孫萍,林賢銳,鮑慧,沈建生*
(1.金華市農(nóng)業(yè)科學研究院,浙江 金華 321000; 2.金華三才種業(yè)公司,浙江 金華 321000)
近年來,浙江省設施農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展,對豐富和穩(wěn)定農(nóng)產(chǎn)品市場供給,促進農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收做出了重要貢獻。目前,設施農(nóng)業(yè)已是浙江省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設的重要內(nèi)容和抓手。但與露地相比,設施大棚內(nèi)環(huán)境密閉、通風較弱,同時農(nóng)民為了追求更高利益,設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍存在化肥使用量增加,以及農(nóng)藥的不合理使用等現(xiàn)象,加之設施的阻隔作用,自然降雨淋洗降低,因此,普遍出現(xiàn)了不同程度的鹽分積累,土壤次生鹽漬化程度不斷增強。
草莓通常以設施大棚生產(chǎn)為主,且整個生育期需要持續(xù)投入大量的肥料以滿足營養(yǎng)生長和生殖生長所需。大量的肥料投入不僅會降低草莓的品質(zhì),縮短草莓儲存時間,而且還會造成土壤鹽分積累,且常年種植會造成土壤次生鹽漬化,尤其是在一些草莓老產(chǎn)區(qū),土壤次生鹽漬化問題日益突出,對草莓的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生了巨大的影響,嚴重影響莓農(nóng)的收益,威脅著草莓生產(chǎn)的效益和草莓產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
為有效預防和治理設施草莓土壤次生鹽漬化的發(fā)生和危害,本研究通過增施不同種類的有機肥,減少化肥用量的方法,研究有機肥對土壤次生鹽漬化及草莓生長的影響,以期能為改善設施草莓的土壤環(huán)境,延緩和修復設施草莓土壤鹽漬化提供依據(jù)。
供試草莓品種為紅頰;供試有機肥種類為:經(jīng)充分發(fā)酵的雞糞、牛糞、蚯蚓糞、復合肥(含N、P2O5、K2O各15%)。
試驗設在金華市國家高新科技園區(qū)的草莓地,已種植草莓5年,試驗前土壤的電導率(EC值)為1.33 mS·cm-1,pH值為6.08。
試驗主要根據(jù)有機肥的不同種類設置了4個處理,分別為:對照(CK)復合肥750 kg·hm-2;處理1(T1):雞糞30 000 kg·hm-2+復合肥150 kg·hm-2;處理2(T2):牛糞30 000 kg·hm-2+復合肥150 kg·hm-2;處理3(T3):蚯蚓糞30 000 kg·hm-2+復合肥150 kg·hm-2。每個處理3個重復,隨機排列,每個小區(qū)的面積為6.6 m2。有機肥于草莓種植前1個月施入,翻耕與土壤混合均勻,試驗過程中追肥及其他栽培管理措施與常規(guī)相同,且每個處理之間保持一致。
首先在試驗前和草莓結(jié)果期分別測定土壤的相關(guān)指標,主要包括土壤pH值、EC值等;其次在草莓苗期測定植株生長性狀,主要包括株高、葉長、葉寬、莖粗、花徑長、花徑粗及葉片的葉綠素含量;盛花期以每個小區(qū)為單位測定開花比例;結(jié)果期記錄每個處理草莓單果重、株產(chǎn)量、分批收獲的產(chǎn)量及草莓的可溶性固形物等品質(zhì)指標,最后進行匯總統(tǒng)計。
在試驗進行前測定土壤的pH值為6.08,經(jīng)過試驗處理以后,CK的土壤pH值繼續(xù)下降,而其他處理的草莓土壤pH值有所上升,其中T1的pH值上升了0.07單位,T2上升了0.15單位,T3上升了0.23單位,處理T3的上升幅度較大。另外在試驗前測定土壤的EC值為1.33 mS·cm-1,經(jīng)過試驗處理后,在草莓結(jié)果期測定土壤EC值,不同處理的土壤EC值表現(xiàn)不同,其中CK處理全部為復合肥,在結(jié)果期測定的EC值為1.42 mS·cm-1,在所有處理中最高,與試驗前比較上升了6.8%,處理T1、T2、T3的EC值均有所下降,分別下降了31.6%,47.4%,52.6%,T3處理的EC值為0.63 mS·cm-1,為所有處理最低值。
表1 不同處理土壤相關(guān)指標的變化
從表2中可以看出,T3的株高最高(25.9 cm)、花徑粗最大(4.0 mm),T2的葉長最大(11.8 cm),T1的葉寬最寬(6.3 cm),但是所有有機肥處理對草莓株高、葉長、葉寬、花徑粗等生長指標沒有顯著性影響;而從莖粗的指標來看,T3的莖粗最大(1.6 cm),與T1、T2之間差異顯著,且顯著高于對照(CK);處理T3的花徑長最大(25.9 cm),與其他兩個處理之間沒有顯著性差異,但顯著高于對照。
表2 不同處理對草莓生長指標的影響
注:同列數(shù)據(jù)后沒有相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),表3同。
開花比例是衡量和判斷草莓關(guān)鍵生育期的有效指標之一。由表2可以看出,處理T3的開花比例最高,為74.1%,T1的開花比例為65.1%,T2的開花比例為62.4%,CK處理的開花比例最低,為46.3%,表明有機肥的應用可以增加草莓的開花比例。
由表3可以看出,處理T3的氮素含量最高,植株葉綠素含量也最高;其次是處理T1,其氮素含量為10.97 mg·g-1,葉綠素含量為35.52;CK的氮素含量最低,為10.01 mg·g-1,葉綠素含量也最低。
表3 不同處理對草莓產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
可溶性固形物及果實硬度是衡量草莓品質(zhì)最為直觀的指標,通過試驗可以看出,增施有機肥可以明顯地提高草莓的可溶性固形物含量,其中T1的可溶性固形物含量最高,為13.97%,比CK提高了2.41百分點,T2、T3的可溶性固形物分別比CK提高了2.13和2.22百分點。但是增施有機肥降低了果實的硬度,CK的硬度最大,為1.32 kg·cm-3,其次是處理T2,T1的硬度最小。
不同處理對草莓的產(chǎn)量的影響是存在差異的,其中處理T3的單果重最大,為20.42 g,比CK高2.59 g,小區(qū)產(chǎn)量也最大,為20.44 kg,比CK高2.79 kg;其次是處理T2,單果重為19.56 g,小區(qū)產(chǎn)量為19.52 kg,T1的單果重、小區(qū)產(chǎn)量分別為18.40 g、18.76 kg,比CK分別高出0.57 g、1.11 kg,差異顯著。
通過試驗可以看出,設施栽培的草莓增施腐熟的有機肥可以有效地提高土壤的pH值,顯著地降低土壤的EC值,其中增施蚯蚓糞的pH值提升的幅度在3個處理中最大,同時土壤EC值降低的幅度也最大。蚯蚓糞中不僅含有大量的有機質(zhì)等有效成分,同時還含有大量的微生物,微生物進一步活化了土壤中的有效成分[1-2],這對于緩解和治理設施草莓土壤次生鹽漬化具有良好的效果。因此,設施草莓增施蚯蚓糞可以顯著改善草莓的土壤理化性狀。
株高、葉片、莖粗等草莓植株的生長指標在一定程度上反映了草莓的營養(yǎng)生長狀況[3]。本試驗結(jié)果表明,增施有機肥可以促進草莓的營養(yǎng)生長,主要表現(xiàn)在促進了株高、葉長、葉寬、花徑等的生長,但影響不顯著;然而有機肥的使用顯著增加了草莓的莖粗,這對于草莓后期的開花結(jié)果有一定的協(xié)同作用。
另外,增施有機肥大大提高了草莓的開花比例,開花比例是衡量和判斷草莓關(guān)鍵生育期的有效指標之一[4],尤其是盛花期的開花比例越大,說明草莓生長越良好。從試驗結(jié)果可以看出,所有有機肥處理中,增施蚯蚓糞的開花比例最大,這可能是因為蚯蚓糞中除了有機肥共有的有機質(zhì)等物質(zhì)以外,還含有大量赤霉素、細胞分裂素等調(diào)節(jié)植物生長的營養(yǎng)成分[5],這些成分對草莓開花有促進作用。
氮素含量及植株的葉綠素含量與植株的光合作用存在一定的關(guān)聯(lián)[6],增施有機肥對于提高草莓葉片的氮素含量及葉綠素含量有顯著的效果,試驗表明,增施蚯蚓糞的草莓其氮素含量及葉綠素含量最高,這說明其生長健壯,對水肥的利用很充分。
草莓果實中可溶性固形物是反映草莓果實甜度的一個有效指標,增施有機肥可以顯著提高設施草莓的可溶性固形物含量,這主要是因為有機肥中各種有益的成分以及微生物,可有效提高光合速率,促進草莓的光合作用,同時對自身物質(zhì)的合成及轉(zhuǎn)化也存在相應的促進作用,從而有效地提高了草莓的含糖量[7]。
果實硬度是反映草莓果實耐貯性及運輸性的一個比較直觀的指標,試驗表明,增施有機肥降低了草莓的果實硬度,由此可見,增施有機肥的草莓耐貯性及運輸性有所下降,但是果實品質(zhì)優(yōu)秀,適合當?shù)夭烧N售。
產(chǎn)量作為衡量作物最重要的指標之一,其高低與草莓的管理水平及收益高低有直接的聯(lián)系。增施有機肥可以顯著增加設施草莓的產(chǎn)量,其中增施蚯蚓糞的草莓產(chǎn)量最高,這是因為蚯蚓糞中微生物的存在,活化了有機肥中的營養(yǎng)成分[1-2],另外也有研究發(fā)現(xiàn),蚯蚓糞還可以提高土壤中團聚體的含量,降低黏粒含量[8],改善了根系生長條件,促進養(yǎng)分的吸收,從而增加草莓的產(chǎn)量。
綜上所述,設施草莓增施有機肥可以有效地提高土壤的pH值,降低土壤的EC值,對于綜合治理設施草莓土壤次生鹽漬化具有良好的效果。試驗表明,增施蚯蚓糞對延緩和修復設施草莓土壤鹽漬化,促進草莓生長,提高草莓品質(zhì)和產(chǎn)量的效果最佳。