徐莉莉,陈珏,陆雪珍,严雨洁
(1.上海市农业技术推广服务中心,201103;2.上海市嘉定区农业技术推广服务中心)
草莓素有“早春第一果”“果中皇后”的美称,我国是世界草莓生产和消费第一大国。近年来,随着郊区种植业结构调整、市民生活质量的提高、草莓采摘旅游业的发展,上海市和全国草莓生产有较大发展。如果依旧遵循传统的水肥管理的生产技术路线,会造成农资成本增加,果品质量下降,环境污染等一系列问题,加强草莓水肥管理,是国际上草莓养分管理研究的一个重要内容[1],因此在草莓生产上大面积推广成熟的水肥一体化技术有着极其重要的现实意义。
草莓由于其生育期长且对肥料敏感,在种植过程中易出现缺素以及肥害现象,因此本研究根据上海嘉定地区土壤肥力特点及草莓不同生长阶段对肥水的需求情况,对设施草莓常规施肥和水肥一体化不同施肥模式进行了比较试验,旨在评估两种施肥模式及不同施肥量和不同氮磷钾配比对提高草莓单果质量、可溶性固形物含量、总产量、节省肥料投入、提高生态效益等方面的作用,以期为草莓设施栽培提供合理的氮、磷、钾施用模式,引导当地农户合理施肥结构和施肥时期,控制施肥总量。
试验品种:供试草莓品种红颜,为上海地区草莓主栽品种。本试验从2017年9月12日开始移栽草莓苗,12月23日开始采收。
试验地点为上海市嘉定区朱桥镇灯塔村草莓示范园,土壤肥力中等,基本理化性质见表1。
试验采用设施栽培,2017年6月进行土壤检测,9月初草莓定植,定植前施用有机肥22 500 kg/hm2,种植密度为90 000株/hm2,10月覆盖地膜,整个时期采用文丘里施肥器进行滴灌追肥,滴头间距30 cm。试验设7个处理,每处理设3次重复,面积为10 m2,随机区组排列。试验设6个水肥一体化处理,处理区根据草莓生长时期需肥规律及土壤肥力确定施肥量,9月20日第一次追肥,T1处理:19∶19∶19、28∶8∶15、16∶8∶34 的水溶性肥料交替使用,用量450 kg/hm2。 T2处理:19∶19∶19、28∶8∶15、16∶8∶34 的水溶性肥料交替使用,用量 300 kg/hm2。 T3处理:19∶19∶19、28∶8∶15、16∶8∶34 的 水溶性 肥 料 交 替使 用 ,用 量150 kg/hm2,共 4 次。 T4处理:18∶18∶18、28∶8∶15、15∶7∶30的水溶性肥料交替使用,用量450 kg/hm2。T5处理:18∶18∶18、28∶8∶15、15∶7∶30 的水溶性肥料交替使用,用量 300 kg/hm2。 T6处理:18∶18∶18、28∶8∶15、15∶7∶30 的 水 溶性肥 料 交 替 使 用 ,用 量150 kg/hm2,每次施用 37.5 kg/hm2。 CK 为当地农户常规沟灌施肥(复合肥配方N-P-K=15-15-15,用量 1 125 kg/hm2,每次施入 375 kg/hm2),各处理进行统一的田间管理,9月20日第一次追肥,具体养分含量见表2。
表1 土壤基本化学性质
表2 分组对比试验施入养分含量
草莓植株和果实性状参照赵密珍[2]编著的《草莓种质资源描述规范和数据标准》。草莓植株生长盛期和盛花期对每个处理随机选择10株对植株叶片长、叶片宽等数据进行调查。果实成熟时对第1穗果和第2穗果的果实性状包括单果质量、可溶性固形物含量进行测定。草莓果实可溶性固形物含量采用POCHET REFRACTOMETER PLA-1型手持糖量计测定。所得数据采用Excel 2010、SPSS 17.0软件进行统计和差异显著性分析。
由表3可知,CK于10月24日开始开花,开花最晚,较其余6个处理晚2~3 d;从盛花期看,也较其余处理晚3 d以上;从果实采收期来看,以T4最早,比CK提前6 d;从果实盛收期看,同样CK最晚,较其他处理晚6~7 d。各处理各生育期明显早于CK,但各处理间物候期差异不大,表明水肥一体化滴灌施肥可明显提前草莓物候期,但不同处理对草莓物候期影响不大。
表3 不同处理物候期比较 月/日
由表4看出,水肥一体化的6个处理各阶段可溶性固形物含量与CK相比呈现显著差异,其中以T2效果最好,试验结果为T2>T1>T3>T4>T5>T6>CK,平均分别较CK增长23.10%、16.43%、13.80%、12.77%、12.21%、10.52%,由数据可知,CK可溶性固形物后期下降较快,而各处理在采收后期仍然保持较高的可溶性固形物含量,水肥一体化不同配方施肥6处理间:T2和T3在4月底的可溶性固形物含量仍然保持在12%以上,与其余各处理呈现显著性差异,由此可见提高K肥的比例可提高草莓生长特别是后期可溶性固形物含量,较高的施肥量处理可有效提高前期草莓果实可溶性固形物含量,但对后期草莓果实可溶性固形物含量的提高反而不佳,说明在适宜的范围内增加施肥量,调整施肥比例有利于提高草莓可溶性固形物的含量。
表4 不同处理草莓可溶性固形物含量对比 %
由表5可以看出,只有T2草莓果实单果质量与CK在成熟期全过程均表现出显著性差异,其余T1、T4表现采收前期草莓单果质量与CK呈现显著性差异,T3、T4在采收中后期草莓单果质量与CK呈显著性差异,总体表现为T2>T1>T5>T4>T3>T6>CK,分别平均较CK增长24.57%、17.97%、14.64%、12.91%、12.19%、4.96%。
表5 不同处理草莓单果质量对比g
由表6看出,水肥一体化的6个处理草莓长势与CK相比呈现显著差异,试验结果为T4>T5>T1>T6>T2>T3>CK,表明水肥一体化条件下,增加施肥量可以促进草莓的营养生长,使草莓的长势更加健壮,6个水肥一体化不同配方施肥处理间,以T4效果最好,表明增施N肥对促进草莓营养生长有十分明显的作用。
水肥一体化的6个处理草莓产量与CK相比呈现显著差异,总体表现T2>T3>T5>T1>T6>T4>CK,平均分别较CK增长39.54%、35.91%、27.31%、24.62%、24.00%、20.30%,6个水肥一体化不同配方施肥处理间以T2表现最好,表明适当增加施肥量特别是增施K肥可提高草莓产量,但随着施肥量特别是施氮量的增加,草莓产量的增加率呈递减趋势,这应该是增施氮肥促进草莓的营养生长,增加光合作用产物向果序以外部分的分配,抑制草莓的生殖生长而导致[3]。
表6 不同处理对草莓产量、叶长、叶宽、叶厚的影响
表7 不同处理对草莓经济效益的影响
表7表明,T2处理经济效益最高,收益较CK增收18.04万元/hm2,增效39.54%,试验结果为T2>T3>T5>T1>T6>T4;从化肥投入方面来看,为T4=T1>CK>T2=T5>T6>T3, 仅 T1、T4化肥投入量增加 0.12 万元/hm2,可见使用水肥一体化施肥模式可以显著提高草莓的经济效益。
本研究试验结果表明,6个处理的施肥方案均明显优于常规施肥模式的CK,同时追肥量远低于常规施肥模式的CK。研究表明施用水溶性肥料处理与常规施肥模式的CK相比,节肥48.10%~84.50%,收益较CK增加18.04万元/hm2,说明采用合理的水肥一体化施肥模式可以有效提高肥料的利用率,减少肥料的使用,提高草莓的品质与产量,有效提高草莓经济效益。
产量和果实品质指标是草莓生长状况的重要反映,也是草莓生产的主要追求目标。本试验条件下,对于肥力中等土壤(速效钾含量较低),T2即采用N 48.00 kg/hm2,P2O532.10 kg/hm2,K2O 95.10 kg/hm2,N∶P∶K 为 1.00∶0.67∶1.98 的水肥一体化施肥处理组合的产量以及品质表现最佳,经济效益最高。过高和过低的施肥量均不利于草莓植株的生长发育,根据土壤测试结果调整水溶性肥料氮、磷、钾比例的3个处理效果更为明显。
上海地区的土壤类型基本是缺少钾元素,而钾元素在大棚草莓的碳水化合物代谢过程中起着重要作用,能够协调氮素利用、提高草莓果实含糖量、改善果实品质、增强抗逆性[4]。本研究结果表明,水肥一体化条件下,在一定范围内,追肥时增加施钾量和施氮量对草莓果实中的可溶性固形物、产量等指标都有一定程度的提升作用[5],但高的施钾量会增加草莓的酸度。过高的施氮量虽然促进草莓的营养生长,增加光合作用产物向果序以外部分的分配,但抑制草莓的生殖生长,导致草莓含糖量、产量的降低,影响草莓品质及产量[6],而氮肥施用量过大,即使增施钾、磷肥果实含糖量也不会增加,不利于果实品质的改善[7~9]。