修剪方式、杀菌剂和施肥对矮丛蓝莓土壤肥力的影响研究

《Canadian Journal of Soil Science》：Soil fertility response to pruning, fungicide, and fertilization in lowbush blueberry

本研究针对矮丛蓝莓生产中土壤肥力管理的关键问题，系统探讨了修剪方式（机械与热力）、杀菌剂施用及肥料类型（矿物肥、有机肥、无肥）对土壤有机质(SOM)、pH值、氮磷矿化、硝化作用及磷饱和指数(PSI)等核心肥力指标的影响。结果表明，矿物肥可显著提升SOM含量(+34 g kg?1)和氮磷矿化量，但会降低土壤pH值(?0.18)及硝化作用(?46 kg ha?1)；热力修剪导致SOM减少(?29 g kg?1)；杀菌剂处理对土壤肥力无显著影响。研究为优化蓝莓土壤管理策略提供了重要科学依据。

　　

在北美地区的商业蓝莓种植中，矮丛蓝莓（Vaccinium angustifolium Aiton 和 Vaccinium myrtilloides Michx.）作为杜鹃花科多年生植物，其果实产量高度依赖科学的田间管理。传统的栽培周期为两年制，第一年为修剪年，通过机械或热力方式清除地表茎秆以促进新枝萌发；第二年为采收年。尽管修剪、杀菌剂施用和施肥等措施被证实能显著提升蓝莓的茎高、花芽数量及果实产量，但这些管理措施对土壤关键肥力参数——如土壤有机质（SOM）含量、pH值、氮（N）和磷（P）矿化潜力、硝化速率以及磷饱和指数（PSI）——的长期影响却鲜有系统研究。尤其在可持续农业理念日益深入的背景下，明确不同管理措施对土壤健康的影响机制，对保障蓝莓产业可持续发展至关重要。

为此，研究人员在加拿大魁北克省诺曼丁地区的一处商业化矮丛蓝莓田，设计了一项为期多年的裂区试验，系统评估了修剪方式（机械修剪与热力修剪）、杀菌剂施用（含/不含prothioconazole）和肥料类型（矿物肥、有机肥、无肥）三因素对土壤肥力的交互影响。该研究旨在揭示各管理措施对土壤肥力指标的作用规律，为种植者制定科学施肥与土壤管理策略提供理论依据。相关成果发表于《Canadian Journal of Soil Science》。

在技术方法上，研究团队采用了田间定位观测与室内培养分析相结合的手段。田间试验采用裂区设计，设置48个试验单元，连续三个栽培周期（2016-2021年）实施不同处理组合。土壤样品按有机层（0-5 cm）和矿质层（0-15 cm）分别采集。关键分析包括：通过20周好气培养法测定氮、磷矿化量（N_min、P_min）和硝化量（N_nit）；采用标准方法测定土壤pH值、SOM含量（通过总碳×1.724计算）以及Mehlich-3提取态磷、铝、铁含量，进而计算PSI。数据经Box-Cox转化后，运用线性混合模型进行统计分析。

土壤有机层（5-0 cm）结果

施肥处理对有机层所有肥力指标均产生显著影响。矿物肥处理使氮矿化量增加2.7倍（+77 kg ha^?1），磷矿化量提升4.5倍（+117 kg ha^?1），但硝化作用降低3倍（?46 kg ha^?1），SOM含量增加34 g kg^?1，土壤pH值下降0.18单位。有机肥处理虽未显著影响氮矿化，却使硝化量增加53 kg NO₃-N ha^?1，磷矿化量提高161 kg ha^?1，土壤pH值上升0.34单位，PSI增加1.3%（达到2.8%的临界阈值）。热力修剪较机械修剪使硝化量减少26 kg ha^?1，土壤pH值降低0.12单位，SOM含量下降29 g kg^?1。杀菌剂处理对所有指标均无显著影响。

土壤矿质层（0–15 cm）结果

在矿质层中，仅施肥处理对土壤pH值有显著效应：矿物肥使pH值降低0.24单位，而有机肥与无肥处理间无差异。修剪方式和杀菌剂处理在该土层未引起任何肥力指标的显著变化。

研究结论与讨论部分强调，热力修剪虽能有效控制病害并减少杂草竞争，但其导致的SOM损失和土壤酸化趋势需引起重视。尽管短期内对氮磷矿化过程无直接影响，但长期实施可能削弱土壤碳库功能。杀菌剂（prothioconazole）在低频率施用下（每两年一次）未表现出对土壤肥力的显著影响，这与更高施用频率下可能改变土壤微生物群落的结果形成对比，提示区域化管理策略需差异化考量。

施肥策略的影响最为突出：矿物肥通过增加植株生物量（尤其是富含酚类和缩合单宁的难分解残体）提升了SOM库，同时其酸化效应抑制了硝化作用，创造了更适宜蓝莓生长的酸性环境。相反，有机肥（禽粪）因其碱性特质抬升土壤pH，促进了硝化过程，但可能导致PSI超出农学安全阈值（2.8%），增加磷的环境流失风险。

综上，该研究首次系统揭示了矮丛蓝莓不同管理措施对土壤肥力多指标的影响机制。对于常规种植，矿物肥在维持土壤酸性和提升碳储量方面更具优势；而有机生产若长期依赖禽粪，需配合施用元素硫以维持土壤酸性，抑制硝化，保障蓝莓铵偏好特性与环境安全。研究成果为优化蓝莓土壤管理、推动产业可持续发展提供了关键科学证据。