多年連續種植草莓地塊化肥減量施用對草莓產量和品質的影響

吳愉萍，連瑛，沈嵐，王明湖，鐘鶯鶯，李政，李雅穎

(1.寧波市農產品質量安全管理總站，浙江 寧波 315012；2.寧波市農業科學研究院，浙江 寧波 315040；3.寧波市農業技術推廣總站，浙江 寧波 315012；4.寧波檢驗檢疫科學技術研究院，浙江 寧波 315012；5.浙江省農產品質量安全中心，浙江 杭州 310003; 6.中國科學院寧波城市環境觀測研究站 寧波市城市環境過程與污染控制重點實驗室，浙江 寧波 315830)

草莓是薔薇科草莓屬多年生草本植物，植株矮小，果實汁多味香，形美色艷，是人們喜愛的果中珍品，經濟價值較高[1-2]。浙江省是全國重要的設施草莓主產區[3]，草莓種植面積5 333 hm2，產量10萬t，年產值約15 億元[4]。因草莓經濟價值高，莓農普遍存在過量施肥情況，特別是氮肥和磷肥長期過量施用[5]。長期大量低效施用化肥帶來了農業生產投入增加、農業面源污染、土壤生態系統功能退化等一系列問題[6-7]。本研究以多年連續種植草莓、土壤養分含量極度豐富的地塊為研究對象，研究化肥減量施用對草莓產量和品質的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2017—2018年在寧波市農科院東錢湖基地進行，經緯度為東經121°39′44″，北緯29°48′50″。該地塊已連續8 a種植草莓，肥料的施入量較高。該季草莓種植前，土壤pH值為5.85，有機質為4.56%，水解性氮、有效磷和速效鉀分別為211.17、181.12、624.17 mg·kg-1。供試草莓品種為紅頰，由寧波市農科院育苗，采用大棚栽培。

供試肥料為羊糞、菜籽餅、石灰氮(榮寶50%顆粒氰氨化鈣，N≥20%)、恩泰克復合肥(N 12%，P2O511%，K2O 18%)、過磷酸鈣(P2O5≥14%)、硫酸鉀鎂(K2O≥40%)、萊米特水溶肥(N 13%，P2O56%，K2O 40%)和海法保力豐復合肥料(N 16%，P2O58%，K2O 32%)。

1.2 處理設計

試驗設EN、PK和CK三個處理。EN為常規施肥處理，以恩泰克復合肥為基肥，每667 m2用量為40 kg；PK為氮減量施肥處理，除石灰氮用于土壤消毒外，基肥不施化學氮肥，磷肥和鉀肥667 m2用量分別為過磷酸鈣32 kg和硫酸鉀鎂18 kg；CK為對照，除石灰氮用于土壤消毒外，基肥不施化學氮、磷、鉀肥。

以667 m2為施肥單位，EN處理施入化肥的折純量分別為N 17 kg，P2O55 kg，K2O 11 kg；PK處理施入化肥折純量分別為N 13 kg，P2O55 kg，K2O 11 kg；CK處理施入化肥折純量分別為N 13 kg，P2O51 kg，K2O 4 kg。每處理重復2次，共6個小區，每小區面積37.5 m2。

以667 m2為施肥單位，各處理均于2017年8月18日施入腐熟羊糞2 000 kg、菜籽餅69 kg和石灰氮56 kg，翻耕后灌水，覆蓋地膜進行高溫悶棚；9月4日將其他基肥按照試驗設計施入土壤后翻耕整地；9月21日草莓移栽定植；10月31日草莓覆蓋地膜，11月19日蓋大棚膜；11月29日草莓進入始果期；12月26日第一批草莓成熟；2018年1月12日進行第一次追肥，所有處理均施入5 kg萊米特水溶肥；2月7日進行第二次追肥，施用的肥料為海法保力豐復合肥料，施用量為5 kg；4月下旬草莓采摘結束。所有處理的其他栽培管理和病蟲害防治措施均一致。草莓不做疏花疏果處理。

1.3 測定參數與方法

草莓定植前(2017年9月27日)、始果期(12月5日)和掛果后期(2018年4月13日)采集土壤樣品，測定pH值、有機質、水解性氮、有效磷和速效鉀含量。土壤pH值參照NY/T 1377—2007《土壤pH的測定》方法測定；有效磷含量參照NY/T 1121.7—2014《土壤檢測 第7部分：土壤有效磷的測定》方法測定；速效鉀含量參照LY/T 1234—2015《森林土壤鉀的測定》方法測定；水解性氮參照LY/T 1228—2015《森林土壤氮的測定》方法測定；有機質含量參照NY/T 1121.6—2006《土壤檢測》第6部分 土壤有機質的測定方法檢測。

分別于2017年12月26日、2018年1月3日、1月10日、1月18日、1月26日、2月2日、2月12日、2月24日和3月9日測定每個小區草莓成熟果數量、商品果數量、最大單果重和產量。2月24日采集草莓樣品，用于檢測含水量、蛋白質含量、Ca含量、可溶性固形物含量和總酸含量。含水量含量參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》第一法測定；蛋白質含量參照GB 5009.5—2016《食品中蛋白質的測定方法第一法測定》；Ca含量參照GB 5009.92—2016《食品安全國家標準 食品中鈣的測定》方法檢測；可溶性固形物含量參照GB/T 10786—2006《罐頭食品的檢驗方法可溶性固形物含量的測定》方法測定；總酸含量參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》方法測定。

1.4 數據統計分析

采用SigmaPlot 10.0繪圖，采用DPS v 7.05進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 化肥減量對土壤理化性狀的影響

圖1顯示，雖然PK和CK處理化學氮肥折純用量比EN處理減少23.5%，但是草莓生長初期(9月27日)、中期(12月5日)和后期(4月13日)，不同施肥處理間土壤水解氮含量間無顯著性差異。CK處理比PK處理和EN處理化學磷肥折純用量減少80.0%。草莓不同生長期，土壤有效磷含量在3個不同處理間也無顯著性差異。本季施肥處理前，供試地塊土壤中水解性氮211.17 mg·kg-1、有效磷181.12 mg·kg-1。較高的土壤養分含量可能是導致不同施肥處理土壤中有機質、水解性氮和有效磷含量均無顯著性差異的原因。CK處理比EN和PK處理化學鉀肥折純用量減少63.6%。草莓生長初期和中期，不同施肥處理的土壤速效鉀含量無顯著性差異。但在草莓生長后期，CK處理中土壤速效鉀含量顯著高于EN處理?？赡茉驗镋N處理土壤氮素含量豐富，草莓葉片徒長，營養組織生長旺盛，帶走了土壤中較多速效鉀。

同日期柱上無相同小寫字母表示處理間差異達顯著水平(P<0.05)。

草莓生長初期，EN處理土壤pH為6.48，顯著低于CK處理(7.17)。草莓生長中期和后期，不同施肥處理間土壤pH值無顯著差異?；瘜W氮肥的長期施用是我國農田土壤加速酸化的主要原因[8]。有研究表明，化肥的施用能夠導致土壤pH在短時間內快速下降后緩慢回升[9]，這可能是導致EN處理土壤pH在草莓生長初期顯著低于CK處理的原因。

2.2 化肥減量對草莓產量的影響

由圖2可知，草莓始收果期(12月26日至1月10日)，累計成熟果數和累計總產量均處于緩慢增長階段。1月10日至2月24日成熟上市草莓數量增加；2月24日后草莓成熟速度又再加快。不同處理間累計成熟草莓果數、總產量和商品果產量雖無顯著差異，但表現出PK和CK處理大于EN處理的趨勢。整個采摘期，EN、PK和CK處理每667 m2草莓成熟果數分別為19 484、25 483和23 881個，667 m2產量分別為373、498和478 kg，667 m2商品果產量分別為3001、397和391 kg。圖3顯示，最大單果重表現出隨著采摘時間延長而增大的趨勢，不同施肥處理間最大單果重不存在顯著差異。

同采摘時間無相同小寫字母表示處理間差異達顯著水平(P<0.05)。圖3同。

圖3 不同施肥處理最大單果重

本試驗地塊有機質、水解性氮和速效磷含量為《北京市土壤養分評價指標》[10]極高水平值的2倍，速效鉀含量約為極高水平值的4倍，超出草莓養分吸收含量需求[11-12]，這可能是導致本試驗化肥減量后，草莓產量反而有所增加的原因?；识嗄瓿掷m投入，土壤的總養分含量有了質的提升，但對作物產量的基礎貢獻力卻沒有顯著增加[13]，甚至會發生肥害，導致減產或絕收[10，14]。

2.3 化肥減量對草莓品質的影響

表1顯示，EN、PK和CK處理草莓含水量分別為89.8%、89.6%和89.9%，不同施肥處理間變化不大。EN處理的蛋白質、鈣和總酸含量高于PK和CK處理，可溶性固形物含量低于PK和CK處理。EN、PK和CK處理固酸比分別為14.0、16.2和15.6，PK處理最高，EN處理最低。EN處理草莓口感較PK和CK處理差，原因可能為土壤中氮含量過多，過高的施氮量會導致草莓含糖量和固酸比降低，影響草莓品質[15]。

表1 不同施肥處理草莓品質指標

3 小結

連續多年種植草莓，用肥量大，導致土壤中有機質、水解性氮、有效磷和速效鉀等養分含量極度豐富。

土壤養分含量極度豐富地塊，化肥減量施用后，土壤中養分含量的差異變化不顯著，草莓累計成熟果數、總產量和商品果產品沒有顯著差異，但表現出PK和CK處理大于EN處理的趨勢。不同施肥處理間最大單果重不存在顯著差異。

EN處理蛋白質含量、鈣含量和總酸含量高于PK和CK處理，可溶性固形物含量低于PK和CK處理，固酸比最低，草莓口感最差。