水肥一體化+專用配方模式對草莓生產綜合效益的影響

林峰瑩， 周文星， 張文志， 楊垚丹， 魯惠珍， 童江云*

(1.昆明市農業科學研究院，云南 昆明 650034； 2.昆明市嵩明縣農業技術推廣站，云南 嵩明 651700；3.云南省花卉技術培訓推廣中心，云南 昆明 650000； 4.昆明市農產品質量安全中心，云南 昆明 650228)

水肥一體化是施肥和灌溉的集成技術，可結合作物需水需肥規律通過控制施肥濃度與總量、灌溉深度、施肥時期等實現合理水肥供給[1]，已有研究[2-3]表明,該技術可提高水利用率40%～60%、肥料利用率30%～50%，是現代農業水肥高效利用的核心骨干技術[4]。水溶性肥料是隨水肥一體化技術應運而生的一類能夠完全溶解于水的多元素復合型、速效性肥料，具配方可控、施用方便、肥效高、養分全等優點，備受農戶青睞[5]。目前市售水溶肥種類多但少有結合特定作物需肥特點的專用肥，一定程度上限制了水肥一體化技術節水減肥增效、優質高產潛能的發揮。草莓在植物分類學上屬薔薇科草莓屬，在園藝分類上屬漿果類果樹，在世界漿果類果樹中栽培面積和產量僅次于葡萄，居第二位[6]，是目前實際生產中應用水肥一體化技術最普及的作物[7]。

本試驗在水肥一體化滴灌設施下通過對比研究日本山崎草莓專用配方與昆明地區農戶經驗配方施肥對草莓品種蒙特瑞生長、產量及品質的影響，為當地減肥、節水增效行動推廣水肥一體化+專用配方技術模式提供理論依據，同時為草莓優質、綠色、高效生產與草莓專用配方施肥研發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗地為昆茂花卉有限公司(102°58′51″E，25°21′8″N)草莓設施種植棚。

供試草莓品種為蒙特瑞(Monterey)。種苗類型為裸根種苗(購于美國拉森峽谷農業發展有限公司)。

采用可調注肥水動力比例施肥器、碟片過濾器和流量1.0 L·h-1壓力補償滴箭集成的水肥一體化灌溉設施(由云南福特森農業發展有限公司設計安裝)，滴箭間距20 cm；選用栽培架規格為100 cm×20 cm×14 cm，電導率(EC)≤0.3 μS·cm-1的椰糠種植條作為栽培基質。

1.2 處理設計

試驗設2個處理，T1：日本山崎草莓專用配方(以下簡稱專用配方)，T2：昆明地區農戶經驗配方(以下簡稱經驗配方)。配方大量元素部分：T1：Ca(NO3)2·4H2O 236 mg·L-1，KNO3303 mg·L-1，NH4H2PO457 mg·L-1，MgSO4·4H2O 123 mg·L-1；T2：Ca(NO3)2·4H2O 550 mg·L-1，KNO3330 mg·L-1，NH4H2PO467 mg·L-1，MgSO4·4H2O 380 mg·L-1。

由于Ca2+、Mg2+遇特定陰離子會發生化學反應生成沉淀，故將大量元素組分按類別分為3類(Ca(NO3)2·4H2O與KNO3；NH4H2PO4；MgSO4·4H2O)，單獨配制、儲備、吸取；兩處理微量元素配方相同，即NaFe-EDTA 20.00 mg·L-1，H3BO32.86 mg·L-1，MnSO4·H2O 2.13 mg·L-1，ZnSO4·7H2O 0.22 mg·L-1，CuSO4·5H2O 0.08 mg·L-1，(NH4)6Mo7O120.02 mg·L-1。處理間相互對照。除肥料配方外兩處理全生育期水肥管理頻次、日常田間農藝管護措施相同。每個小區20 m2，采用架式栽培，支架長20 m、寬1 m、離地0.8 m，株距20 cm，行距50 cm，重復3次。

不同生育期水肥管理情況：緩苗期，每天滴灌1次，每株滴灌清水50 mL；營養生長期，每天滴灌1～2次(視天氣、墑情情況)，每次每株滴灌1.0倍標準液50 mL；顯蕾期、初花期，每天滴灌2～3次(視天氣、墑情情況)，每次每株滴灌1.5倍標準液100 mL；盛花期、果實轉白期，每天滴灌3～4次(視天氣、墑情情況)，每次每株滴灌2.0倍標準液100 mL；初熟期，每天滴灌3～4次(視天氣、墑情情況)，每次每株滴灌2.5倍標準液100 mL；成熟期，每天滴灌3～4次(視天氣、墑情情況)，每次每株滴灌3.0倍標準液100 mL。

1.3 測定指標

1.3.1 主要生長性狀

每處理隨機選10株具代表性的植株，自定植起至采收結束調查所有展開葉片數，累計得植株葉片數。按照NY/T 1487—2007[8]的規范要求，分別于營養生長期(定植后45 d)調查株高、葉面積、葉柄長、葉綠素相對含量，盛花期(定植后65 d)調查株高、葉面積、葉柄長、葉綠素相對含量、花序數、花數、分蘗數，成熟期(定植后120 d)調查株高、葉面積、葉柄長、葉綠素相對含量、單果重、單株產量。葉面積測算[9]，取中心展開葉向外數第三葉的中心小葉測量其長和寬，以長×寬×0.73計算葉面積；葉綠素相對含量采用便攜式SPAD-502葉綠素儀測定；單株產量為對應植株生產栽培期所有單果重累加值。

1.3.2 果實品質

于盛果期每處理隨機采摘成熟度一致的草莓漿果1 kg，送樣至農業農村部農產品質量監督檢驗測試中心(昆明)開展中微量元素(GB 5009.268—2016)、總酸(GB/T 12456—2008)、可溶性固形物(NT/T 2637—2014)、蛋白質(GB 5009.5—2016)、總糖(GB 5009.7—2016)、水分(GB 5009.3—2016)、灰分(GB 5009.4—2016)、VC(GB 5009.86—2016)、pH(GB 5009.237—2016)及氨基酸(GB 5009.124—2016)檢測。

1.4 數據分析

使用Excel 2010進行統計數據分析。

2 結果與分析

2.1 草莓葉綠素相對含量與主要生長性狀

圖1可知，不同配方施肥對草莓不同生育期葉綠素相對含量影響變化趨勢相同，均表現出從營養生長期-盛花期-成熟期隨著營養液濃度的同水平增高葉綠素含量逐漸升高的趨勢；在營養生長期-盛花期階段T1處理葉綠素含量均高于T2處理，但兩處理間相對差異逐漸減小，相對差異由營養生長期5.14%降低為盛花期的0.27%;進入成熟期后T2處理葉綠素含量較T1高出13.04%。分析變化幅度可知，從營養生長期到盛花期終到成熟期T1處理總體增幅為12.54%，最大值為36.8；T2處理總體增幅為33.76%，最大值為41.6。

營養生長期處理T1株高較處理T2略高，盛花期和成熟期均表現為T1低于T2；兩處理株高值均表現為營養生長期到盛花期上升，盛花期到成熟期下降的趨勢；兩處理間株高差異最大時期為盛花期，相對差值達28.27%。

不同生育期T2處理葉柄長均長于T1處理。從變化動態來看處理T1表現為營養生長期到盛花期葉柄長變短，盛花期到成熟期葉柄變長的，T2處理則表現為持續增長的趨勢。

不同生育期T2處理葉面積均大于T1處理。從變化動態來看均表現為營養生長期到盛花期呈增大趨勢，盛花期到成熟期為變小趨勢。

綜合上述分析，草莓品種蒙特瑞在營養生長期離子濃度較低的專用配方T1處理更有利于其生長發育，表現為葉片葉綠素相對含量、株高略優于經驗配方T2處理，經測定該階段施用的專用配方灌溉液EC值為1 012 μS·cm-1。啟示后續生產、研究中蒙特瑞裸根苗緩苗期灌溉肥料的EC可以1 000 μS·cm-1為基準進行不同濃度梯度試驗探索，進一步探明科學合理的施用濃度。從葉綠素相對含量、株高、葉柄長、葉面積在不同生育期變化可以看出，伴隨草莓生長發育進程，經驗配方處理較專用配方處理更具優勢。

圖1 不同配方施肥對草莓不同生育期葉綠素相對含量與主要生長性狀的影響

2.2 草莓分蘗數、花序數、葉片數

圖2可知，T2處理的草莓分蘗數、花序數、葉片數均大于T1處理。T2處理分蘗數是T1處理的1.8倍，花序數是T1處理的1.3倍，葉片數是T1處理的1.3倍。

圖2 不同配方施肥對草莓分蘗數、花序數、葉片數的影響

2.3 草莓產量結構

表1可知，平均單株產量和平均單株坐果數2項指標表現為T2處理低于T1處理。平均單果重則表現為T1處理高于T2處理，單果重是草莓漿果商品化分級的重要指標，其他指標相近的情況下，單果重越高商品性越好，經濟價值越高，在總產量相近的情況下應促成培育平均單果重大的草莓漿果。

表1 不同配方施肥下草莓產量結構比較

2.4 草莓漿果品質

表2可以看出，決定草莓漿果品質的主要指標VC含量、可溶性固形物含量、蛋白質含量均表現為T1處理優于T2處理；草莓風味主要取決于果實的糖酸比，比值越大風味愈佳，T1處理糖酸比為5.3，處理T2糖酸比為3.4，前者較后者高56%，優勢明顯。

表3可知，兩處理中微量元素含量差異大于10%的有Mn、Ca、Na、K共4項。其中Mn、Ca、Na 3項均表現為T1處理低于T2處理，比例依次為42.5%、20.3%、57.9%；K含量則表現為T1處理高于T2處理，差異達42.4%。

表2 不同配方施肥草莓漿果常規品質指標檢驗結果

表3 不同配方施肥草莓漿果中微量元素含量

2.5 肥料成本

從表4可知，經驗配方較專用配方單位體積肥料母液成本高1.13元，兩處理草莓單位產量肥料投入成本比T1∶T2為0.72，表明專用配方較經驗配方更經濟，生產上具節本增效優勢。

表4 不同配方單位體積肥料母液成本

3 小結與討論

實際生產中由于多方客觀條件的制約，農戶對不同配方施肥的肥效評價多停留在觀察統計生物產量、長勢強弱、果實總產量等指標，缺乏對單位產量肥料成本、產量結構與商品果經濟效益、果實品質指標、肥料利用率等綜合性分析，直接導致生產上大水大肥水肥管理模式的盛行。草莓因成熟早、生長周期短、經濟效益好等優勢自20世紀80年代起在我國逐步形成了規模化生產，生產栽培形式也由初始階段單一露地栽培轉變為因地制宜的多種設施栽培形式并存[10]。栽培面積逐年擴大，水肥一體化基質栽培方式逐漸成為主流栽培模式。開展不同配方施肥對草莓生長、產量及品質影響的研究，一方面有利于草莓生產的提質增效，另一方面為其他農業生產中肥料利用率的提高、農業面源污染的降低提供實踐經驗與理論依據，為全面推廣減肥、節本增效技術奠定基礎。

已有研究[11-21]表明，相同栽培管理模式下不同配方水溶性肥料對作物產量、品質和減肥增效效果等方面影響不同、差異顯著。本試驗中，草莓品種蒙特瑞對專用配方和經驗配方響應表現為緩苗階段主要生長指標專用配方略優于經驗配方；完成緩苗后營養生長期和生殖生長期主要生長指標表現為經驗配方處理優于專用配方處理。猜測可能的原因一是緩苗期經驗配方營養液離子濃度高，發生了生理脅迫；二是專用配方各元素配比更適合草莓的發育所需，緩苗期結束后本試驗中專用配方施用濃度及總量不能滿足植株生長發育所需。對單位產量肥料成本、產量結構與商品果經濟效益、果實品質指標分析則均表現為專用配方處理優于經驗配方處理，認為其可能的主要原因是專用配方各主要營養元素配比較經驗配方更符合草莓生殖生長期生理需肥規律。這與前人在草莓[22]、核桃[23]、玉米[24]專用肥配方設計與效果驗證試驗中得出的結論一致，都表明專用肥的施用較經驗性施肥具有大幅提高肥料利用率、減少肥料投入量、提升果實產量與品質的優勢。

本試驗結果表明，在相同的栽培管理下，肥料養分含量高的經驗配方在生物產量上達到增產效果，但并沒達到既增產又增收的目標，徒增肥料成本，且易造成養分流失與環境污染。專用配方施肥則表現出在生物產量與果品品質之間的兼顧平衡優勢，說明水肥一體化+專用配方技術模式具有1+1>2的集成效果，較水肥一體化+非專用配方模式在減肥增效、優質高產、綜合經濟效益、生態效益等方面優勢明顯，應擴大推廣。

綜上所述，在追求果品品質、綜合經濟效益、生態效益、減少化肥施用量、節本增效為目標的草莓生產栽培中，建議農戶采用水肥一體化+專用配方技術模式。本試驗僅選取了一種草莓專用配方(日本山崎草莓專用配方)，后續試驗研究可對比不同專用配方效果，并結合不同生育期特點有針對性開展施用濃度、氮磷鉀不同配比試驗，逐步建立一套合理的草莓水肥一體化+專用配方生產栽培技術體系。