朱詩君,金樹權(quán),姚紅燕,徐志豪,羅幼君,陳若霞,*
(1.寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江 寧波 315101; 2.寧波市海和詩現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司,浙江 寧波 315035)
參試鳳梨品種為臺農(nóng)17號,試驗(yàn)地點(diǎn)為寧波市江北區(qū)海和詩現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司(29°57′28″E,121°23′50″N)的單體塑料大棚,土質(zhì)為砂黏土,pH 5.3,有機(jī)質(zhì)34.6 g·kg,全氮2.16 g·kg,堿解氮101 mg·kg,速效鉀 394.6 mg·kg,速效磷131.9 mg·kg。
參試的復(fù)合肥為挪威產(chǎn)“YaraMila”(N 15%,PO15%,K2O 15%),控釋肥為“勁久”控釋肥(摻混型,N 27%,PO11%,KO 12%),有機(jī)肥為羊糞,商品生物有機(jī)肥為北京啟高生物科技有限公司生產(chǎn)的“沃豐康”生物有機(jī)肥,其功能微生物為枯草芽孢桿菌和淡紫擬青霉,有效活菌數(shù)≥0.5億CFU·g,總養(yǎng)分≥5.0%,有機(jī)質(zhì)含量≥45.0%。
試驗(yàn)時(shí)間為2021年3月5日—2021年11月30日。3月8日完成整地并施基肥,次日移栽,7月初植株總?cè)~片數(shù)達(dá)20~25片時(shí)進(jìn)行催花處理。
1.2.1 基肥試驗(yàn)
選擇復(fù)合肥、“勁久”控釋肥、“沃豐康”生物有機(jī)肥+復(fù)合肥、羊糞+復(fù)合肥等4種肥料,以當(dāng)?shù)爻R?guī)耕作管理為基礎(chǔ),設(shè)3 000 kg·hm復(fù)合肥為100% N,并設(shè)75% N、50% N的肥料減量處理,換算為N濃度,即450、337.5、225 kg·hm共3種N水平,以不施基肥為對照(CK1),設(shè)12個(gè)處理,分別是F1(3 000 kg·hm復(fù)合肥)、F2(2 250 kg·hm復(fù)合肥)、F3(1 500 kg·hm復(fù)合肥)、J1(1 666.65 kg·hm“勁久”控釋肥)、J2(1 249.95 kg·hm“勁久”控釋肥)、J3(833 kg·hm“勁久”控釋肥)、YF1(11 250 kg·hm羊糞+1 875 kg·hm復(fù)合肥)、YF2(7 500 kg·hm羊糞+1 500 kg·hm復(fù)合肥)、YF3(3 750 kg·hm羊糞+1 125 kg·hm復(fù)合肥)、WF1(7 500 kg·hm“沃豐康”生物有機(jī)肥+1 500 kg·hm復(fù)合肥)、WF2(5 625 kg·hm“沃豐康”生物有機(jī)肥+1 125 kg·hm復(fù)合肥)以及WF3(3 750 kg·hm“沃豐康”生物有機(jī)肥+750 kg·hm復(fù)合肥)。每小區(qū)12 m,種植24株鳳梨,設(shè)3個(gè)重復(fù)?;试囼?yàn)所有處理的追肥皆施用促花肥、開花肥、結(jié)果肥。
追肥試驗(yàn)中所有處理皆以11 250 kg·hm羊糞+1 875 kg·hm復(fù)合肥作為基肥。追肥分3個(gè)施肥時(shí)間:促花肥于移栽后70 d,施用復(fù)合肥450 kg·hm;開花肥于鳳梨現(xiàn)蕾期(6月25日)施用,施用112.5 kg·hm尿素、225 kg·hm氯化鉀;結(jié)果肥于鳳梨花蕾膨大期(7月12日)施用,施用112.5 kg·hm尿素、150 kg·hm氯化鉀,以不施追肥為對照出(CK2),設(shè)3種處理,分別是T1(促花肥+開花肥+結(jié)果肥)、T2(開花肥+結(jié)果肥)及T3(促花肥+結(jié)果肥)。每小區(qū)為12 m,種植24株鳳梨,設(shè)3個(gè)重復(fù)。
1.3.1 鳳梨生長與產(chǎn)量指標(biāo)調(diào)查
于移栽后15、70、135 d調(diào)查植株生長情況。其中葉尖高度為自然生長情況下,最高處葉尖與根莖部地面接壤處水平面的距離;葉片數(shù)為健康、功能正常的葉片數(shù)量;最大葉長葉寬為最大健康葉片的長與寬。收獲時(shí),采集所有小區(qū)的成熟果實(shí),稱量單果重,根據(jù)小區(qū)產(chǎn)量折算產(chǎn)量。
上述分析表明:1) 含沙量大小與降水強(qiáng)度密切相關(guān),六七月份河流泥沙猛增,是水土流失的重點(diǎn)時(shí)段。2) 上游無強(qiáng)降水時(shí),皖河石牌站含沙量小,優(yōu)于長江干流(0.53 kg/m3)。3) 皖河上游支流潛水,含沙量高于下游皖河干流。4) 暴雨期間,洪水暴漲,含沙量猛增,形成峰值,大量泥沙輸送到下游,水土流失嚴(yán)重。
1.3.2 鳳梨果實(shí)品質(zhì)測定
測定果實(shí)的果長、果徑和芯莖直徑,利用托普云農(nóng)指針式水果硬度計(jì)GY-3測定鳳梨果芯和果肉的硬度,測頭尺寸為Ф8 mm;利用WYH型手持折射儀(ATAQQ co. td. Janpan)測定果肉和果芯的可溶性固形物含量;采用氫氧化鈉滴定法測定可滴定酸含量;采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定維生素C含量。
使用Excel 2020軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析,使用SPSS 22.0軟件作顯著性分析(Duncan’s),顯著性水平選定為α=0.05。
不同基肥處理對鳳梨植株生長與產(chǎn)量的影響見表1,結(jié)果顯示,對基肥進(jìn)行直接減量處理,鳳梨的生長產(chǎn)量總體呈現(xiàn)下降趨勢,尤其是鳳梨產(chǎn)量,對100% N水平的復(fù)合肥減氮至50% N水平,其產(chǎn)量下降5.13 t·hm,減產(chǎn)9.11%。類似地,100% N水平的羊糞+復(fù)合肥減氮至50% N水平,鳳梨減產(chǎn)8.55%。
表1 不同基肥處理的鳳梨生長指標(biāo)
對比100% N水平下,4種基肥對鳳梨生長以及產(chǎn)量的影響表明,總體施肥效果以羊糞+復(fù)合肥為最佳,其次則為“沃豐康”生物有機(jī)肥+復(fù)合肥、復(fù)合肥,最后則為“勁久”控釋肥。羊糞+復(fù)合肥的葉尖高度增長率達(dá)28.25%,葉片數(shù)增長率達(dá)59.09%,最大葉長、葉寬增長率達(dá)16.00%和42.55%,其鳳梨產(chǎn)量也達(dá)到最高,為58.62 t·hm,較CK1增產(chǎn)20.44%。盡管羊糞+復(fù)合肥的綜合效果表現(xiàn)最佳,但“沃豐康”生物有機(jī)肥+復(fù)合肥與其的差距不大,且當(dāng)N水平從100%下降至75%及以下時(shí),“沃豐康”生物有機(jī)肥+復(fù)合肥處理的鳳梨產(chǎn)量高于相同N水平的羊糞+復(fù)合肥。
不同基肥處理對鳳梨的果實(shí)形態(tài)的影響結(jié)果見表2。在所試的3種N水平范圍內(nèi),基肥的直接減量化對鳳梨的果實(shí)形態(tài)及果實(shí)品質(zhì)有一定的負(fù)面影響,但均未達(dá)到顯著水平。在100% N水平下,羊糞+復(fù)合肥處理的鳳梨單果重,鳳梨的果高、直徑以及芯徑均優(yōu)于其他處理,但未達(dá)到顯著水平,而當(dāng)N水平下降時(shí),“沃豐康”生物有機(jī)肥+復(fù)合肥的效果更優(yōu)。
表2 不同基肥管理對鳳梨果實(shí)形態(tài)的影響
不同基肥處理對鳳梨的果實(shí)品質(zhì)的影響結(jié)果見表3??傮w而言,羊糞+復(fù)合肥、“沃豐康”生物有機(jī)肥+復(fù)合肥的可滴定酸低于同等N水平的復(fù)合肥與“勁久”控釋肥,而維生素C水平更高,但是沒有達(dá)到顯著性水平。而同等N水平下,不同基肥處理的鳳梨可溶性固形物與硬度無明顯影響。綜上,在100% N水平下,羊糞+復(fù)合肥的綜合效果最佳,可以有效促進(jìn)鳳梨生長,提高鳳梨產(chǎn)量,增大果形,提高鳳梨品質(zhì)。而當(dāng)N水平下降到75%或50%時(shí),“沃豐康”生物有機(jī)肥+復(fù)合肥綜合促進(jìn)效果則優(yōu)于其他肥料組合。
表3 不同基肥管理對鳳梨果實(shí)品質(zhì)的影響
不同追肥處理結(jié)果(表4)表明,T1(促花肥+開花肥+結(jié)果肥)處理的效果最佳,其次為T3(促花肥+結(jié)果肥),隨后是T2(開花肥+結(jié)果肥)。T1處理鳳梨葉尖高度增長率為20.18%,較CK2提高了4.31%,總?cè)~片數(shù)增長了184.87%,較CK2提高了54.42%,最大葉長與葉寬分別增加了21.95%和61.25%,較CK2提高了9.83%和2.58%,盡管未達(dá)到顯著性水平,但其對鳳梨的生長表現(xiàn)出一定促進(jìn)作用。同時(shí),T1的鳳梨產(chǎn)量達(dá)到54.62 t·hm,較CK2增產(chǎn)6.62%,在各處理中對鳳梨增產(chǎn)效果最佳,其次為T2,最后為T3。
表4 不同追肥管理的鳳梨生長指標(biāo)的影響
不同追肥處理對鳳梨果實(shí)形態(tài)及品質(zhì)的影響見表5與表6,結(jié)果顯示,對比CK2,T1、T2及T3處理的鳳梨單果重、果高、直徑皆有所提高,而芯徑則有所降低,但沒有達(dá)到顯著水平。其中T1處理的單果重最高,果高與直徑也高于其他處理,芯徑略高于T2、T3,但低于CK2。
表5 不同追肥管理對鳳梨果實(shí)形態(tài)的影響
表6 不同追肥管理對鳳梨果實(shí)品質(zhì)的影響
相似地,不同處理對于鳳梨果實(shí)品質(zhì)也有類似的影響,T1、T2、T3處理果肉、果芯可溶性固形物,維生素C含量皆高于CK2,而可滴定酸含量則略低于CK2。其中T1、T2、T3處理的鳳梨果肉可溶性固形物顯著高于CK2,其他指標(biāo)未達(dá)到顯著性水平。此外,不同處理間的鳳梨果肉與果芯的硬度沒有差異??傮w而言,T1處理對于提高鳳梨單果重,增大果形,提高鳳梨果實(shí)品質(zhì)的效果最佳。
合理施肥是保障鳳梨高產(chǎn)高質(zhì)生長的必要條件之一,其中礦質(zhì)養(yǎng)分對于鳳梨的產(chǎn)量品質(zhì)有重要的影響。周柳強(qiáng)等研究表明,在廣西淺海沉積物母質(zhì)發(fā)育的紅沙土上種植菲律賓品種鳳梨,施肥量為204~480 kg·hmN,75~150 kg·hmPO, 300~600 kg·hmKO,基本符合該品種鳳梨的營養(yǎng)特性與吸肥規(guī)律,可達(dá)到較高產(chǎn)量,而N肥、P肥或K肥投入量過多會導(dǎo)致減產(chǎn)。張漢卿等研究表明,臺農(nóng)11號的推薦施肥量N 317~422 kg·hm,PO66~92 kg·hm,KO 271~396 kg·hm,其推薦施氮量與本研究的基肥施氮水平大體相近,而韋巧云等則表明,臺農(nóng)16號的推薦施氮量為375 kg·hm尿素,而當(dāng)尿素施用量達(dá)500 kg·hm,鳳梨的產(chǎn)量與品質(zhì)則有所下降。張江周等的研究表明,施氮量為1 025.10~1 922.05 kg·hm時(shí),巴厘品種鳳梨的產(chǎn)量隨著施氮量增加而增加。以上研究的推薦施氮量與本研究存在較為明顯的差異,可能是與鳳梨品種及當(dāng)?shù)赝寥罈l件有關(guān)。
而不同研究中,不同施肥對于鳳梨果實(shí)品質(zhì)的影響也有一定的差異,馬海洋等表明,鉀肥對鳳梨品質(zhì)有重要影響,不同施氮、施磷水平下,可溶性糖、維生素C含量以及可滴定酸的差異均不顯著,而施用800 kg·hmKO處理的卡因品種鳳梨的維生素C和可滴定酸含量顯著高于對照。梁李宏等表明,適量增施氮肥一定程度上增加臺農(nóng)11號的維生素C含量,而磷鉀肥對果實(shí)的可溶性固形物、維生素C以及可滴定酸的影響不顯著,而施肥量過高導(dǎo)致品質(zhì)下降。而韋巧云等表明,可滴定酸、維生素C隨施氮量的增加而下降。本研究表明,隨著復(fù)合肥施肥量的提高,鳳梨的可滴定酸呈下降趨勢,維生素C上升,可溶性固形物與水果硬度則沒有明顯影響。
多項(xiàng)研究表明,氮磷鉀施用過量對鳳梨的產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)有負(fù)面影響,還可能導(dǎo)致土壤退化、環(huán)境污染等問題,因此,在保障作物經(jīng)濟(jì)效益的前提下,進(jìn)行化肥減量研究成為肥料利用研究的一個(gè)熱點(diǎn)??蒯尫适欠柿习l(fā)展的一個(gè)重要方向之一,主要具備養(yǎng)分釋放與作物需求同步、一次施肥即能供給作物整個(gè)生育期養(yǎng)分需求等特點(diǎn),在水稻等糧食作物上的應(yīng)用較廣。目前對于鳳梨的控釋肥研究不多,符春敏等研究表明,無機(jī)肥+有機(jī)肥+緩控肥配施可使鳳梨產(chǎn)量提高16.77%,是較優(yōu)的施肥方式。曲均峰發(fā)現(xiàn),以富島包膜控釋尿素替代普通尿素,可以有效提高鳳梨產(chǎn)量,提高經(jīng)濟(jì)效益。目前控釋肥在鳳梨上的研究以及產(chǎn)品開發(fā)無法完全滿足鳳梨的生產(chǎn),因此在實(shí)際生產(chǎn)中,單獨(dú)使用控釋肥無法滿足鳳梨的養(yǎng)分需求,需要配施其他的肥料,如磷肥、鉀肥或有機(jī)肥等,因此本研究中,“勁久”控釋肥的效果相對最差,因?yàn)樵摲柿系酿B(yǎng)分含量無法滿足鳳梨需求。
相對而言,有機(jī)肥與無機(jī)肥混施用以提高鳳梨的產(chǎn)量,被證明是一種切實(shí)可行的施肥模式。董龍等研究4種有機(jī)肥與復(fù)合肥施肥,表明有機(jī)肥可以有效提高菠蘿的生長、產(chǎn)量以及果實(shí)品質(zhì);劉傳和等發(fā)現(xiàn),有機(jī)肥可以提高菠蘿葉綠素含量、根系活力以及葉片與根系的可溶性糖、可溶性蛋白含量,并增強(qiáng)根和葉的SOD活性,同時(shí)增加土壤酶活性和微生物數(shù)量。研究還表明,有機(jī)肥對于提高土壤養(yǎng)分、改善土壤性質(zhì)、培肥地力、提高土壤酶活性、豐富土壤微生物群落等方面皆有顯著的積極作用。本研究選擇羊糞作為參試有機(jī)肥,不僅是由于其具有相對均衡且高的養(yǎng)分含量,其安全性也相對較高,結(jié)果表明,羊糞+復(fù)合肥可以有效促進(jìn)鳳梨的生長,提高鳳梨的產(chǎn)量以及果實(shí)品質(zhì),與上述結(jié)果一致。
生物有機(jī)肥通過在有機(jī)肥中添加特定功能的微生物,從而可以達(dá)到不同的效果,如固氮、溶磷、解鉀、促生或抗病等功能。李炳韻等研究表明,生物有機(jī)肥可改善土壤養(yǎng)分,提高菠蘿產(chǎn)量增加經(jīng)濟(jì)效益,較普通有機(jī)肥效果更佳。胡英宏等通過將心腐病拮抗菌株接種到有機(jī)肥中發(fā)酵及二次固體堆制,有效降低了菠蘿心腐病的發(fā)病率,改善土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。本研究中選擇市售的商品生物有機(jī)肥——“沃豐康”生物有機(jī)肥作為參試對象,主要問題在于其中的主要功能微生物難以在菠蘿根系中定殖并發(fā)揮其功效,而羊糞在腐熟過程中本身攜帶豐富的復(fù)合微生物菌群,因此,本研究中的“沃豐康”生物有機(jī)肥+復(fù)合肥的效果略遜色于羊糞+無機(jī)肥。
此外,結(jié)合作物不同發(fā)育階段的養(yǎng)分需求,以“少量、多次”的方式進(jìn)行施肥,可以顯著提高作物的肥料利用率。張國橋等在玉米磷肥利用研究中發(fā)現(xiàn),以固體磷肥60%基肥+40%追施的方式,磷肥利用率僅為16.6%,而液體磷肥100%分次滴灌,其利用率高達(dá)40.6%。石玉等同樣證明,小麥植株對追肥氮的利用率顯著高于對底肥氮的利用率,適當(dāng)增加追施氮肥的比例可提高氮肥利用率。張興旺研究指出,鳳梨在營養(yǎng)生長期氮磷鉀的適宜比例為17∶10∶16,而在開花結(jié)果期,其適宜比例為7∶10∶23。嚴(yán)程明等研究表明,鳳梨在旺盛生長期和果實(shí)膨大期對氮磷鉀的需求量最高,尤其是鉀元素?;孰y以滿足鳳梨生長后期的養(yǎng)分需求,因此在重要的生長時(shí)期追施,是提高鳳梨產(chǎn)量品質(zhì)的關(guān)鍵。石偉琦等研究表明,在鳳梨生長后期,每667 m滴灌6.7 kg尿素和18 kg硫酸鉀,可以有效增加單果重,提高果實(shí)品質(zhì),這與本研究的結(jié)果相符;而其同時(shí)指出,施氮次數(shù)增加盡管可以顯著增加鳳梨的產(chǎn)量、單果重,但是可能降低果實(shí)品質(zhì),因此不宜超過2次。本研究初探了鳳梨的追肥方案,其結(jié)果表明,適當(dāng)追施肥料有利于增加鳳梨產(chǎn)量,而追施鉀肥有利于提高鳳梨果實(shí)品質(zhì),這點(diǎn)與上述的研究相符,但如何進(jìn)一步優(yōu)化施肥次數(shù)、施肥方法以及施肥量則需要后續(xù)進(jìn)一步的細(xì)化研究。
本研究明確了450、337.5、225 kg·hmN水平下,4種類型基肥(復(fù)合肥、“勁久”控釋肥、羊糞+復(fù)合肥以及“沃豐康”生物有機(jī)肥+復(fù)合肥)對鳳梨生長、產(chǎn)量以及果實(shí)品質(zhì)的影響,同時(shí)研究了不同追肥管理對其的影響。結(jié)果表明,在450 kg·hm的 N水平,羊糞+復(fù)合肥的效果最佳,次之則為“沃豐康”生物有機(jī)肥+復(fù)合肥。而當(dāng)施N水平下降到337.5 kg·hm,“沃豐康”生物有機(jī)肥+復(fù)合肥處理下,部分鳳梨的生長和果實(shí)品質(zhì)指標(biāo),以及鳳梨產(chǎn)量略優(yōu)于相同水平的羊糞+復(fù)合肥。據(jù)此,推薦基肥施用方式為:11 250 kg·hm羊糞+1 875 kg·hm復(fù)合肥或7 500 kg·hm“沃豐康”生物有機(jī)肥+1 500 kg·hm復(fù)合肥。
追肥試驗(yàn)結(jié)果表明,促花肥、開花肥和結(jié)果肥對鳳梨的生長都有一定的促進(jìn)作用,同時(shí)追肥施用對鳳梨產(chǎn)量的提升、果形增大、果實(shí)可溶性固形物與維生素C含量提升、可滴定酸下降等均有一定作用,可以優(yōu)化果實(shí)品質(zhì)。據(jù)此,推薦追肥施用方式為:移栽后70 d施用促花肥,復(fù)合肥(N 15%,PO15%,KO 15%)450 kg·hm;現(xiàn)蕾期施用開花肥,112.5 kg·hm尿素、225 kg·hm氯化鉀;花蕾膨大期施用結(jié)果肥,112.5 kg·hm尿素、150 kg·hm氯化鉀。