钱荣青,沐 婵,姚照兵,张艳军,张 钟,李泉清,胡选江,杨绍聪*
(1.玉溪市农业科学院,云南 玉溪 653100; 2.玉溪市特色作物营养工程技术研究中心, 云南 玉溪 653100)
【研究意义】蓝莓学名越橘,属越橘属中的蓝果类型[1],为寡营养植物,其单位面积年施肥量仅为蔬菜作物的1/10。蓝莓在云南种植已有10余年历史[2],近年来种植面积逐年增加,特别是玉溪市澄江县于2018年在抚仙湖周边全面退出大水大肥蔬菜种植后,仅2019年就增加蓝莓种植面积264 hm2,总种植面积达633.3 hm2,对当地产业结构调整及削减农业面源污染和保护抚仙湖有积极作用。由于蓝莓种植在玉溪市属新兴产业,对其种植管理水平差异较大,特别是在施肥管理措施上存在不合理现象,严重影响蓝莓产业的可持续发展。【前人研究进展】蓝莓的施肥研究最早是从复合肥开始[3],研究结果一致表明复合肥比单施肥料效果好,复合肥可促进植株生长并且明显提高产量[4],同时可减少单盐毒害的可能性[5]。蓝莓生长对土壤条件要求极其严格,关于蓝莓施肥问题国外学者已有大量研究,但不同学者在不同试验条件下得出的结论不一致[6]。【研究切入点】玉溪坝区蓝莓种植土壤基本为山地未耕作的红土与松针、腐殖土及酸性物质拌匀而成,土壤有效态N、P、K养分较贫乏。【拟解决的关键问题】根据当地蓝莓种植方式及土壤养分状况,针对N、P、K 3种养分的不同施用量,于2017—2019年连续3年进行蓝莓种植田间施肥试验,分析不同施肥条件下蓝莓果实养分含量与产量以及土壤养分的变化,探明蓝莓种植最优施肥方案,旨在促进玉溪蓝莓产业的可持续发展。
试验于2017—2019年进行,试验地点为玉溪市农业科学院院内基地。试验地土壤为山地红壤,pH 5.72,有机质3.71 g/kg,有效N 7 mg/kg,有效P 0.5 mg/kg,有效K 30 mg/kg。
1.2.1 蓝莓品种 采用2016年12月20日新种植的当地主栽蓝莓品种灿烂作为试验材料,种苗来源于当地蓝莓育苗基地。
1.2.2 供试肥料 肥料为尿素(N 46.4%)、磷酸一铵、硫酸钾(K2O 50%)和思创格全水溶性有机肥(云南思创格科技有限责任公司生产,N+P2O5+K2O≥10%、全水溶性有机质≥60%、全水溶性腐植酸≥30%)。根际土壤调酸改良材料为思创格蓝莓有机肥(云南思创格科技有限责任公司生产,N+P2O5+K2O≥5%、pH 2.5~4.0、有机质≥45%)和思创格蓝莓土壤改良基质(云南思创格科技有限责任公司生产,pH 3.0~5.0、有机质≥50%)。供试肥料均为市购。
1.3.1 试验设计 试验处理设计主要考虑N、P、K 3种养分的不同施用量,在此基础上增施全水溶性有机肥(AWO)。N、P2O5、K2O施肥比例保持2∶1∶2,设计5个处理,3次重复。每个小区种植5株。施用量根据蓝莓种植年限而定,2018年肥料用量比2017年增加30%,2019年比2018年增加75%,各处理具体用肥量见表1。
表1 2017—2019年蓝莓不同处理的施肥量Table 1 Different fertilizer application level for blueberry during 2017—2019 g/株
1.3.2 蓝莓种植与管理 将生红土按行距1.5 m起垄,垄高0.6 m,垄顶部宽0.5 m、基部宽1.2 m,按株距1.2 m打塘,每塘放入思创格蓝莓有机肥1 kg及思创格蓝莓土壤改良基质10 L(4.6 kg),与直径0.5 m、深0.3 m的塘土(约40 L土)充分混匀后定植蓝莓,种植密度5 550株/hm2。化肥及全水溶性有机肥对水浇施,在蓝莓生长季节按试验方案用肥量分10~13次施用。除肥料施用之外的其他管理措施各处理相同。蓝莓种植的第1年(2017年)产量较低,未按试验处理测定产量,种植的第2年(2018年)和第3年(2019年)开始按处理小区计产。2019年进入盛果期。
1.3.3 样品采集与检测 根际土样采集:在蓝莓移栽时采集定植部位的0~20 cm土层土样,20个采样点混合为1个基础土样;2019年6月中旬按处理分小区采集根际0~20 cm土层土样,5个采样点混合为1个处理土样。叶片样采集:在采集土样的同时采集植株上部叶片及下部叶片的混合样。根际土样测定pH、有机质,有效态N、P、K等项目,采用标准方法[7]检测;叶片样品检测全N、全P及全K指标,采用标准方法[8]进行检测。
采用Excel 2007对数据进行统计分析,单因素方差分析和最小显著法(LSD)检验数据差异显著性水平。
从表2看出,不同施肥量处理间蓝莓产量差异显著。
表2 不同施肥量处理蓝莓的产量和糖分含量Table 2 Yield and sugar content of blueberry under different fertilizer application level treatment
单株产量,盛果期(2019年)处理3的单株产量最高,达3.37 kg,与处理5的单株产量(3.36 kg)基本相等。在同等N、P、K肥用量基础上增施全水溶性有机肥,蓝莓产量明显提高(处理3较处理2,处理5较处理4)。单位面积产量,处理2~5均显著高于处理1;盛果期(2019年)以处理3和处理5较高,均与处理1、处理2及处理4达显著差异。总体看,蓝莓施肥以处理3效果最佳,其盛果期单位面积和单株产量均最高;在等量N、P、K施用条件下,增施全水溶性有机肥有利于提高蓝莓产量。
果实糖度,不同施肥量处理间的果实糖度差异不明显,但均以处理3和处理5较高;同等N、P、K肥用量基础上施用全水溶性有机肥,可提高果实糖度(处理3较处理2,处理5较处理4)。
从表3看出,全N、P含量叶片显著大于果实,而全K含量叶片与果实差异不大。叶片和果实全N、P、K含量以处理1最低,处理3最高,但各处理间差异不明显。
表3 不同施肥量蓝莓叶片及果实的养分含量(2019年) Table 3 Leaves and fruit nutrient content of blueberry under different fertilizer application level treatment (2019) %
等量N、P、K肥用量基础上增施全水溶性有机肥,其叶片和果实的全N、P、K含量提高(处理3较处理2,处理5较处理4)。表明,全水溶性有机肥配合N、P、K肥施用,可提高蓝莓叶片及果实养分吸收量。
从表4看出,经3年施肥后,与移栽时基础土壤相比,蓝莓根际土壤pH及有机质变化较小,有效N、P、K养分含量则显著增加。施肥量大的处理,根际土壤有效N、P、K养分含量高,其中,以施P增加量与土壤有效P增加量的匹配性较好,而土壤有效N、K养分增加量与施肥增加量的匹配性较差。说明施肥量大,过多的养分通过水平径流及垂直渗漏流失。增施全水溶性有机肥对保持土壤有机质及稳定蓝莓根际土壤pH有一定好处。
表4 不同施肥量处理蓝莓采果后根际土壤的养分含量(2019年)Table 4 Nutrient content of rhizosphere soil after blueberry harvesting under different fertilizer application level treatment (2019)
蓝莓生长最适宜土壤pH为4.0~5.0,土壤过酸或过碱都会影响干物质积累,阻碍植株的生长[9]。玉溪蓝莓种植区域的大部分土壤pH为6.5~7.8,因此必须对土壤进行改良,主要采取异地拉酸性生红壤进行客土,而生红壤有机质及有效N、P、K含量较贫乏,土壤肥力极低,因此,蓝莓种植过程中应科学合理补充N、P、K养分。
有关氮、磷、钾施肥比例问题一直存在争议,大多数研究结果趋向于 1∶1∶1。有研究认为,在有机质含量较高的土壤上可采用 1∶2∶3或 1∶3∶4,而在矿质土壤上由于磷、钾含量高,施肥比例可为1∶1∶1或 2∶1∶1[10],说明氮、磷、钾肥的施用比例与土壤有效N、P、K含量有关。根据土壤养分状况,明确玉溪地区蓝莓种植N∶P∶K为2∶1∶2,与韦杰楠等[11-12]的研究结果一致。
蓝莓与其他果树相比,具有独特的矿质营养特性,对养分需求低。研究中,蓝莓盛果期N、P、K肥料施用量最高(单株全年施用量分别达34.1 g、17.1 g、34.1 g)的处理,其产量与低施肥量处理相当。因此,大量施肥不但对蓝莓增产不利,同时增加土壤养分残余量、水平径流量及垂直渗漏量,对环境产生不良影响。在N、P、K肥合理施用量基础上增施全水溶性有机肥(含有≥30%的全水溶性腐植酸)可提高蓝莓叶片和果实的N、P、K含量,与袁丽峰等[13]研究结果相一致。
N、P、K肥施用量对蓝莓产量有显著影响,过低和过高施肥量均不利于产量提高。等量N、P、K肥施用基础上增施全水溶性有机肥能明显提高蓝莓产量,叶片及果实的N、P、K吸收量也有一定程度的提高。过高的施肥量会增加根际土壤养分富集量,不利于生态环境保护。玉溪地区蓝莓种植最优施肥方案为蓝莓种植密度5 550株/hm2条件下,盛果期(移栽后3年)全年施N 22.8 g/株、P2O511.4 g/株、K2O 22.8 g/株,并增施全水溶性有机肥80 g/株,该施肥水平下,蓝莓产量及果实糖度最高,叶片及果实的N、P、K吸收量也最高,其对应的根际土壤有效N、P、K含量富集量较多。