按照绿色食品标准施肥对土壤养分和草莓产量的影响
2021-05-27吴愉萍连瑛王明湖谢侃恺孙辉单凌燕胡雅花
吴愉萍,连瑛,王明湖,谢侃恺,孙辉,单凌燕,胡雅花
(1.宁波市农产品质量安全管理总站,浙江 宁波 315012; 2.宁波市北仑侃宝果木专业合作社,浙江 宁波 315825;3.浙江省农产品质量安全中心,浙江 杭州 310003)
绿色食品是指产自优良生态环境、按照绿色食品标准生产、实行全程质量控制并获得绿色食品标志使用权的安全、优质食用农产品及相关产品[1],是引领农业绿色生产、绿色消费的优质农产品主导品牌[2]。随着生活水平的不断提升,消费者更加注重健康和营养,近几年,绿色食品已得到越来越多公众的认可[3],越来越多的生产者开展了绿色食品认证。
草莓鲜美红嫩,柔软多汁,其抗氧化能力是苹果、桃、梨、西红柿、柑橘和猕猴桃等水果的2~11倍[4],在国内外市场备受青睐,被誉为水果皇后。种植草莓已成为农民一项增收致富的产业[5]。因草莓的效益高,农户往往在种植过程中大量施用化肥[6],不仅造成了肥料的浪费[7],还带来了环境的污染[8-9]。绿色食品草莓种植过程中,肥料的使用需要符合NY/T 394—2013《绿色食品 肥料使用准则》的规定,即无机氮素用量不得超过当季作物需求量的一半。按照绿色食品标准施肥,是否会对草莓产量造成影响,还未见报道。本研究设置常规施肥和绿色施肥2个处理,研究按照绿色食品标准施肥对土壤养分和草莓产量的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2018年8月至2019年4月在宁波市北仑区草莓栽培试验大棚中进行,地理坐标121°46′23.49″S, 29°51′41.00″N。大棚长52 m,宽8 m。土壤pH 4.66,有机质含量31.2 g·kg-1,水解性氮含量247 mg·kg-1,有效磷含量152.7 mg·kg-1,速效钾含量553 mg·kg-1。
供试肥料有羊粪、菜籽饼、复合肥(N、P2O5、K2O含量均为15%)、钙镁磷肥(P2O5≥12%)、石灰氮(N≥20%)、硫酸钾肥(K2O≥51%)、水溶肥(N、P2O5、K2O含量分别为10%、5%、46%)。供试草莓品种为红颊。
1.2 处理设计
试验设2个处理,分别为常规施肥处理(CK)和绿色施肥处理(LS)。CK处理按照农户的习惯用肥方式施肥,667 m2的施肥量基肥为羊粪500 kg,菜籽饼250 kg,复合肥50 kg,钙镁磷肥50 kg,追肥为复合肥15 kg,水溶肥15 kg;施入化肥折纯量为N 11.3 kg,P2O516.5 kg,K2O 16.7 kg。按每667 m2草莓产量2 000 kg需要N 约18 kg、P2O5约4 kg、K2O约19 kg[5,10],绿色施肥无机氮素用量不得超过当季作物需求量的一半的标准,LS处理基肥为羊粪500 kg,菜籽饼250 kg,石灰氮30 kg,钙镁磷肥40 kg,硫酸钾肥40 kg,追肥为水溶肥10 kg,施入化肥折纯量为N 6.7 kg,P2O55.3 kg,K2O 25.0 kg。
2018年7月6日LS处理施入菜籽饼和石灰氮,CK处理施入菜籽饼,翻耕后灌水,覆盖地膜开始高温闷棚。8月16日,2个处理分别施入其他基肥后,开沟整地。9月11日,草莓移栽定植。11月1日,覆盖地膜。11月7日,盖大棚膜。11月15日,蜜蜂进棚,草莓进入始果期。12月29日,第一批草莓成熟。2019年1月10日和2月6日分别进行第二次和第三次追肥。4月3日,草莓采摘结束。2个处理的疏花疏果、剥叶等栽培管理和病虫害防治措施均一致。
1.3 测定项目与方法
分别于闷棚前(2018年7月4日)、闷棚结束后其他基肥施入前(8月15日)、始果期(11月13日)、挂果初期(12月5日)、盛果期(1月22日)和挂果后期(2019年3月14日)采集土壤样品,测定pH,有机质、水解性氮、有效磷和速效钾含量。土壤pH参照NY/T 1377—2007《土壤pH的测定》方法测定;有效磷参照NY/T 1121.7—2014《土壤检测 第7部分:土壤有效磷的测定》方法测定;速效钾参照LY/T 1234—2015《森林土壤钾的测定》方法测定;水解性氮参照LY/T 1228—2015《森林土壤氮的测定》方法测定;有机质参照NY/T 1121.6—2006《土壤检测 第6部分:土壤有机质的测定》方法检测。草莓达到上市标准后采摘,并记录每次产量。
1.4 数据统计分析
数据采用DPS v 7.05进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 对土壤性状的影响
整个草莓生长周期,2个处理土壤中养分含量均丰富,草莓始果期后,测得的最低有机质、水解性氮、有效磷和速效钾含量分别为28.6 g·kg-1、193 mg·kg-1、124 mg·kg-1和1 042 mg·kg-1(表1)。化肥的减量施用并不影响土壤中养分含量。LS处理用石灰氮后,土壤pH明显提高,2018年8月15日pH为5.05,比CK处理高0.67;2018年12月5日,施用石灰氮后第5个月, pH仍比CK处理高0.12;施用石灰氮半年后(2019年1月22日),LS处理土壤pH值开始低于CK处理(表1)。石灰氮主要成分为氰氨化钙(CaCN2),施入土壤后,能与土壤中的水分作用产生Ca(OH)2,从而使土壤pH显著提高[11],且石灰氮对土壤的改良作用可以持续较长时间[12]。虽然LS处理化学氮肥用量比CK处理减少40.7%,化学磷肥比CK处理减少67.9%,土壤中水解性氮和有效磷含量在LS中均高于CK处理,可能原因为土壤pH的提高促进了土壤微生物的活性,进而使土壤中利于植物吸收利用的水解性氮和有效磷含量增加。土壤有机质含量和速效钾含量在2个处理中相差不大。
表1 不同施肥处理土壤性状在草莓生长期的变化
2.2 对草莓产量的影响
虽然LS处理草莓的化学氮肥施入量只有CK处理的59.3%(表1),667 m2草莓产量CK处理为2 743 kg,LS处理为2 751 kg,两者之间无显著差异。从土壤的监测数据看,草莓整个生长周期,土壤养分含量丰富,化肥的施用不是草莓产量的限制因子。按照绿色食品要求,无机氮素减半施用对草莓的产量影响不大。
按照草莓需肥量与产量的关系折算[10],CK处理化肥的施用量可生产草莓1 250 kg,LS处理化肥的施用量可生产草莓744 kg。试验中2个处理草莓产量远大于仅从化肥中获得养分的理论产量,原因为一方面土壤中本身养分截留较多,另一方面,羊粪和菜籽饼的施入为草莓的生长提供了除化肥以外的营养。
2.3 不同施肥处理肥料成本
CK处理667 m2用肥成本为1 737.5元,LS处理为1 991元(表2),LS处理比CK处理高253.5元。主要原因为LS处理使用了石灰氮。除去石灰氮的费用,LS处理用肥成本为1 391元,比普通施肥处理用肥成本减少19.9%。石灰氮是一种具缓释肥和杀菌剂双重作用的化学药剂[13],石灰氮遇水产生的氰氨、双氰氨能杀灭土壤中有害病原菌及线虫等有害生物,减少土传病害,并能抑制杂草的生长[14],在草莓的种植中已经越来越广泛地被用于防治枯萎病、黄萎病、根腐病等土传病害[15-16]和根线虫病[17],即使非绿色食品种植的草莓,施用石灰氮处理土壤也越来越普遍。
表2 不同施肥处理667 m2用肥成本
3 小结
按照绿色食品标准,草莓栽培过程中化学氮肥减半施用,对土壤养分的影响不大,在草莓整个生长周期,土壤有机质、水解性氮、有效磷和速效钾含量均处于非常丰富状态,绿色施肥处理和普通施肥处理间没有明显差异。草莓产量在绿色施肥处理和普通施肥处理间也无显著差异。用肥成本绿色施肥处理比普通施肥处理每667 m2高253.5元,主要增加在石灰氮的使用上。本试验推荐绿色食品草莓施肥方式为每667 m2基肥用羊粪500 kg,菜籽饼250 kg,钙镁磷肥和硫酸钾40 kg;追肥用水溶肥(N、P2O5、K2O含量分别为10%、5%、46%)10 kg·667 m-2,分2次;并于7—8月施用30 kg石灰氮进行高温闷棚。