沈建生,余红,孙萍,忻雅,林贤锐
(1.金华市农业科学研究院,浙江 金华 321000; 2.杭州市农业科学研究院,浙江 杭州 310000)
草莓属于蔷薇科草莓属多年生草本植物,富含多种营养元素,经济效益高,是我国重要的经济作物之一。目前浙江省草莓主要采用大棚促成栽培,与露地相比,土壤缺少雨水淋洗,且温度、湿度、通气状况都有较大差别,加上施肥用药不合理、化肥施用量过大等问题,造成草莓根际土壤质量下降、次生盐渍化趋势明显,制约了草莓品质的进一步提高。
据前期调查发现,在金华市草莓种植区内土壤的EC值高达12.0 mS·cm-1,已远超出草莓生长所需的正常量,造成草莓大片死苗,成活率仅30%左右,经济损失严重。土壤调理剂是指施入土壤中用于改善土壤的物理、化学和生物性状的物料,用于改良土壤结构、降低土壤盐碱危害、调节土壤酸碱度、改善土壤水分状况或修复污染土壤等[1]。因不同土壤调理剂成分不同,其作用机理和效用存在差异[2]。鉴于土壤次生盐渍化问题已严重影响到金华市草莓产业的可持续发展,试验引进了不同的土壤调理剂进行试验,旨在探讨不同土壤调理剂对草莓品质、产量及设施草莓土壤的影响。
供试草莓品种为红颊;供试土壤调理剂有硅藻土粉、氨基酸原粉、蒙脱石粉、腐殖酸原粉。
试验在金华市金东区岭下朱镇的设施草莓地进行,试验前土壤的电导率(EC)为1 028 μS·cm-1。4种不同的土壤调理剂分别于草莓种植前与复合肥、有机肥混匀撒入各试验小区,每种土壤调理剂施用量为900 kg·hm-2。
以4种土壤调理剂分别为试验处理,以空白为对照,共设5个处理,每处理重复3次,随机区组排列,试验过程中追肥及其他栽培管理同常规措施,且处理间保持一致。
在草莓结果盛期,采集土样并测定土壤的相关指标,包括有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量,以及pH、EC等指标;同时每处理选15株草莓,测定株高、叶长、叶宽、茎粗、花径长、花径粗及叶片的叶绿素含量;每处理取30个果实,测定其平均单果重、硬度、可溶性固形物含量等指标,最后统计每处理的产量。
从表1可以看出,施用不同的土壤调理剂对草莓植株生长有一定的影响。对草莓株高而言,蒙脱石处理最高,其次为硅藻土,两者显著高于对照,而氨基酸和腐殖酸相比对照无显著差异。不同土壤调理剂处理对草莓叶长的影响不显著,对叶宽的影响以氨基酸最高,显著高于对照。从草莓茎粗来看,氨基酸处理的草莓茎粗最大,其余3个处理间无显著差异,但均显著高于对照。氨基酸、蒙脱石、腐殖酸处理的花径粗均显著高于对照,而硅藻土处理的花径粗相比对照无显著差异。从花径长来看,硅藻土的花径长最大,其次为蒙脱石处理,而腐殖酸处理的草莓花径长最小,显著低于对照和部分处理。
表1 不同土壤调理剂对草莓植株生长的影响
注:同列数据后无相同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05),表2~4同。
叶绿素含量直接影响光合作用的强弱,从而直接关系到植物生长[3]。从表2可以看出,氨基酸处理的草莓叶绿素含量最高,比对照提高14.15%;N含量也最大(11.05%),比对照提高13.68%。其次为腐殖酸处理,其叶绿素含量比对照提高10.64%,N含量比对照提高7.82%。另外硅藻土、蒙脱石处理的草莓叶绿素含量、N含量均显著高于对照。
表2 不同土壤调理剂对草莓叶绿素含量的影响
由表3可知,不同土壤调理剂处理均增加了草莓的单果重,其中硅藻土处理的草莓单果重最大,其次是腐殖酸和氨基酸处理,这3个处理的草莓单果重显著高于对照,而蒙脱石处理相比对照无显著差异。从草莓硬度来看,腐殖酸和氨基酸处理的草莓硬度显著高于其余处理,且其他两个调理剂处理与对照无显著性差异。施用土壤调理剂可有效增加草莓的可溶性固形物含量,其中腐殖酸处理的草莓可溶性固形物含量最大,4个处理均显著高于对照。
表3 不同土壤调理剂对草莓品质的影响
施用不同土壤调理剂对草莓产量影响存在差异。其中,腐殖酸处理的草莓产量最大,比对照增产18.3%;其次是氨基酸处理,比对照增产15.2%;硅藻土处理的产量也高于对照,增产8.3%,但差异不显著;而蒙脱石处理的草莓产量与对照相比有所增加,增产5.2%,但差异不显著(表4)。
表4 不同土壤调理剂对草莓产量的影响
土壤中有机质的含量可有效反映出土壤肥力的高低,土样测定结果显示,施用4种不同土壤调理剂对土壤有机质含量的影响不明显。
土壤中碱解氮含量是通过碱解扩散法测定的有效氮量,主要包括无机态氮及易水解的有机态氮的含量,这可清楚显示土壤中近期氮素供应情况。由此可知,土壤中碱解氮含量的变化比土壤中全氮量更能直观的反映出植物对氮素的吸收利用状况[4]。
由表5可以看出,腐殖酸的施用明显提高了土壤中碱解氮的含量,硅藻土、氨基酸处理的土壤碱解氮含量较对照略有增加,而蒙脱石处理的土壤碱解氮含量与对照相比略有降低,但差异不明显。从土壤有效磷含量看,硅藻土、氨基酸、腐殖酸处理的土壤有效磷含量相比对照有所提高,而蒙脱石处理相比对照有所降低,但差异不明显;从土壤速效钾的含量来看,4种不同的土壤调理剂中,硅藻土、腐殖酸的施用明显降低了土壤中速效钾的含量,其他处理提高了土壤中速效钾的含量;对土壤pH值测定结果可知,与对照相比,施用土壤调理剂均可提高设施草莓土壤的pH值,其中硅藻土和蒙脱石处理效果明显;从土壤的EC值来看,4个处理均降低了土壤的EC值,其中腐殖酸、氨基酸处理后土壤的EC值降幅较大。
表5 不同土壤调理剂对土壤理化性状的影响
连续种植草莓的设施大棚因长期得不到自然降雨的淋洗,土壤常年连续利用,再加上有机肥投入不足和以氮肥为主的速效肥的盲目和大量施用,造成土壤中盐分积累过多,土壤EC值普遍高于草莓生长所需的量值,导致土壤次生盐渍化问题日益突出,已严重影响草莓品质和产业的可持续发展。
本试验研究结果表明,4个不同的土壤调理剂的施用显著提高了草莓叶片的叶绿素含量,其中氨基酸、腐殖酸处理促进作用最为显著,同时这两个处理也促进了草莓茎粗、花径粗的增长,而抑制了花径长的增长,这为草莓后期的开花结果奠定了基础;从草莓的品质来看,氨基酸和腐殖酸两个处理显著提高了草莓硬度及草莓可溶性固形物含量,并且这两个处理的草莓口感相对较好,结果与刘继培等[3]的研究结果一致,这可能与腐殖酸、氨基酸处理后土壤中钾离子含量增加有关系。同时,施用4种不同的土壤调理剂提高了草莓的单果重及产量,其中腐殖酸和氨基酸处理的草莓产量显著增加,主要原因是腐植酸及氨基酸的施用对草莓植株的营养生长产生了正作用,提高了植株的抗病性,增加了草莓单果重,进一步提高了草莓产量。
施用土壤调理剂对土壤理化性状产生了一定影响。4种土壤调理剂对土壤有机质含量的影响不明显,但也并未因此而降低土壤有机质含量;其中腐殖酸、氨基酸、硅藻土的施用有效提高了土壤中碱解氮、有效磷的含量,这与高文胜等[5-10]的研究结果类似。然而硅藻土的施用却明显降低了土壤中速效钾的含量,这可能是因为硅藻土的吸附作用造成的土壤中了速效钾含量的降低,而腐殖酸的施用也造成土壤中速效钾含量的降低,这可能是因为腐殖酸的施用促进了植物对钾的吸收,从而降低了土壤中速效钾的含量;另外供试的土壤pH值较低,通过施用土壤调理剂,有效提高了土壤pH值,降低了土壤EC值,这可能是因为土壤调理剂通过改善植株的营养及其根际环境,促进了微生物繁衍的情况,因此,增加了土壤中微生物的数量及土壤酶活性[11],从而达到改善土壤、增强土壤保水、保肥能力[12]、促进氮、磷、钾的转化和吸收,提高肥效,改善植物生长环境的目的,但土壤调理剂发挥作用的机理还需在进一步试验中研究。
本试验研究发现,土壤调理剂的施用对草莓的品质及产量有所提高,并能够改善土壤的理化性状,降低土壤的EC值,这为改善土壤次生盐渍化的问题提供了依据。根据产量和品质结果分析,本试验条件下腐殖酸和氨基酸处理效果最佳。