王劍, 連瑛, 王笑, 崔麗利, 沈建波, 孫輝, 吳愉萍*, 陶忠富, 潘賢
(1.寧波市江北區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)站,浙江 寧波 315033; 2.寧波市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理總站,浙江 寧波 315012;3.寧波市江北慈城阿波家庭農(nóng)場(chǎng),浙江 寧波 315031; 4.寧波市鄞州區(qū)東錢湖鎮(zhèn)發(fā)展服務(wù)辦公室,浙江 寧波 315121;5.象山縣耕地質(zhì)量與肥料管理站, 浙江 象山 315700)
草莓口感酸甜、色澤鮮艷和營養(yǎng)豐富,深受市場(chǎng)追捧,經(jīng)過近十幾年的推廣,設(shè)施栽培草莓的面積已越來越大,在江浙地區(qū)草莓上市時(shí)正逢節(jié)日,是一種不折不扣的“致富果”。因此,部分生產(chǎn)者為了追求更大的市場(chǎng)利益,盲目施用化肥農(nóng)藥,草莓的質(zhì)量安全問題一直受社會(huì)關(guān)注[1-3]。另外,隨著生活水平的提高,消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)草莓的需求日益增強(qiáng),而市場(chǎng)供應(yīng)明顯不足。據(jù)調(diào)查,寧波市通過綠色食品認(rèn)證的草莓產(chǎn)品僅占國家安全品牌認(rèn)證的5%[4-5],因綠色草莓生產(chǎn)中化肥農(nóng)藥的使用有較高的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)土壤地力的要求也相應(yīng)提高,這些因素都對(duì)生產(chǎn)者提出更高的要求。近年來,由于大棚草莓的不合理施肥用藥,土壤環(huán)境和土壤微生態(tài)平衡損害嚴(yán)重,而微生物菌劑以其環(huán)境友好、增產(chǎn)增效等特點(diǎn)已成為化肥減量的有效手段[6]。微生物菌劑是一種新型肥料,大多屬于假單胞菌屬、芽孢桿菌屬,通過植物生長促進(jìn)菌定殖于植物根系,可有效抑制根際病原菌,促進(jìn)植物生長,增加作物產(chǎn)量和品質(zhì),經(jīng)過一定的工藝處理制成肥料后應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)及農(nóng)產(chǎn)品提質(zhì)增效都具有重要的意義。
本試驗(yàn)研究有機(jī)肥配施不同劑量微生物菌劑對(duì)草莓生長和品質(zhì)的影響,探索微生物菌劑施用的最適用量范圍,以期提高草莓的品質(zhì)和效益,改良土壤,為肥藥雙減及綠色草莓種植提供一定參考。
試驗(yàn)基地位于寧波市江北區(qū)慈城鎮(zhèn)妙山村阿波家庭農(nóng)場(chǎng),該基地種植草莓3 a,種植戶草莓種植經(jīng)驗(yàn)8 a以上,熟悉草莓生長習(xí)性及栽培技術(shù),農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全意識(shí)較強(qiáng),對(duì)綠色草莓生產(chǎn)具有濃厚興趣。該農(nóng)場(chǎng)土壤為黃化青紫泥田,肥力較好,pH 4.66,有機(jī)質(zhì)38.2 g·kg-1,全氮3.24 g·kg-1,有效磷95.6 mg·kg-1,速效鉀250 mg·kg-1,水溶性鹽總量3.1 g·kg-1。草莓品種為紅頰。
供試有機(jī)肥為牛糞(N 1.02%,P2O50.38%,K2O 0.64%,有機(jī)質(zhì)90.8%)。供試微生物菌劑有效菌種為解淀粉芽孢桿菌,有效活菌數(shù)≥5 億·g-1。供試化肥為氰氨化鈣(N 19.8%)、高磷肥(P2O540%)、硫酸鉀(K2O 50%)、含腐植酸復(fù)合肥(N、P2O5、K2O各15%)、過磷酸鈣(P2O517%)和尿素(N 46%)。
設(shè)5個(gè)處理:有機(jī)肥配施常量微生物菌劑施肥(T1處理);有機(jī)肥配施高量微生物菌劑施肥(T2處理);有機(jī)肥配施雙倍量微生物菌劑施肥(T3處理);有機(jī)肥不加微生物菌劑施肥(CK)和常規(guī)施肥(PT處理)。T1、T2、T3、CK每667 m2施有機(jī)肥1 800 kg、氰氨化鈣40 kg、高磷肥5 kg、硫酸鉀18 kg、微生物菌劑5 kg,化肥折純量18.92 kg。PT處理每667 m2施含腐植酸復(fù)合肥100 kg、過磷酸鈣40 kg、尿素20 kg,化肥折純量為61 kg。
小區(qū)面積33.3 m2,重復(fù)3次,每667 m2栽植草莓苗約5 000株。各處理均于2018年7月31日施入有機(jī)肥、氰氨化鈣和其他基肥,悶棚滅菌30 d以上使其充分反應(yīng);9月20日,草莓移栽定植,11月15日第一次調(diào)查植株成活率,兩周后調(diào)查補(bǔ)苗成活率,其中T1、T2、T3、CK未作化學(xué)防治,PT開展化學(xué)防治6次;其余農(nóng)事管理均一致。
土壤分析:試驗(yàn)前,采集試驗(yàn)地塊土壤樣品1個(gè),按蛇形法確定5個(gè)采樣點(diǎn),采集0~20 cm耕層土壤;草莓收獲后,分別采集普通種植和綠色種植土壤樣品各1個(gè);土壤分析送有CMA資質(zhì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)定。
植株調(diào)查及產(chǎn)量測(cè)定:草莓成活后,每個(gè)小區(qū)分兩次逐株調(diào)查草莓成活率;從每小區(qū)隨機(jī)選取20株草莓,并做好標(biāo)記,采摘成熟商品果進(jìn)行稱重,測(cè)定產(chǎn)量,所選地塊避免邊際地塊。
草莓品質(zhì)分析:從每個(gè)小區(qū)測(cè)產(chǎn)地塊中隨機(jī)稱重1 kg草莓果實(shí),分別按照GB 5009.5—2016、GB 5009.3—2016、GB/T 10786—2006、GB/T 12456—2008、GB 5009.268—2016方法測(cè)定蛋白質(zhì)含量、含水量、可溶性固形物含量、總酸和鈣含量。
用IBM SPSS 24軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,LSD法進(jìn)行多重比較分析,Excel 2016繪圖。
大棚草莓植株移栽后的成活率決定了草莓的種植效益。在不進(jìn)行化學(xué)防治的前提下,草莓植株首次調(diào)查平均成活率只有45.6%,T2處理的成活率最高,達(dá)49.8%;CK處理的成活率最低,只有35.8%;施用不同用量的微生物菌劑都不同程度地提高了草莓植株的成活率,CK處理與T1、T2、T3處理相比較,差異顯著;而化學(xué)防治6次的PT處理,草莓移栽后成活率則顯著提高,達(dá)80%(圖1)。通過補(bǔ)苗后調(diào)查,T1、T2、T3和CK處理的成活率分別提高至70%、70.3%、79.2%和63.4%,T3處理與T1、T2和CK的差異均顯著;PT處理的成活率最高,達(dá)99%,與其他處理相比差異均顯著。
柱間無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)
不同處理的草莓品質(zhì)有較大的不同(表1),從蛋白質(zhì)含量來看,T1處理最高,達(dá)1.14%;T3處理其次,為1.08%;T1與T2、CK和PT處理相比較,差異均顯著;PT處理的蛋白質(zhì)含量最低,只有0.93%,與T1、T3和CK相比較,差異顯著。從草莓含水量來看,T2和CK處理最高,均為89.7%,與T1、T3和PT處理相比較,差異顯著;T3處理的含水量最低,為86.6%,與其他處理相比較,差異顯著??扇苄怨绦挝锖渴且豁?xiàng)最直觀的品質(zhì)指標(biāo),T3處理的可溶性固形物含量最高,達(dá)11.7%,與其他處理相比較,差異均顯著。從總酸來看,T3處理的總酸含量最高,為8.25%;CK處理的總酸最低,為5.05%;T3處理與其他處理相比較,差異均顯著。鈣含量對(duì)草莓外觀及儲(chǔ)存都有一定影響,T3處理的鈣含量最高,為85.5 mg·kg-1;其次為T1、T2、CK、PT;T3處理與其他處理差異均顯著。綜合來看,T3處理的可溶性固形物含量、總酸含量和鈣含量最高,含水量最低,可視為風(fēng)味最佳。
表1 不同處理對(duì)草莓品質(zhì)的影響
受溫度影響,設(shè)施栽培草莓不同生長階段的產(chǎn)量會(huì)有所不同(表2)。不同處理對(duì)草莓單月產(chǎn)量和總產(chǎn)量均有一定影響,1—4月單產(chǎn)最高均為PT處理,每667 m2分別達(dá)375、483、642和710 kg;最低的為CK,每667 m2分別為164、196、264和308 kg;相應(yīng)的PT處理總產(chǎn)量最高,每667 m2為2 210 kg;T1、T2和T3總產(chǎn)量較接近,每667 m2分別為1 452、1 444和1 536 kg;CK總產(chǎn)量最低,每667 m2為932 kg;PT處理的總產(chǎn)量與其他處理相比較,差異顯著。從增產(chǎn)幅度來看,隨著氣溫上升,3月較2月增幅大,而4月幅度有所降低,說明大棚草莓最佳采摘期為2—4月,從4月增產(chǎn)幅度來看,T1處理最高,為23.3%,其次是T2、T3、CK,分別為21.6%、20.1%和10.6%,PT處理增幅最低,為10.6%。
表2 不同處理對(duì)草莓產(chǎn)量的影響
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)與土壤健康息息相關(guān)。不同種植模式后土壤理化指標(biāo)變化情況有所不同(圖2),綠色種植后土壤各項(xiàng)理化指標(biāo)均得到了不同程度提升,且相比較普通種植,提升幅度較大。綠色種植后,基地土壤pH值為6.31,比種植前提高1.65單位 、比普通種植提高0.74單位;有機(jī)質(zhì)含量54.1 mg·kg-1,比種植前和普通種植后均有所提高;綠色種植后,基地水溶性鹽總量從3.1 g·kg-1降低至1.8 g·kg-1;普通種植后基地水溶性鹽總量為2.8 g·kg-1,比種植前降低。
圖2 不同種植模式后土壤理化指標(biāo)變化趨勢(shì)
在長期連作的大棚生態(tài)環(huán)境下,造成了土壤酸化、有機(jī)質(zhì)含量降低、鹽離子濃度升高以及營養(yǎng)均衡失調(diào)等情況,導(dǎo)致草莓移栽后易發(fā)生炭疽病、根腐病、黃萎病等病害[2],對(duì)此大部分農(nóng)戶只會(huì)加大農(nóng)藥用量,甚至超范圍用藥,給草莓的質(zhì)量安全和土壤的健康帶來很大影響。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在不進(jìn)行化學(xué)防治的前提下,CK處理在第一次移栽后草莓成活率只有三成,在施入微生物菌劑后情況有所改觀,成活率提高至近五成,這表明雖然在草莓種植前進(jìn)行了高溫悶棚,但高溫悶棚在殺滅有害菌的同時(shí)也殺滅了有益菌,在草莓定植后施用微生物菌劑可以提高草莓植株抗病抗逆性,并通過拮抗作用減少有害病菌侵襲植株根部[7]。微生物菌劑在增強(qiáng)植株抗病的同時(shí)也能增加結(jié)果,施用微生物菌劑的草莓葉片較厚較綠,能夠有效延長草莓采摘期,提高草莓品質(zhì),這與其他作物的研究一致[8-9]。本試驗(yàn)通過設(shè)置3個(gè)不同劑量的微生物菌劑用量,發(fā)現(xiàn)雙倍量較單倍量效果好,提高草莓的可溶性固形物和總酸含量,使得草莓風(fēng)味增加,但是高倍量(1.5倍量)用量與單倍量差異不顯著,這表明微生物菌劑發(fā)揮作用跟土壤的實(shí)際情況和栽培管理方式都有一定關(guān)系,其施用方法和作用機(jī)理還需要進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)主要目的是在提高農(nóng)戶草莓種植水平的同時(shí)減少化肥農(nóng)藥用量,并不倡導(dǎo)化肥農(nóng)藥零施用,而是倡導(dǎo)綠色種植,在實(shí)際生產(chǎn)中可以適當(dāng)結(jié)合化學(xué)防治,施用優(yōu)質(zhì)復(fù)合肥,從而提高草莓種植效益。