唐光木,黃 微,盧 麗,程余軍,何家全,邵華偉,徐萬里*
(1.新疆農業科學院土壤肥料與農業節水研究所,新疆 烏魯木齊 830091;2.新疆克拉瑪依市三達農牧有限責任公司,新疆 克拉瑪依 834000)
草莓(Fragaria ananssaDuch.)屬于薔薇科(Rosaceae)草莓屬(Fragaria)宿根性多年生常綠草本植物[1]。草莓果實柔軟多汁、酸甜適口,營養價值高,富含維生素C、礦物質和多種多酚類物質,抗氧化能力是其他水果的2~11倍[2]。因此,提高草莓產量,改善果實品質至關重要。草莓設施栽培過程中,施肥是提高產量的重要措施,但大量的單純化肥施用,造成了土壤酸化、養分失衡流失[3]、土壤板結、果品品質下降[4]等諸多不利影響,甚至破壞生態環境。有機肥富含各類有益成分和植物生長所需的大量活性物質,能夠改良土壤,促進根系生長,增加土壤有機質含量,有利于植株對養分的吸收,提高肥料利用率,并能很大程度上提高果實品質[5]。與復合肥相比,菌渣肥、蝦肽肥2種有機肥能夠不同程度提高草莓產量和果實品質[3];利用微生物菌肥灌根處理的草莓,能夠有效提高草莓的光合特性,實現草莓優質高效栽培[6];利用動物毛發和畜禽糞與秸稈制備的有機肥,相比無機肥料能夠促進草莓生長發育和果實產量的提高[7],馬棟等[8]利用海帶與滸苔混合提取液處理的草莓,能夠提高草莓產量和草莓抗氧化活性物質含量,改善草莓品質;因此,不同的肥源供給將直接影響草莓植株的生長發育、品質和產量,并且大部分研究主要集中于葉面噴施[1,9-10],有關氨基酸、全生物有機肥和黃腐酸3種有機肥通過膜下滴灌栽培模式對設施草莓生長、產量和品質影響的研究尚鮮見報道,為此,本研究旨在揭示3種不同肥源的有機肥對設施草莓生長、產量及品質的影響,為新疆設施草莓水肥一體化栽培提供技術依據和數據支撐。
試驗于2018年9月至2019年5月在克拉瑪依白堿灘區三達農牧公司的草莓生產基地溫室大棚內進行,試驗采用覆膜滴灌栽培模式。供試草莓品種為“達賽萊克特”,定植密度為行距30 cm,株距15 cm,壟高30 cm,壟寬40 cm;供試肥料為新疆農業科學院土壤肥料與農業節水研究所生產的全生物有機肥(礦源腐植酸≥100 g·L-1,N+P2O5+K2O≥100 g·L-1,N∶P∶K=45∶35∶20,Fe+Mn+Zn+B≥10 g·L-1)、黃腐酸復合肥(生化黃腐酸≥100 g·L-1,N+P2O5+K2O≥100 g·L-1,N∶P∶K=45∶35∶20,Fe+Mn+Zn+B≥10 g·L-1)、氨基酸水溶肥(氨基酸≥100 g·L-1,N+P2O5+K2O≥100 g·L-1,N∶P∶K=45∶35∶20,Fe+Mn+Zn+B≥10 g·L-1),供試土壤的基本性質見表1。

表1 供試土壤基本性質
試驗在常規對照處理(CK 不施無機肥料,每年施用腐熟豬糞,施用量為30 kg·hm-2)基礎上,追施氨基酸(AJS)、全生物有機肥(QSW)以及黃腐酸復合肥(HFS)3種滴灌肥,共4個處理,3次重復,12個小區,小區面積48 m2(8 m×6 m)。3種有機肥施用分別在草莓開花前:每次施用量60 kg·hm-2,原液稀釋比例為500倍;幼果期:每次施用量90 kg·hm-2,原液稀釋比例為500倍;果實膨大期:每次施用量120 kg·hm-2,原液稀釋比例為500倍;滴灌周期為7~10 d,試驗期間,其他管理措施一致。
1.3.1 生長性狀調查
草莓定植后開始,在草莓生長的現蕾期、始花期、初果期、轉紅期和果實成熟期,每個小區選擇連續的20株,采用直尺測量植株根部到草莓中心處最高點的距離作為草莓的株高;選擇草莓心葉向外展開的第3片功能葉用直尺測定葉長和葉寬,計算草莓植株單株葉面積[11](長×寬×0.73);同時在第一茬草莓采摘后,每個小區選擇具有代表性的植株10株,用自來水洗凈植株表面泥土,從根莖處分開,擦干表面水分,稱量草莓全株、地上部、地下部鮮重,然后置于105℃的烘箱殺青30 min后,75℃烘干至恒重,計算草莓全株、地上部和地下部生物量。
1.3.2 產量指標測定
第一茬果實成熟時,每個小區隨機采收一級草莓序果,3組重復,每組 10 株,用電子秤稱果實重量,求出一級序果平均單果重,單位為 g。
隨機標記3組草莓植株,每組 10 株,從采收期開始到結束,采收所有成熟的果實并稱重,計算平均單株產量,單位為g。
1.3.3 品質指標測定
草莓果實可溶性固形物采用WYH型手持折射儀(日本)測定,其它品質指標采用魯如坤[12]提供的方法測定,可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法,可溶性糖采用蒽酮比色法,維生素C含量采用2,6-二氯靛酚溶液滴定法。
采用Excel 2013和SPSS 19.0軟件對數據進行處理分析,并進行LSD檢驗和方差分析。
草莓株高隨生育期延長呈現逐步增加的趨勢(圖1),成熟期CK、AJS、QSW和HFS處理草莓株高相比現蕾期分別增加了15.45、19.70、22.76、24.39 cm。3種滴灌肥提高了不同生育期草莓的株高,表 現 為HFS>QSW>AJS>CK。相 比CK處理,成熟期HFS、QSW和AJS 3種滴灌肥株高分別顯著提高39.16%、30.90%和18.21%,且HFS和QSW之間差異不顯著。
隨著草莓株高的增加,草莓單株葉面積也呈現增加趨勢(圖2),現蕾期后,草莓單株葉面積快速增加,初果期到成熟期開始變緩。初果期相比現蕾期,CK、AJS、QSW和HFS分別提高了151.92%、234.19%、287.45%和298.54%。始花期、初果期、轉紅期和成熟期,AJS、QSW和HFS單株葉面積顯著高于CK處理;除成熟期外,3種灌溉肥處理之間差異顯著。
3種滴灌肥提高了草莓地上、地下和全株生物量(表2)。地上生物量以HFS最大,相比CK處理顯著提高了99.71%,QSW顯著提高62.29%,AJS提高了17.76%,且AJS與CK處理差異不顯著,但3種滴灌肥間差異顯著。地下生物量表現為HFS>QSW>AJS>CK,各處理間差異顯著。全株生物量不同處理間差異顯著,HFS全株生物量最大,相比CK、AJS和QSW處理分別顯著提高97.13%、67.60%和20.97%。

表2 3種滴灌肥草莓生物量特性 (g)
從表3可以看出,3種滴灌肥提高了草莓整個生育期的單株果數,相比CK處理,AJS、QSW和HFS單株果數顯著提高了13.95%、14.36%和17.13%,3種滴灌肥之間差異不顯著。單果重表現為HFS>QSW>AJS>CK,相比CK,分別顯著提高9.98%、17.56%和26.42%,AJS和QSW以及QSW和HFS之間差異不顯著。由此可以看出,草莓單株重HFS處理最高,相比CK增加了81.12 g,顯著提高了51.46%,AJS、QSW和HFS之間無顯著性差異。從草莓產量來看,3種滴灌肥草莓產量顯著高于CK處理,HFS處理產量最高,相比CK顯著提高了38.59%,AJS和QSW兩種滴灌肥也顯著提高了17.71%和23.80%。

表3 3種滴灌肥草莓產量性狀
3種滴灌肥提高了草莓果實的品質(表4),相比CK處理,AJS、QSW和HFS 3種滴灌肥可溶性糖分別提高了8.84%、24.67%和37.86%,HFS處理達到了顯著性水平。不同處理間可滴定酸含量差異不顯著,HFS降低最大,相比CK處理降低了19.40%。與CK相比,QSW和HFS顯著提高了可溶性固形物含量43.61%和61.19%,AJS處理差異不顯著。糖酸比HFS最高,相比CK處理顯著提高了67.04%,QSW和AJS提高了39.42%和13.51%,但差異不顯著??扇苄缘?白 表 現 為HFS>QSW>AJS>CK,相 比CK處理,HFS和QSW顯著提高了46.01%和32.73%,AJS處理差異不顯著。相比CK處理,AJS、QSW和HFS維生素C含量分別顯著增加5.35、9.10、12.23 mg·100 g-1FW。

表4 3種滴灌肥草莓果實品質特性
株高、單株葉面積以及生物量是草莓生長性狀的重要指標,在一定程度上可以反映草莓的營養生長狀況[13]。Talukder等[14]指出施用氨基酸肥能夠提高盆栽草莓的葉片長、寬和株高,提高開花結實率,經過充分發酵的雞糞、牛糞和蚯蚓糞等有機肥促進了草莓株高、葉片長寬的增加[13]。本研究表明,滴施氨基酸、全生物有機肥和黃腐酸復合肥3種滴灌肥,可有效提高草莓的株高、單株葉面積以及植株生物量,這主要是因為氨基酸、全生物有機肥和黃腐酸復合肥3種滴灌肥富含各類有益成分和植物生長所需的大量活性物質,能夠改良土壤,促進根系生長[15],有利于植株對養分的吸收,提高肥料利用率[16]。
產量和品質作為衡量草莓最重要的指標,其高低直接決定草莓的管理水平和效益。姜潔等[17]通過研究海藻生物肥對草莓產量和品質的影響,得出海藻生物肥能夠顯著提高草莓果重、結果數和產量,并能顯著提高草莓果實的可溶性固形物含量、糖酸比、還原糖含量。劉繼培等[4]通過追施腐植酸肥、生物肥和腐植酸+生物肥,盛果期單果重提高8.85%~16.23%,產量提高7.7%~14.7%,能顯著提高草莓蛋白質、維生素C及可溶性糖含量,降低游離酸含量,提高糖酸比,改善口感。蚯蚓有機液肥多次追施也能夠提高草莓單果重、可溶性固形物,提高果實品質和產量[18]。草莓的品質取決于草莓果實固形物含量以及糖酸比,固形物越大,糖酸比越高,草莓果實品質越高,氨基酸葉面肥能顯著提高草莓的品質和產量,與對照相比可溶性固形物增加了56.37%,糖酸比提高了87.08%,維生素C含量提高了13.36%,平均單果重增加了23.37%[19]。本研究表明,滴施氨基酸、全生物有機肥和黃腐酸復合肥3種滴灌肥提高了草莓單株果數、單果重、單株重以及產量,分別提高15.87%~24.72%、17.25%~27.10%、35.86%~51.46%、27.61%~41.77%,同時能顯著提高草莓蛋白質、草莓維生素C及可溶性固形物、可溶性糖含量,降低可滴定酸含量,從而提高糖酸比,改善果實品質,這可能是由于草莓生長旺盛期,滴施氨基酸、全生物有機肥和黃腐酸復合肥提高了草莓根系吸收能力[20],增加了土壤養分的利用效率,提高了草莓植株元素含量,同時,3種滴灌肥中的各種有益成分,提高了草莓的光合速率,促進了草莓光合作用,對自身物質的合成及轉化也起到了促進作用[21],草莓抗衰老和抗逆境能力增強[22],進而提高了草莓產量和品質。
綜上所述,滴施氨基酸、全生物有機肥和黃腐酸復合肥提高了草莓植株的生長,增加了草莓產量,改善了草莓品質,提高了草莓的經濟價值,而3種滴灌肥中黃腐酸復合肥效果最佳,對草莓各項指標具有明顯優勢。