF)或66.45 g的控释复合肥(C3，C6)。此外，为了提高苹果树的养分利用率和降低果树施肥次数多增加的人工成本，所有控释复合肥处理均采用一次性施肥的方法，普通复合肥处理采用3次施肥方法，每个处理设置9次重复，具体盆栽试验施肥方法如表1所示；盆栽设置为6行，每行之间的行距为1 m，每相邻的2个盆栽之间间隔为0.5 m。施肥采用的是放射沟施肥法，放射沟按照正南正北方向布置4个，施肥沟深10 cm，其数量为4个对称施肥沟，施入肥料后覆土填平。在试验期间，除施肥类型外，所有处理的灌溉、植物保护和杂草控制均相同。

表1 盆栽试验施肥设置Table 1 Fertilization settings for pot experiment

1.4 样品的采集与测定

1.4.1 控释复合肥在静水中的释放特征 采用室内培养箱静水养分浸提法(25 ℃)测定供试控释复合肥的养分释放特征。称取10 g包膜控释复合肥样品，置于100目尼龙网带中，封口后将袋置入盛有200 mL的去离子水中的玻璃容器中，密封后，置于25 ℃的恒温培养箱中，3个月释放期的控释复合肥C3分别于7、14、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110 d，6个月释放期的控释复合肥C6分别于5、10、20、40、60、80、100、120、140、160、180、200 d，取出容器中的浸出液，吸取20 mL浸出液用H2SO4-催化剂(K2SO4-CuSO4)消煮后分别使用凯氏定氮法、钒钼黄比色法、火焰光度计法测定其氮、磷、钾的含量，重新加入200 mL蒸馏水，继续浸泡和测定。

1.4.2 苹果幼树生长指标测定 分别在2017年6月5日、6月15日、6月25日和2018年6月8日、6月18日、6月28日，用米尺测量苹果幼树新梢长度，叶绿素仪测定苹果幼树叶片SPAD值；分别在2017年10月20日和2018年10月17日，用卷尺测量株高，数字游标卡尺测定地面上15 cm部位树体的茎粗。

1.4.3 苹果幼树氮、磷、钾吸收量的测定 为了获得幼树吸收养分的具体量，本研究采用破坏取样法收集植株，样品经高温消解后测定全部氮、磷、钾含量。具体处理过程如下：分别在2017年10月20日和2018年10月17日，每个处理砍伐3株，首先将地上部全部剪下，并将枝干和叶分开收集，其次将根部拔出用自来水清洗净，分别用电子秤计量整株树体中的根、枝干和叶3部位的鲜质量。经过分解后的苹果幼树的根、枝干和叶分别置于85 ℃的烘箱中烘干至恒重并称重，干燥后的样品经研磨过0.15 mm筛供氮、磷、钾含量测定。根、枝干和叶片样品经H2SO4-H2O2混合液消解后，凯氏定氮仪测定全氮，钒钼黄比色法测定全磷含量，火焰光度计法测定全钾含量。

1.5 数据计算与处理

以植株各部位2 a吸收氮、磷、钾量的平均值计算其养分的回收利用效率：

氮利用效率=[(施肥处理植株氮累积吸收量-不施肥处理植株氮累积吸收量)/(施氮量)]×

100%；

磷利用效率=[(施肥处理植株磷累积吸收量-不施肥处理植株磷累积吸收量)/(施磷量)]×

100%；

钾利用效率=[(施肥处理植株钾累积吸收量-不施肥处理植株钾累积吸收量)/(施钾量)]×

100%。

数据统计分析用SPSS 22.0 Windows软件(SPSS，Inc.，USA)，显著性水平为5%，P<0.05时，差异有统计学意义。绘图使用Origin 2018软件进行。

2 结果与分析

2.1 控释复合肥的氮、磷、钾养分释放规律

控释肥料的养分释放特性是评价其田间应用性能的关键指标。将2种不同养分释放期的控释复合肥放置于25 ℃的静水环境中培养测定养分累积释放率，结果如图1所示。由图1-A可知，2种供试控释复合肥氮素释放规律相似，均呈“S”型累积释放曲线。释放期为3个月的控释复合肥(C3)，前40 d氮释放速率较缓慢，40 d后氮释放速度加快，第110 d时氮素累积释放率达72.94%；释放期为6个月的控释复合肥(C6)，在前40 d处于养分释放缓慢期，40～140 d为氮素快速释阶段，140 d后氮释放减缓，整个释放时期累积释放出92.26%的氮素养分大约需200 d。

对于磷素的释放呈现的规律不同(图1-B)。3个月释放期的控释复合肥中磷的释放呈“S”型的释放曲线，0～10、10～90、90～110 d分别为“释放缓慢期”“快速释放期”“释放衰退期”，磷素最终累积释放率为69.79%；6个月释放期的控释复合肥的磷释放呈现一个较平稳的趋势，在第100 d后累积释放速率加快，第200 d累积释放达46.58%。钾的释放均为指数型曲线，前期释放速率较慢，后期释放速加快，0～30 d和0～80 d时段分别为3个月和6个月的控释复合肥的缓慢释放期，此后钾素释放加快，最终累积释放量达67.01%和73.50%。

图1 3个月和6个月控释期的控释复合肥中氮、磷、钾曲线(A、B、C分别代表氮、磷、钾)Fig.1 Curves of nitrogen,phosphorus and potassium in controlled-release compound fertilizers in the controlled-release period of 3 months and 6 months (A,B,and C represent nitrogen,phosphorus and potassium respectively)

2.2 不同处理对苹果幼树氮、磷、钾养分利用率的影响

养分利用率的高低直接反映施肥措施的合理性[18]，通过研究控释复合肥在苹果幼树上的养分回收情况可知，氮、磷、钾的养分利用率在不同施肥方式下表现出一定的差异，其中氮和钾的利用率呈相似趋势，而磷的利用率则表现出不同的规律(图2)。养分释放期为3个月和6个月的控释复合肥C3和C6配施后，氮、磷、钾的利用率显著高于其他施肥处理，以70%的C3和30%的C6比例混施对氮、钾吸收效果最佳，其利用率分别为38.09%和30.22%；50%的C3和50%的C6比例混施有利于磷利用率提高，能够达到21.88%。与一次性施用普通复合肥相比，其最高的氮、磷、钾养分利用率能分别提高了46.67%、69.35%和47.41%；一次性单施C6与施用普通复合肥处理之间的养分吸收率没有显著的差异。由此可初步得出，以养分释放期为3个月和6个月的控释复合肥通过掺混配施和一次性施肥的方法可有效提高苹果幼树氮、磷、钾素的养分吸收率。

注：图中不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。Note:Different letters in the figure indicate the significant difference among treatments (P<0.05).图2 不同处理对苹果幼树氮、磷、钾养分回收利用效率的影响(A、B、C分别代表氮、磷、钾)Fig.2 Effects of different fertilization treatments on utilization efficiency of nitrogen,phosphorus and potassium in young apple trees(A,B,and C represent nitrogen,phosphorus and potassium respectively)

2.3 控释复合肥对苹果幼树树体生长的影响

苹果树体生长状况直接反映了营养吸收和养分供给情况，经过连续2 a的试验观察，不同处理苹果幼树的茎粗无显著差异；在株高方面，通过2017年和2018年的试验结果和高度增加对比可知，M-(70C3+30C6)处理的苹果幼树株高表现最佳，其次2018年所有控释复合肥处理M-C6、O-C6、M-(50C3+50C6)、M-(70C3+30C6)的苹果幼树株高均高于普通复合肥处理CT；新梢生长营养主要来自于上一年树体内积累的营养物质，其生长情况可表明树体在前一年树体内积累养分的情况，通过表2可知，M-C6和M-(50C3+50C6)处理的苹果幼树新梢生长量显著大于普通复合肥处理M-CCF和CT。控释复合肥处理的苹果幼树新梢生长量大小顺序为M-C6>M-(50C3+50C6)>M-(70C3+30C6)>O-C6，普通复合肥处理的苹果幼树新梢生长量大小顺序为CT>M-CCF，这说明养分供给模式直接影响到了苹果幼树树体营养的积累；对于控释复合肥掺混施用的方法，由M-(50C3+50C6)>M-(70C3+30C6)也说明了控释复合肥中6个月控释肥(C6)的含量越高越有利于养分吸收并在苹果幼树体内积累。叶绿素在2018年表现为纯施用6个月控释复合期的处理(M-C6、O-C6)有利于叶绿素的增加，这主要是由于6个月控释期的控释复合肥养分释放时间长，在整个生长季能均匀供给养分从而提高了养分吸收率，并促进了叶绿素的合成。

表2 不同处理对苹果幼树树体生长的影响Table 2 Effects of different treatments on the growth of young apple trees

2.4 控释复合肥对土壤养分状况的影响

2.4.1 控释复合肥对土壤硝态氮和铵态氮含量的影响 对比2017和2018年连续2 a的试验结果可知，土壤硝态氮的含量随土层深度增加而降低，且随施肥年限增长不同土层的硝态氮含量均呈上升趋势(表3)。在同一土层中，第1年施肥后不同施肥处理的硝态氮含量无显著差异；随施肥时间增长，不同处理的土壤硝态氮含量表现出明显差异；其中，在0～10 cm土层中土壤硝态氮含量提高较为显著，第1年施肥后不同土层的土壤硝态氮含量在5.99～8.66 mg·kg-1范围内，第2年施肥后提高到了6.12～12.81 mg·kg-1。综合对比发现，控释期3个月的控释复合肥C3与控释期6个月的控释复合肥按照70%和30%比例混施能有效提高土壤硝态氮含量；M-(70%C3+30C6)处理的0～10、10～20、20～30 cm土层的硝态氮含量第2年比第1年分别提高了53.41%、53.85%和90.82%；相对于50%的C3与50%的C6配合施用效果，单施6个月控释期的控释复合肥C6对提高土壤硝态氮含量更为明显，第2年施肥后，M-C6和O-C6处理的0～20 cm土层硝态氮含量提高了47.69%和40.24%；普通复合肥连续施用2 a后，土壤硝态氮含量没有明显增加，说明普通复合肥易发生淋溶、反硝化等现象从而会降低土壤中有效硝态氮的含量。

表3 不同施肥处理对土壤硝态氮含量的影响Table 3 Effects of different fertilization treatments on soil nitrate nitrogen content mg·kg-1

相对于硝态氮，铵态氮在土壤中更容易被土壤胶体吸附积累，所以经过连续2 a的施肥试验可发现，不同的施肥处理间的苹果幼树土壤铵态氮含量表现出大的差异，第2年施肥后显著提高了各个土层铵态氮的含量(表4)。同时发现，2种不同养分控释期的控释复合肥混合施用改善土壤铵态氮的效果显著，其中以70%的C3和30%的C6混合施肥处理最佳，0～10、10～20和20～30 cm土层的铵态氮含量2 a平均值达到了18.49、14.15和11.87 mg·kg-1，远高于M-(50%C3+50%C6)和其他处理。此外，在3月份一次性单施C6控释复合肥比10月份施用更有利于土壤铵态氮的提高。综合以上结果可知，施用控释复合肥能有效提高土壤中硝态氮和铵态氮供应水平，并且以M-(70%C3+30C6)处理表现出的效果最佳。

表4 不同施肥处理对土壤铵态氮含量的影响Table 4 Effects of different fertilization treatments on soil ammonium nitrogen content mg·kg-1

2.4.2 控释复合肥对土壤有效磷含量的影响 土壤有效磷反映了土壤磷素供给水平高低的重要指标[19]。由表5可知，在试验的两年中土壤有效磷的含量在各土层有明显的提高，其中，土层0～20 cm与20～30 cm之间的差异水平较为显著。在第一年，除M-(50C3+50C6)处理外，其余施肥处理的土壤有效磷含量随土层增加呈现明显的降低规律；在第二年，不同施肥处理对各土层的土壤有效磷含量均有显著的影响。从土壤有效磷含量的结果可以看出，一次性单施6个月控释期的控释肥复合肥C6对土壤有效磷的积累有明显的促进作用，在不同的土层均有较高的变化量，其中在10月份施用对土壤有效磷的积累作用更为明显，比一次性施用普通复合肥在0～10、10～20、20～30 cm土层分别提高356.14%、23.03%、201.75%；C3和C6控释复合肥配合施用在0～10 cm和10～20 cm土层均能提高土壤有效磷的含量，并且其2 a的平均含量较稳定，在2.27～2.87 mg kg-1之间，而在20～30 cm土壤有效磷含量有降低的趋势且含量较低；对于普通复合肥，分次施用对土壤有效磷含量没有明显影响。

表5 不同施肥处理对土壤有效磷含量的影响Table 5 Effects of different fertilization treatments on soil available phosphorus content mg·kg-1

2.4.3 控释复合肥对土壤速效钾含量的影响 由表6可知，不同的施肥处理对2个试验年份和不同土层的土壤速效钾含量均表现出显著性差异。土壤速效钾含量呈现出随年份的增加而增加、随土壤深度增加逐渐降低的趋势。与不施肥处理相比，其他处理在2 a试验的0～10、10～20、20～30 cm土层速效钾含量分别提高了23.43%～100.31%、7.94%～63.70%、18.44%～87.02%；施用普通复合肥时，一次性施用表现出比分次施用更好的土壤速效钾积累效果，0～10、10～20、20～30 cm土层速效钾含量分别提高了23.44%、19.12%、56.35%。施用控释复合肥时，无论是仅施用C6还是将C3和C6配合施用，在不同的土壤层次中的速效钾含量相近，并且处于较高水平，与一次性施用普通复合肥相比，在0～10 cm 与10～20 cm土层中分别提高了13.24%～31.46%、14.58%～27.29%，但是在20～30 cm土层中普通复合肥与控释复合肥处理之间没有明显差异，这也说明施用控释复合肥对于提高土壤速效钾含量和维持土壤钾素水平效果显著。

表6 不同施肥处理对土壤速效钾含量的影响Table 6 Effects of different fertilization treatments on soil available potassium content mg·kg-1

2.4.4 控释复合肥对土壤pH和电导率的影响 果园土壤酸碱度和盐分含量反映了果树生长的土壤环境质量[20]。从表7可看出，短期内只有施用6个月控释期的控释复合肥C6处理的pH值较高，分别为7.36和7.03，但与其他处理相比较差异性不显著。不同施肥处理的土壤电导率相互比较表现出较大的差异，结果表明采用3个月控释期的控释复合肥C3和6个月控释期的控释复合肥C6掺混能有效提高可溶性离子含量，同时M-(70C3+30C6)处理的土壤电导率值显著高于M-(50C3+50C6)处理，这也从侧面说明M-(50C3+50C6)和M-(70C3+30C6) 2个控释期的控释复合肥掺混处理有利于提高土壤中水溶性养分离子的含量，从而增加了土壤有效养分促进果树生长。

表7 不同施肥处理对土壤pH和电导率的影响Table 7 Effects of different fertilization treatments on soil pH and electrical conductivity

3 讨论

3.1 控释复合肥对苹果幼树养分利用率和生长的影响

控释复合肥中的养分释放曲线主要由“缓慢释放”“快速释放”“稳定释放”3个释放阶段组成[21-22]，其养分释放特征与作物吸收养分规律是否匹配直接决定了养分利用率。苹果树在一个生长周年内的氮、磷、钾的吸收特性均不相同，氮的吸收高峰期在花芽分化期和果实收获后；磷的吸收高峰期为花芽分化期开始后；钾的吸收高峰期为花芽分化和果实膨大期，且苹果树对钾的吸收曲线呈“U”型。3月份的土壤处于低温状态，苹果树根系养分吸收能力弱，果树生长主要依靠上一年树体内所积累的养分。控释复合肥施入土壤后养分释放缓慢，随着时间的延长，控释复合肥内的氮、磷、钾元素释放速率逐渐增大，其养分释放规律与苹果树的生长养分需求规律相匹配，从而提高了养分吸收效率。

当氮、磷、钾施用量一定时，作物吸收的养分越多越有利于肥料利用效率的提高[23]。本研究在传统施肥量水平下，所有处理的施肥量均减少了25%，利用不同释放期的控释复合肥探究苹果幼树优化施肥模式。研究结果表明，将C3与C6两种控释复合肥配施可有效提高养分利用效率，氮、磷、钾的利用率分别达到了38.09%、21.88%和30.22%；相比与传统苹果园氮素、磷素的养分利用效率分别提高了26.97%和188.8%；钾的利用效率则处于中等利用水平，其原因归结于果树的种植环境和基因型条件不同所产生的差异[24-25]。在单独施用3个月、6个月养分控释期的控释复合肥时，苹果幼树对氮、磷和钾的利用率并没有表现最高，主要是由于苹果幼树在整个生长周年内均有养分吸收需求，而单独施用3个月和6个月养分释放期的控释复合肥只能出现一次养分释放高峰期，所以单独施用时不能满足整年所需养分。采用混合施用的方法，在兼顾养分需求周期的条件下，同时能够调整养分释放模式的需求，通过不同养分释放期的控释复合肥搭配提高了苹果幼树对养分的吸收效率。因此，在“化肥使用零增长”的大背景下，不同养分释放周期的控释复合肥掺混使用是减少苹果树肥料施用量和提高养分利用效率、促进生长发育的有效途径。

3.2 控释复合肥对土壤养分状况的影响

控释复合肥养分缓慢释放的特征能够维持土壤有效养分的高水平供给，苹果幼树在生长时期内的养分需求才能够得到保障；普通复合肥施入土壤后溶解速度快、肥效期短、易损失，这也导致了普通复合肥不能长期持续维持土壤养分水平，需要追肥措施来补充提高土壤有效养分含量。因此，在氮、磷、钾等量施用的情况下，每年收获期后普通复合肥处理的土壤氮、磷、钾含量明显低于控释复合肥处理土壤，同时普通复合肥处理的不同土层养分有效性差异也较小；对于控释复合肥处理，在不同年份、不同深度土层中的有效养分均有明显差异，其各含量均随年份而增加、随土层的加深而降低，这主要由于控释复合肥和普通复合肥的供肥特征不同所决定。

肥料养分供应模式与苹果幼树的吸收规律匹配度直接关系到肥料养分的吸收效率，因此，采用控释复合肥来实现一次性施肥后期不再追肥的前提条件是养分释放与需求相匹配。已有研究表明，随着苹果幼树生长发育时期的推移，植物体内的养分会发生转移且对不同养分的需求量也随之发生变化才能更好地促进树体营养生长[26-27]。控释复合肥因养分持续释放长期供给的特性，明显提高了在苹果幼树生长中后期土壤氮、磷、钾的供应，控释复合肥一次性施用后便可达到甚至高于普通复合肥对土壤氮、磷、钾有效供应水平。控释复合肥处理的土壤氮素在2 a内也发生了较大的形态转化，从单独施用控释复合肥C6处理M-C6可知，第一年施用后土壤中的铵态氮含量明显低于硝态氮含量，第二年则呈相反趋势；控释复合肥C3与C6配合施用后，0～10、10～20、20～30 cm的土层铵态氮和硝态氮含量在2 a内表现出不同的规律，在0～10 cm土层的铵态氮含量均高于硝态氮。对于土壤磷，第一年施用控释复合肥处理各土层有效磷含量无差异，第二年后表现出单独施用控释复合肥C6的土壤有效磷明显高于控释复合肥C3与C6配合施用处理，这主要是归因于控释复合肥C6释放磷素要比C3缓慢，所以能够长时间维持较高的土壤有效磷水平，那么C6施用比例越高则越有助于土壤有效磷的提高，但是根据实际应用效果可知，控释复合肥C3和C6按照各占50%的比例施用更有利于苹果树的生长，这说明C3和C6按照各占50%混合施用的养分释放模式更符合苹果树的磷吸收模式，因此，M-(50C3+50C6)处理对苹果幼树有最高的磷利用效率。土壤钾是提高作物品质的重要元素，在苹果生产中具有提高果树着色和增加糖分的功能，本研究中控释复合肥释放的钾与普通复合肥效果相当，主要是由于果树吸收钾的效率高，其次是控释复合肥采用一次性施肥的模式能够长期维持土壤钾水平，相对于普通的多次施用钾肥的模式效果相当，所以综合比较控释复合肥同样具有减少钾养分土壤固定和提高钾素利用率的功能。

4 结论

基于3个月和6个月控释期的控释复合肥C3和C6，苹果幼树在70%的C3和30%的C6配合施用下获得的氮、钾养分吸收率最高；在50%的C3和50%的C6配合施用下的磷利用率最高。2种不同释放期的控释复合肥配合施用较单独施用一种控释复合肥和单独施用普通肥对苹果幼树的生长更有利。C3和C6控释复合肥配合施用对土壤pH没有明显的影响，在一定程度上提高了土壤电导率、土壤氮、磷、钾的含量，并多以70%的C3和30%的C6配合施用方式为最佳。因此，控释复合肥可作为苹果种植减肥增效的有效替代途径，综合养分吸收和土壤养分调控结果，以3月份一次性施用70%的C3和30%的C6的控释复合肥效果最佳。