張衛(wèi)東+張雪姣+沈蘭+秦嶺
(北京市昌平區(qū)土肥站,北京 102200)
【摘要】通過(guò)開(kāi)展田間試驗(yàn),研究高肥力土壤條件下有機(jī)肥對(duì)保護(hù)地草莓產(chǎn)量、品質(zhì)以及土壤EC值的影響,探討高肥力土壤大量施用有機(jī)肥的必要性,驗(yàn)證大量施用有機(jī)肥對(duì)土壤EC值升高的影響和對(duì)草莓產(chǎn)量、品質(zhì)可能產(chǎn)生的負(fù)面作用,為北京市昌平區(qū)高肥力土壤施用有機(jī)肥提供科學(xué)策略和指導(dǎo)。本試驗(yàn)得出的初步結(jié)論為:高肥力土壤投入過(guò)量的有機(jī)肥會(huì)因?qū)е鹿麑?shí)硝酸鹽含量升高,降低草莓內(nèi)在品質(zhì),草莓產(chǎn)量也不會(huì)增加。因此高肥力土壤不建議大量施用有機(jī)肥,草莓的有機(jī)肥施用量應(yīng)在3 kg/m2以下。
莓根系較弱,對(duì)氣象條件和土壤條件要求較高。在其生產(chǎn)過(guò)程中,有機(jī)肥料雖然有著不可替代的作用,但過(guò)量施用也會(huì)對(duì)草莓造成不利影響。孫世民等[1]在果實(shí)品質(zhì)影響因素的分析研究中認(rèn)為,土壤營(yíng)養(yǎng)成分及其比例對(duì)果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)影響最大。過(guò)量施用有機(jī)肥會(huì)影響作物根系吸水,引起燒根,僵苗不發(fā),葉片畸形,嚴(yán)重時(shí)作物逐漸萎蔫而枯死[2]。當(dāng)前北京市昌平區(qū)草莓種植技術(shù)對(duì)高肥力土壤有機(jī)肥推薦施用量與綜合肥力管理技術(shù)的研究較少,缺少對(duì)不同肥力水平下基肥、追肥數(shù)量的調(diào)整方案與方法?,F(xiàn)有資料難以對(duì)昌平草莓產(chǎn)業(yè)有機(jī)肥基施用量、有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥的配合策略、基肥與追肥的數(shù)量關(guān)系給出明確答案。
通過(guò)對(duì)昌平區(qū)2010~2014年草莓種植區(qū)測(cè)土結(jié)果研究表明,昌平區(qū)草莓日光溫室土壤肥力的快速升高,土壤養(yǎng)分含量大部分已經(jīng)達(dá)到高水平指標(biāo)[3]。其中,有機(jī)質(zhì)含量一直高于北京市土壤地力分等定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的高水平值(20~25 g/kg)[4],且呈現(xiàn)出逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖1)。
本文通過(guò)開(kāi)展田間試驗(yàn),研究高肥力土壤中不同有機(jī)肥施用量對(duì)草莓果重、株產(chǎn)以及可溶性固形物等指標(biāo)的影響,不同有機(jī)肥施用量對(duì)土壤EC值的貢獻(xiàn),探討高肥力土壤施用有機(jī)肥的必要性與否,驗(yàn)證有機(jī)肥過(guò)量施用對(duì)土壤EC值升高的貢獻(xiàn)和對(duì)草莓產(chǎn)量、品質(zhì)所產(chǎn)生的負(fù)面作用,為昌平高肥力土壤草莓有機(jī)肥施肥提供科學(xué)策略和指導(dǎo)。
材料與方法
試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地點(diǎn)位于北京市昌平區(qū)興壽鎮(zhèn)天成草莓園內(nèi),日光溫室建成10年以上,屬種植成熟的老溫室,且于草莓定植前完成土壤消毒。該地區(qū)屬半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候,年平均日照時(shí)數(shù)
2684 h,年平均氣溫11.8 ℃,年平均降水量550.3 mm。土壤屬潮褐土,質(zhì)地適中,通透性好。耕層土壤(0~20 cm)含有機(jī)質(zhì)23.5 g/kg、堿
解氮163 mg/kg、有效磷311 mg/kg、速效鉀391 mg/kg,pH為7.40,電導(dǎo)率82.7 ?S/cm。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)
本試驗(yàn)于2014年8月~2015年6月在天成草莓園6號(hào)溫室內(nèi)進(jìn)行。供試品種為‘桑坦,又名‘圣誕紅,是近年新引進(jìn)品種,具有抗病性強(qiáng)、早熟、豐產(chǎn)等特性。供試肥料為褐色粉狀,含全氮(N) 1.53%、全磷(P2O5) 1.36%、全鉀(K2O) 2.29%、有機(jī)質(zhì)46.3%、水分20.46%,pH為7.28的商品有機(jī)肥。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理,分別為不施肥處理(T0即CK)、有機(jī)肥處理1(T1)施商品有機(jī)肥3 kg/m2、有機(jī)肥處理2(T2)施商品有機(jī)肥6 kg/m2、有機(jī)肥處理3(T3)施商品有機(jī)肥12 kg/m2。小區(qū)面積70 m2,處理間設(shè)保護(hù)行,小區(qū)隨機(jī)排列。有機(jī)肥一次性底施,不施用化肥。其他管理措施和滴灌追肥按照常規(guī)一致管理方法進(jìn)行。
樣品采集與分析
施底肥前取耕層土壤(0~
20 cm),風(fēng)干磨細(xì)過(guò)篩后分析土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分情況。土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定;有效磷采用Olsen法測(cè)定,速效鉀采用乙酸銨提取——火焰光度法;水溶性鹽總量采用電導(dǎo)率法測(cè)定EC值。采用抽樣估算方法獲得草莓產(chǎn)量。果實(shí)成熟后采用抽樣測(cè)量取平均值的方法測(cè)試品質(zhì)結(jié)果。其中,可溶性糖采用糖度計(jì)測(cè)定,總酸采用酸堿滴定法,硝酸鹽采用紫外分光光度法。
數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)處理采用 Excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
結(jié)果與分析
對(duì)單果重和單株產(chǎn)量的影響
本研究中,各處理間草莓單果重和單株產(chǎn)量有所不同(表1)。由表1可以看出,隨著有機(jī)肥施用量的增加,草莓單果重呈現(xiàn)出逐步減小的趨勢(shì)。以不施肥CK處理單果重最高,達(dá)
20.88 g/個(gè)。T1處理次之,單果重為18.01 g/個(gè),減少了13.74 %。T3處理雖然有機(jī)肥施用量最高,但果實(shí)偏小,單果重為17.38 g/個(gè),比不施肥處理減少了近20%。這說(shuō)明,在高肥力地塊增施有機(jī)肥不能提高果形大小,反而導(dǎo)致結(jié)小形果。由表1可以看出,3個(gè)施肥處理的草莓單株產(chǎn)量均低于不施肥處理。其中以T2處理,單株產(chǎn)量最低(220.62 g/株),僅為CK處理的79.3%。T3處理單株產(chǎn)量為268.20 g/株,與CK處理差別不明顯,但結(jié)合草莓單果重量可以看出,T3處理草莓果形偏小,數(shù)量多。
表1 不同有機(jī)肥用量對(duì)草莓單果重、單株產(chǎn)量的影響
處理 單果重/(g/個(gè)) 單株產(chǎn)量/(g/株)
CK 20.88 278.20
T1 18.01 236.92
T2 18.23 220.62
T3 17.38 268.20
對(duì)產(chǎn)量的影響
在本試驗(yàn)中CK處理草莓產(chǎn)量最高,T1、T2處理草莓產(chǎn)量逐級(jí)減少,較不施肥處理每667m2分別減產(chǎn)302.88和422.46 kg。T3處理草莓產(chǎn)量有所回升,達(dá)到了1968.20 kg,亦比CK處理減少了3.57 %。T3處理在草莓采收前期同T1、T2減產(chǎn)趨勢(shì)一致,在采收后期產(chǎn)量有一定的回升趨勢(shì)。究其原因,這可能由于草莓成熟后期植株生產(chǎn)力下降,而T3處理土壤庫(kù)存養(yǎng)分富余有關(guān)。
對(duì)可溶性固形物、總酸、糖酸比的影響
可溶性固形物、糖度和酸度等指標(biāo)是評(píng)價(jià)漿果類果實(shí)品質(zhì)的幾個(gè)重要參數(shù)[5]。由表2可以看出,不同處理可溶性固形物含量有所不同。其中CK處理固形物含量最高達(dá)14.1%,T2處理可溶性固形物含量為CK處理的60.3%,T3處理可溶性固形物含量有所回升,但含量較CK處理低22%。3個(gè)施肥處理平均總酸含量為0.55%,比不施肥處理略高。T1處理草莓總酸含量最低。
通常,果實(shí)糖酸比在11~12以上時(shí)果實(shí)的風(fēng)味較佳[6]。由于草莓品種特性原因,本試驗(yàn)各處理糖酸比均大于12。尤其以不施肥處理(CK)的糖酸比最高,大于25,其次為T3處(19.68),比CK處理減少24.88 %。說(shuō)明CK、T3處理草莓口感清甜。
表2 不同有機(jī)肥用量對(duì)可溶性固形物、總酸、糖酸比的影響處理 可溶性固形物/% 總酸/% 糖酸比
CK 14.1 0.54 26.20
T1 9.3 0.52 17.97
T2 8.5 0.56 15.19
T3 11 0.56 19.68
對(duì)硝酸鹽含量的影響
圖3可以看出,T1處理草莓硝酸鹽含量最高,達(dá)65.07 mg/kg,較CK處理硝酸鹽含量高8.3%,且3個(gè)施肥處理的草莓硝酸鹽含量均高于不施肥處理。這很可能因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)含量過(guò)高導(dǎo)致對(duì)氮肥的過(guò)度吸收,造成果實(shí)硝酸鹽小幅度升高。
不同有機(jī)肥用量對(duì)土壤EC值的影響
施用有機(jī)肥數(shù)量越大,存留在土壤中的數(shù)量也就更大,從而對(duì)土壤的影響更加持久。雖然在草莓生長(zhǎng)發(fā)育期間受追肥因素影響產(chǎn)生短時(shí)升高,但因追肥數(shù)量小,濃度低,對(duì)EC值影響時(shí)期短,升高的土壤EC值在追肥后,隨肥料的吸收而逐步降低。T0、T1、T2、T3處理均表現(xiàn)出這樣的規(guī)律,以T2處理EC值變化曲線較為圓滑:
圖8為定植后至生育末期停止追肥后土壤EC值??梢钥闯觯豢紤]生育期間受追肥因素影響,土壤EC值在生育末期T0處理微降,T1、T2、T3處理均有不同程度的提高。土壤EC值以T2的升幅最高,其次為T3處理。
討論
◆ 高肥力土壤施用有機(jī)肥可能無(wú)增產(chǎn)效果。大量試驗(yàn)證實(shí)[7-9],低肥力土壤上施用有機(jī)肥對(duì)提高草莓產(chǎn)量有顯著影響。本試驗(yàn)中,高肥力土壤施用有機(jī)肥并不能達(dá)到增產(chǎn)效果,同時(shí),高肥力土壤不施肥處理草莓并未減產(chǎn),而且在4個(gè)處理中產(chǎn)量最高。高肥力水平施用有機(jī)肥,未增加經(jīng)濟(jì)效益。在草莓采收前期、中期、后期T1、T2、T3處理同CK(T0)處理相比較,減產(chǎn)趨勢(shì)一致,T3組在采收后期處理產(chǎn)量有一定的回升趨勢(shì),但草莓采收后期經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低,對(duì)于農(nóng)戶增加收入的意義不大。
◆ 本試驗(yàn)有機(jī)肥投入過(guò)量會(huì)輕微導(dǎo)致果實(shí)可溶性固形物含量、糖酸比降低,硝酸鹽含量升高,影響草莓品質(zhì)。隨著有機(jī)肥投入量的不斷增加,草莓總酸含量并沒(méi)有表現(xiàn)出增長(zhǎng)或降低趨勢(shì),這說(shuō)明高肥力土壤下施用有機(jī)肥數(shù)量與果實(shí)品質(zhì)無(wú)明確對(duì)應(yīng)關(guān)系。果實(shí)酸類物質(zhì)含量是由礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、溫度、光照等多種因素綜合作用的。這與前人[6,10-11]研究理論相符。
◆ 單果重主要受疏花疏果操作的影響和溫度影響。在同等疏花疏果操作和溫度條件下,根系對(duì)養(yǎng)分吸收數(shù)量可以影響單果重。但本試驗(yàn)在同等疏花疏果操作和溫度條件下缺乏生育期對(duì)根系生長(zhǎng)量的調(diào)查。故不能推斷不同數(shù)量有機(jī)肥處理由于苗期根系發(fā)育不同所導(dǎo)致的對(duì)單果重的影響。
◆ 本試驗(yàn)尚不能推斷出商品有機(jī)肥施用水平在0~3 kg/m2之間的土壤對(duì)草莓產(chǎn)量、品質(zhì)及生長(zhǎng)期間和末期土壤EC值的影響程度。
◆ 應(yīng)繼續(xù)探討研究是否可以在一定時(shí)期不施用或施用較少的有機(jī)肥維持地力水平;以及維持量如何確定,為昌平高肥力土壤草莓有機(jī)肥料施肥提供科學(xué)策略和指導(dǎo)。
◆ 對(duì)農(nóng)戶施肥的指導(dǎo)建議:本文證實(shí),對(duì)于高肥力土壤,其自身養(yǎng)分足以滿足植株生長(zhǎng)所需,增施有機(jī)肥不僅增加成本,反而可能導(dǎo)致草莓產(chǎn)量、品質(zhì)下降。而在高肥力土壤施用3~12 kg/m2的有機(jī)肥會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)末期土壤EC值增高??紤]到土壤EC值升高會(huì)對(duì)下茬定植不利,建議指導(dǎo)農(nóng)戶在完成土壤培肥,土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分達(dá)到較高水平后,相應(yīng)減少無(wú)機(jī)肥料和有機(jī)肥料的投入數(shù)量,減少無(wú)效投入,使土壤綜合肥力維持在高水平且無(wú)土壤鹽漬化障礙狀態(tài),對(duì)于高EC值土壤采取技術(shù)措施有效降低土壤EC值。
結(jié)論
◆ 建議高肥力土壤有機(jī)肥施肥量應(yīng)在3 kg/m2以下。
◆ 不建議高肥力土壤長(zhǎng)期大量施用有機(jī)肥,應(yīng)限制有機(jī)肥的施用數(shù)量。
參考文獻(xiàn)
[1] 孫世明,魏欽平.果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)影響因素的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1992, 23(4):353-358.
[2] 王迪軒.有機(jī)肥過(guò)量施用也有害[J].湖南科技報(bào),2007(11):1.
[3] 沈蘭,張衛(wèi)東,秦嶺,等.地力分級(jí)在昌平區(qū)保護(hù)地草莓平衡
施肥上的應(yīng)用[J].蔬菜,2015(6):30-33.
[4] 王勝濤,宗靜,賈小紅.北京市測(cè)土配方項(xiàng)目實(shí)施區(qū)縣土壤養(yǎng)
分狀況分析與評(píng)價(jià)[J].北京農(nóng)業(yè),2007(10):113-120.
[5] 路河.鉀肥對(duì)草莓品質(zhì)的影響研究初報(bào)[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(溫
室園藝),2010(2):44-45.
[6] 張杏鸞,孫吉茹.影響草莓品質(zhì)的主要因素及對(duì)策[J].河北果樹(shù),
2012(1):53-54.
[7] 張占軍.不同有機(jī)肥對(duì)大棚草莓產(chǎn)量和品質(zhì)效應(yīng)的影響[J].現(xiàn)
代園藝,2014(4):21-22.
[8] 劉新彩,劉強(qiáng),鄭書(shū)旗,等.幾種有機(jī)肥料在溫室草莓上施用
試驗(yàn)[J].北方果樹(shù),2008,9(5):12-13.
[9] 曲貴偉,劉玉琴.生物有機(jī)肥料對(duì)草莓產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].
丹東紡專學(xué)報(bào),2003(3):5-6.
[10] 齊長(zhǎng)紅,路河,田煒瑋.夜溫對(duì)草莓產(chǎn)量和品質(zhì)的影響探討[J].
農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(溫室園藝),2008(6):46-47.
[11] 趙智慧,周俊義.果樹(shù)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)形成及評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展
[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002(25):111-114.
作者簡(jiǎn)介:張衛(wèi)東(1970-),女,北京人,中級(jí)農(nóng)藝師,從事土壤肥料及農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。