化肥減施配施土壤調(diào)理劑對草莓品質(zhì)和土壤養(yǎng)分的影響

黃潔雪, 王曉琳, 鄔 劼, 喬玉山, 吉沐祥

(1.江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇 鎮(zhèn)江 212400; 2.鎮(zhèn)江市豐達(dá)植保有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212404; 3.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,江蘇 南京 210014)

草莓(Fragariaananassa)是一種深受消費(fèi)者喜愛的小漿果,中國草莓生產(chǎn)和消費(fèi)量均位居全球第一。江蘇草莓以設(shè)施栽培為主,其中以鎮(zhèn)江為代表的丘陵地區(qū)的草莓每畝經(jīng)濟(jì)效益最高[1]。草莓自身需肥特性和人們對經(jīng)濟(jì)效益的追求使得草莓生產(chǎn)用肥量逐年增加,江蘇在草莓種植過程中肥料投入為每1 hm21.35×104～3.75×104元,其中絕大部分為化肥投入[2]。長期連作、偏施化肥和過量施肥造成土壤酸化、鹽漬化、養(yǎng)分失衡,草莓肥料利用率低、植株生長不良、生產(chǎn)效益降低,以及其他環(huán)境風(fēng)險[3-5]。過量施肥會導(dǎo)致草莓品質(zhì)顯著下降,如可溶性蛋白質(zhì)、維生素C、游離氨基酸含量降低,硝酸鹽含量過高[6],可溶性固形物含量降低,總酸含量升高[7]。為了應(yīng)對化肥施用過量、不均衡等帶來的成本高、資源浪費(fèi)、環(huán)境污染和土壤退化等問題,中國在2020年基本實(shí)現(xiàn)“化肥使用量零增長”,進(jìn)一步提出了“減少化肥使用總量”的目標(biāo),化肥減施增效、化肥減施配施技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。大量研究結(jié)果表明,在蜜柚[8]、西瓜[9]、葡萄[10]、櫻桃番茄[11]、柑橘[12]栽培過程中化肥減施或配施有機(jī)肥、微生物菌劑、綠肥等,不僅不會降低產(chǎn)量,還能夠增加果實(shí)中可溶性固形物含量,提高糖酸比,提升果品品質(zhì)。施用土壤調(diào)理劑是改良土壤性質(zhì)、提高生產(chǎn)力的常用措施。礦物源類硅鈣鉀鎂土壤調(diào)理劑可以提高草莓土壤pH值,顯著增加土壤的堿解氮、有效磷和速效鉀含量,增加單果質(zhì)量[13]。骨粉作為畜牧業(yè)副產(chǎn)品,呈弱堿性,富含鈣和磷[14],施用于黑麥草[15]、玉米[16]、小麥[17]中不僅可以調(diào)節(jié)土壤酸堿度,還能為作物供應(yīng)鈣和磷,降低重金屬污染風(fēng)險,是一種環(huán)保經(jīng)濟(jì)的土壤調(diào)理劑。

化肥減施并配施土壤調(diào)理劑改良水果品質(zhì)和土壤養(yǎng)分的研究較少,目前還未有關(guān)于化肥減施配施土壤調(diào)理劑對草莓品質(zhì)和土壤養(yǎng)分影響的報道。本研究在連作20年的草莓地開展試驗(yàn),以主栽草莓紅頰為試驗(yàn)材料,化肥減量50%并配施不同的土壤改良劑,研究對土壤養(yǎng)分、草莓植株生長發(fā)育和草莓產(chǎn)量、品質(zhì)的影響,以期探明化肥減施與土壤調(diào)理劑的最佳組合及其增產(chǎn)增優(yōu)的機(jī)制,為大棚草莓化肥減施增效、可持續(xù)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于 2021 年在江蘇省鎮(zhèn)江市句容市綠健草莓家庭農(nóng)場(31°94′ N,119°13′ E)開展,土壤為黃棕壤種植水稻后形成的黃白土。土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)為 pH值5.33、電導(dǎo)率261 μS/cm、有機(jī)質(zhì)含量29.68 g/kg、堿解氮含量266.23 mg/kg、有效磷含量256.58 mg/kg、速效鉀含量492.58 mg/kg、交換性鈣含量2.11 g/kg、交換性鎂含量0.38 g/kg。供試草莓品種為紅頰。

供試土壤改良劑為硅鈣鎂土壤調(diào)理劑[韓國NOUSBO公司生產(chǎn),中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料集團(tuán)公司代理進(jìn)口,有機(jī)硅(SiO2)含量≥25%,鈣(CaO)含量≥28%,鎂(MgO)含量≥2.5%,硼(B)含量≥0.05%,鐵(Fe)含量≥0.1%,有機(jī)碳含量≥6%,pH值8～10],骨粉由天然動物骨粉制成 (青島八福仙生物科技有限公司產(chǎn)品,總氮含量2%,總磷含量20%,總鈣含量18%),有機(jī)肥為紫牛有機(jī)肥 (巴彥淖爾市德源肥業(yè)有限公司產(chǎn)品,有機(jī)質(zhì)含量≥90%,N+P2O5+K2O總含量≥12%)。菌肥為可施可力 (武漢科諾生物科技股份有限公司產(chǎn)品,每1 g含枯草芽孢桿菌KN-42活菌數(shù)5×108、膠凍樣芽孢桿菌活菌數(shù)5×107,有機(jī)質(zhì)含量60%,腐殖酸含量10%),氮磷鉀復(fù)合肥(N含量∶P2O5含量∶K2O含量=17∶17∶17)為中化螯合肥(中化山東肥業(yè)有限公司產(chǎn)品)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

田間試驗(yàn)為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,在底施有機(jī)肥1 200 kg/hm2和菌肥1 200 kg/hm2的基礎(chǔ)上,試驗(yàn)設(shè) 5個處理:不施化肥對照(CK)、常規(guī)量施化肥(施N量76.5 kg/hm2、P2O5量76.5 kg/hm2、K2O量76.5 kg/hm2)處理(F100)、化肥減施50%(施N量38.25 kg/hm2、P2O5量38.25 kg/hm2、K2O量38.25 kg/hm2)處理(F50)、化肥減施50%配施硅鈣鎂土壤調(diào)理劑(600 kg/hm2)處理(F50S1)、化肥減施50%配施骨粉(600 kg/hm2)處理(F50S2)。每處理重復(fù)3 次,小區(qū)面積為10 m2,共15個小區(qū)。2021年8月31日(移栽前7 d),將各處理肥料,混合均勻后撒入各小區(qū)并與0～20 cm土層土壤翻拌均勻,隨后灌水保濕。2021年9月7日,選取生長一致的健壯草莓苗,保留3葉1心移栽。所有處理追肥和田間管理均按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理進(jìn)行。

1.3 樣品采集及指標(biāo)測定

1.3.1 草莓植株生長發(fā)育指標(biāo)測定 2021年10月14日調(diào)查幼苗期植株的死苗率,每個處理小區(qū)選取具有代表性的5株,3次重復(fù)合計15株,用直尺測定株高、倒數(shù)第二片完全展開葉中心小葉的長和寬(葉面積=葉長×葉寬×0.73),游標(biāo)卡尺測莖粗,并調(diào)查葉片數(shù)。2021年10月25日調(diào)查全小區(qū)的現(xiàn)蕾率。2021年11月14日每個處理小區(qū)選取具有代表性的6株,3次重復(fù)合計18株,調(diào)查初果期的單株結(jié)果數(shù)。

1.3.2 土壤理化性質(zhì)測定 采用 5 點(diǎn)取樣法在各小區(qū)內(nèi)取 0～20 cm 耕層土壤樣品,剔除石礫和植物殘體等雜物,經(jīng)風(fēng)干過篩后測定土壤理化性質(zhì)。土壤 pH值采用賽多利斯PB-10酸度計測定,水土比5∶1(質(zhì)量比);電導(dǎo)率采用電導(dǎo)法測定;有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀外加熱法測定;堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測定;有效磷用氟化銨-鹽酸溶液浸提,含量采用鉬銻抗比色法測定;速效鉀含量采用乙酸銨浸提-火焰光度計測定;交換性鈣、交換性鎂含量采用乙酸銨浸提,ICP-OES 測定[18]。2021年10月14日取樣檢測幼苗期土壤pH值和電導(dǎo)率。2021年11月14日取樣檢測結(jié)果期土壤pH值、電導(dǎo)率、有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量、可交換性鈣含量、可交換性鎂含量。

1.3.3 草莓葉片營養(yǎng)元素含量測定 2021年11月14日,每小區(qū)選取具有代表性的倒數(shù)第二片完全展開葉中心小葉(鮮葉)100 g,105 ℃殺青0.5 h后80 ℃烘干至恒質(zhì)量,用于檢測葉片中全氮、全磷、全鉀含量。葉片經(jīng) H2SO4-H2O2消煮,全氮含量采用凱氏定氮法測定,全磷含量采用鉬銻抗比色法測定,全鉀含量采用火焰光度法測定[18]。

1.3.4 草莓產(chǎn)量測定 每小區(qū)選取具有代表性的3株進(jìn)行掛牌,每處理共9株,跟蹤記錄頭茬商品果(單果質(zhì)量10 g以上)產(chǎn)量。每3～4 d記錄1次成熟果實(shí)個數(shù)和單果質(zhì)量,計算平均單株頭茬商品果產(chǎn)量。

1.3.5 草莓果實(shí)品質(zhì)測定 2022年1月14日,每小區(qū)選取具有代表性的成熟二級果10個,3次重復(fù)合計30個,用于測定單果質(zhì)量、可溶性固形物含量和硬度。采用自動數(shù)字折射儀(日本ATAGO公司產(chǎn)品,型號RX-5000α)測定果實(shí)的可溶性固形物含量,利用水果硬度計(意大利Fruit TestTM公司產(chǎn)品,型號FT-02)測定果實(shí)硬度,6 mm探頭。

1.4 數(shù)據(jù)分析

圖、表中數(shù)據(jù)均為 3 次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,分別用 Microsoft Excel 和 Origin Pro 8 軟件處理數(shù)據(jù)和作圖,用 DPS 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,并采用 Duncan’s檢驗(yàn)法進(jìn)行多重比較,檢驗(yàn)差異顯著性 (P<0.05)。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)系數(shù)表示相關(guān)關(guān)系的強(qiáng)弱情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 化肥減施配施土壤調(diào)理劑對草莓生長發(fā)育的影響

與F100處理相比,不施化肥對照(CK)、F50處理和F50S2處理草莓單株葉片數(shù)顯著降低了6.91%～10.74%(P<0.05)(表1)。與F100處理相比,F50S1處理草莓株高顯著增加了23.65%(P<0.05),葉面積顯著增加了19.36%(P<0.05),葉面積為倒數(shù)第二完全展開葉中心小葉的葉面積。F100處理和F50S1處理草莓單株葉片數(shù)無顯著差異。各處理的死苗率、莖粗均無顯著差異。結(jié)果表明,富營養(yǎng)化的土壤中減施化肥會減緩草莓幼苗的生長,但在減施化肥的同時增施土壤調(diào)理劑不僅不會減緩草莓幼苗生長還可以顯著促進(jìn)草莓幼苗生長。

表1 化肥減施配施土壤調(diào)理劑對草莓幼苗生長發(fā)育的影響

與F100處理相比,不施化肥對照(CK)草莓現(xiàn)蕾率顯著降低了23.13%(P<0.05),F50S1處理草莓現(xiàn)蕾率顯著提高了25.44%(P<0.05),F50處理、F50S2處理和F100處理相比無顯著差異(P>0.05)(圖1A)。F50S1處理草莓單株結(jié)果數(shù)顯著高于其他處理,較F100處理顯著增加了19.76%(P<0.05)(圖1B)。結(jié)果表明,富營養(yǎng)化的土壤中不施化肥會顯著延遲草莓現(xiàn)蕾,在減施化肥的同時增施適宜的土壤調(diào)理劑不僅能夠提高草莓現(xiàn)蕾率,還能增加結(jié)果初期的單株結(jié)果數(shù),從而提早上市。

CK、F100、F50、F50S1、F50S2處理見表1注。不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

2.2 化肥減施配施土壤調(diào)理劑對草莓葉片礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量的影響

與F100處理相比,不施化肥對照(CK)草莓葉片中全氮含量顯著下降了6.45%(P<0.05),F50處理草莓葉片中全氮含量顯著下降了6.55%(P<0.05),F50S1處理、F50S2處理與F100處理無顯著差異(P>0.05)。葉片中的全磷和全鉀含量各處理間無顯著差異(P>0.05)(表2)。結(jié)果表明,不施化肥對照(CK)和F50處理草莓葉片中的全氮含量會顯著降低,而在減施化肥的同時增施土壤調(diào)理劑能夠保證植株攝入足夠量的氮,從而維持草莓正常的生長發(fā)育。

表2 化肥減施配施土壤調(diào)理劑對草莓葉片礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量的影響

2.3 化肥減施配施土壤調(diào)理劑對草莓產(chǎn)量品質(zhì)的影響

產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果表明,與F100處理相比,不施化肥對照(CK)單株頭茬果產(chǎn)量顯著下降19.87%(P<0.05),F50處理單株頭茬果產(chǎn)量顯著下降17.06%(P<0.05),F50S1處理和F50S2處理單株頭茬果產(chǎn)量與F100處理無顯著差異(P>0.05)(表3)。各處理單株頭茬果果數(shù)無顯著差異(P>0.05),因此頭茬果的單果質(zhì)量與單株產(chǎn)量呈正相關(guān)。為進(jìn)一步調(diào)查草莓品質(zhì),避免不同等級果實(shí)造成差異,統(tǒng)一選取各處理的二茬果的二級果進(jìn)行品質(zhì)檢測(表4)。與F100處理相比,不施化肥對照(CK)二茬果二級果單果質(zhì)量顯著下降13.10%(P<0.05),F50處理二茬果二級果單果質(zhì)量顯著下降14.39%(P<0.05)。F50S1處理、F50S2處理與F100處理二茬果二級果單果質(zhì)量無顯著差異(P>0.05)。各處理草莓二茬果二級果可溶性固形物含量與F100處理無顯著差異(P>0.05),但F50S2處理草莓二茬果二級果可溶性固形物含量比F50S1處理顯著提高11.14%(P<0.05)。F50S2處理二茬果二級果果實(shí)硬度顯著高于其他處理(P<0.05),F50S2處理二茬果二級果果實(shí)硬度比F100處理顯著提高27.03%(P<0.05)。結(jié)果表明,與F100處理相比,不施化肥對照(CK)和F50處理草莓頭茬果和二茬果二級果單果質(zhì)量顯著減少,降低草莓效益,而在減施化肥的同時增施土壤調(diào)理劑能夠維持與施全量化肥相當(dāng)?shù)念^茬果和二茬果二級果單果質(zhì)量,F50S2處理還能顯著提高果實(shí)硬度,在減少化肥施用的情況下提高草莓品質(zhì),延長貨架期。

表3 化肥減施配施土壤調(diào)理劑對草莓頭茬果的影響

表4 化肥減施配施土壤調(diào)理劑對草莓二茬果二級果的影響

2.4 化肥減施配施土壤調(diào)理劑對草莓土壤理化性質(zhì)的影響

幼苗期,F50S1處理土壤pH值顯著高于不施化肥對照(CK)、F100處理和F50處理(P<0.05),F50S1處理土壤pH值與F50S2處理無顯著差異(P>0.05)。初果期,各處理土壤pH值無顯著差異(P>0.05)(圖2A)。結(jié)果表明,基肥中加入土壤調(diào)理劑能夠顯著提高土壤pH值,緩解土壤酸化對植物造成的脅迫,因此F50S1處理草莓株高、葉面積、現(xiàn)蕾率和單株結(jié)果數(shù)等指標(biāo)均顯著優(yōu)于其他處理。然而,隨著后期追肥以及土壤的緩沖作用,初果期土壤調(diào)理劑的作用逐步消失。

土壤電導(dǎo)率可以反映土壤養(yǎng)分含量。幼苗期,與F100處理相比,不施化肥對照(CK)土壤電導(dǎo)率顯著降低31.18%(P<0.05),F50處理土壤電導(dǎo)率顯著降低22.91%(P<0.05),而F50S1處理和F50S2處理與F100處理無顯著差異(P>0.05);初果期,僅不施化肥對照(CK)土壤電導(dǎo)率顯著低于F100處理(P<0.05),其他處理與F100處理無顯著差異(P>0.05)(圖2B)。結(jié)果表明,化肥投入量不足導(dǎo)致苗期土壤電導(dǎo)率顯著降低,而化肥減施配施土壤調(diào)理劑處理的苗期土壤電導(dǎo)率則下降不顯著,與苗期不施化肥對照(CK)和F50處理草莓葉片數(shù)顯著低于F100處理(P<0.05),而F50S1處理草莓葉片數(shù)與F100處理無顯著差異的結(jié)論相對應(yīng)。不施化肥對照(CK)土壤電導(dǎo)率幼苗期至初果期均顯著低于F100處理(P<0.05),這與不施化肥對照(CK)草莓現(xiàn)蕾率顯著低于F100處理的結(jié)論相對應(yīng)。

CK、F100、F50、F50S1、F50S2處理見表1注。不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

各處理土壤有機(jī)質(zhì)含量無顯著差異(P>0.05)(表5)。F50S2處理和F50S1處理土壤堿解氮含量與F100處理相比無顯著差異(P>0.05),但F50S2處理土壤堿解氮含量比F50處理顯著提高了25.88%(P<0.05)。除F50S2處理外,其余化肥減施處理的有效磷和速效鉀含量均顯著低于F100處理(P<0.05),與F50S2處理頭茬單果質(zhì)量和二茬二級果單果質(zhì)量與F100處理無顯著差異(P>0.05)相對應(yīng),而不施化肥對照(CK)和F50處理頭茬單果質(zhì)量和二茬二級果單果質(zhì)量與F100處理相比顯著降低(P<0.05)的結(jié)論相對應(yīng)。 F50S2處理交換性鈣含量比F50處理、不施化肥對照(CK)顯著提高22.44%(P<0.05)、24.26%(P<0.05),這是由于骨粉中含有大量的鈣。

總體而言,富營養(yǎng)化土壤中不施或少施化學(xué)基肥仍會導(dǎo)致土壤養(yǎng)分不足,從而顯著影響草莓生長發(fā)育,進(jìn)而影響產(chǎn)量。然而,F50S1處理可緩解土壤酸化對幼苗生長的抑制,促進(jìn)幼苗早期生長發(fā)育,維持土壤養(yǎng)分供應(yīng)以確保單果質(zhì)量不顯著降低,提前上市提高經(jīng)濟(jì)效益。F50S2處理可使土壤維持足夠的養(yǎng)分供應(yīng)量,滿足草莓生長發(fā)育需要,單果質(zhì)量與F100處理相當(dāng),并提供足量的中量元素鈣以提高草莓硬度,延長貨架期提高效益?？傊?草莓生產(chǎn)中在化肥減施的同時配施土壤調(diào)理劑可實(shí)現(xiàn)化肥減施增效。

2.5 相關(guān)性分析

相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),草莓葉片數(shù)與幼苗期和初果期土壤電導(dǎo)率均呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與有效磷含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),草莓頭茬果單株果數(shù)與幼苗期土壤 pH值呈顯著正相關(guān)(P<0.05),草莓葉片全氮含量則與幼苗期土壤電導(dǎo)率和有效磷含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)(表6)。草莓果實(shí)硬度與初果期土壤電導(dǎo)率、堿解氮含量、速效鉀含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),草莓果實(shí)硬度與土壤可交換性鈣含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。由此可知,在酸化土壤中提高土壤pH值可以促進(jìn)草莓早結(jié)果,提高土壤電導(dǎo)率、堿解氮含量、速效鉀含量和可交換性鈣含量,可以顯著提高果實(shí)硬度。

3 討 論

過量施肥會導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡、環(huán)境污染以及果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)下降。因此,化肥減量成為近年的研究熱點(diǎn)。本研究中,與F100處理相比,不施化肥對照(CK)、F50處理、F50S2處理草莓葉片數(shù)均顯著降低(P<0.05)。與F100處理相比,不施化肥對照(CK)草莓現(xiàn)蕾率顯著降低(P<0.05),表明即使是土壤養(yǎng)分非常豐富的田塊中,大幅減少化肥投入仍會造成草莓植株生長緩慢,這與前人的研究結(jié)果相一致。大量研究結(jié)果表明,適量減少化肥投入不影響作物生長,大幅減施化肥則會影響作物生長,京津地區(qū)蘋果化肥減施30%對樹體生長無顯著影響[19];化肥減施25%不會顯著降低設(shè)施黃瓜的生物量和產(chǎn)量[20];化肥減量20%、40%配施生物有機(jī)肥不僅不會影響香蕉生長,還可以提高產(chǎn)量和品質(zhì),而化肥減施60%則會顯著降低香蕉單果質(zhì)量和收獲率[21]。

農(nóng)田長期過量施用化肥還會使土壤快速酸化。在中國,南方土壤酸化速率高于北方,種植經(jīng)濟(jì)作物的土壤酸化速率高于種植谷類作物的土壤[22]。土壤酸化會導(dǎo)致土壤養(yǎng)分的有效性降低,有害元素的濃度提高,養(yǎng)分匱缺和金屬中毒會遏制植物生長[23-24]。前人研究結(jié)果表明,酸化土壤會使水稻分蘗期推遲[25]。本研究中,硅鈣鎂土壤調(diào)理劑提高了幼苗期土壤pH值,草莓株高、葉面積和現(xiàn)蕾率的增加表明草莓生長抑制得到緩解,從而促進(jìn)了草莓早結(jié)果,可以提早上市獲得較高收益。有研究結(jié)果表明,福建酸性紅壤施用1 500 kg/hm2鈣鎂型土壤調(diào)理劑能夠提高土壤pH值,花椰菜集中成熟采收時間提早 5 d,花球單球質(zhì)量增加0.35 kg[26];硅鈣鉀鎂土壤調(diào)理劑可以顯著提高草莓前期和中期的單果質(zhì)量以及總產(chǎn)量[13]。

常規(guī)施肥配施土壤調(diào)理劑能夠提高土壤養(yǎng)分含量。蘋果園酸化土壤上施用多種土壤調(diào)理劑均顯著提高了土壤pH值,對有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量均有不同程度的提高[27]。單純減少肥料投入會導(dǎo)致土壤養(yǎng)分顯著減少,化肥減施配施有機(jī)肥、有機(jī)物料或土壤調(diào)理劑則能維持甚至提高土壤養(yǎng)分供應(yīng)量。茶園化肥減施20%會顯著減少土壤中硝態(tài)氮含量,化肥減施40%則會顯著減少銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量,化肥減施同時配施有機(jī)肥則能維持土壤養(yǎng)分供應(yīng),甚至提高土壤中速效鉀含量[28]。甜瓜栽培過程中氮、磷投入量減少50%,土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、有效磷含量均顯著降低;但在化肥減施的同時配施有機(jī)肥后,收獲期土壤有效磷含量與常規(guī)施肥無顯著差異[29]。本研究中,與F100處理相比,不施化肥對照(CK)、F50處理、F50S1處理0～20 cm土層的土壤有效磷和速效鉀含量均顯著降低(P<0.05),而F50S2處理土壤有效磷和速效鉀含量與F100處理無顯著差異(P>0.05)。這是因?yàn)楣欠勰軌蛱岣咄寥烙行Я坠?yīng)量,如酸性土壤中施用含骨粉的土壤調(diào)理劑能增加66%～93%的土壤有效磷含量[17],在土壤養(yǎng)分匱缺條件下骨粉可以作為植物磷和鉀的有效來源[30]?；蕼p施會減少土壤養(yǎng)分供應(yīng)量,進(jìn)而影響植株礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收量[31-34]。本研究結(jié)果表明,相較于F100處理,大量減少化肥投入如不施化肥對照(CK)和F50處理葉片氮含量會顯著降低(P<0.05),而F50S1處理和F50S2處理葉片氮含量則與F100處理無顯著差異(P>0.05),這表明土壤調(diào)理劑能夠促進(jìn)草莓對氮的吸收。類似的研究結(jié)果表明,增施硅鈣鉀鎂土壤調(diào)理劑能夠顯著提高內(nèi)蒙古馬鈴薯植株氮素含量[35]。

配施適宜的土壤調(diào)理劑不僅能夠改善土壤理化性質(zhì),還能提高果品品質(zhì)。骨粉Ca含量高達(dá)283.0 g/kg,施入土壤后可顯著提高土壤中可交換性鈣含量[17]。與F100處理相比,本研究中含有骨粉的F50S2處理土壤交換性鈣含量顯著提高(P<0.05),果實(shí)硬度也顯著提高(P<0.05)。大部分試驗(yàn)通過葉面噴施鈣肥來提高草莓果實(shí)硬度,如噴施240 mg/L Ca+60 ml/L B可以使果實(shí)硬度提高14%[36]。但也有研究結(jié)果表明,土壤中施入石灰氮(CaCN2)能使草莓果實(shí)硬度提高5%～10%[37]。然而,當(dāng)化肥過量減施,配施土壤調(diào)理劑無法保持果實(shí)品質(zhì)。張筠筠等[38]在賀蘭山東麓釀酒葡萄中的研究結(jié)果表明,化肥和有機(jī)肥各減施75%同時配施土壤調(diào)理劑處理的葡萄產(chǎn)量較全量施用化肥處理增產(chǎn)了 69.07%,但葡萄漿果中單寧和總酚含量顯著下降,綜合品質(zhì)顯著降低。這表明,土壤調(diào)理劑不能完全替代化肥,化肥適量減施同時配施土壤調(diào)理劑是實(shí)現(xiàn)化肥減施增效的有效途徑。本研究的相關(guān)性分析結(jié)果表明,在化肥減施前提下,提高土壤電導(dǎo)率、堿解氮含量、速效鉀含量和可交換性鈣含量可以顯著提高果實(shí)硬度。而在基礎(chǔ)肥力較高的桃園上過多施入氮肥會導(dǎo)致桃果實(shí)硬度下降,土壤堿解氮含量與桃果實(shí)硬度呈反比[39]。本研究中,2種土壤調(diào)理劑分別具有提早上市和延長貨架期的作用,為進(jìn)一步提高綜合效能,土壤調(diào)理劑的選擇和及其與化肥的配比還需進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

與常規(guī)量施化肥處理相比,基施中不施化肥或化肥減施50%處理,土壤養(yǎng)分供應(yīng)量均會顯著降低,植株生長發(fā)育和草莓單果質(zhì)量受到影響。化肥減施50%同時配施硅鈣鎂土壤調(diào)理劑可以顯著提高草莓幼苗期土壤pH值,緩解酸化土壤對草莓幼苗生長的抑制,顯著增加株高、葉面積和現(xiàn)蕾率,提早結(jié)果,提早上市。化肥減施50%同時配施骨粉不僅可以維持與化肥全量施用相當(dāng)?shù)耐寥鲤B(yǎng)分供應(yīng)量、葉片全氮含量和單果質(zhì)量,還能提高果實(shí)硬度,延長貨架期。