水肥一体化+专用配方模式对草莓生产综合效益的影响

林峰莹， 周文星， 张文志， 杨垚丹， 鲁惠珍， 童江云*

(1.昆明市农业科学研究院，云南 昆明 650034； 2.昆明市嵩明县农业技术推广站，云南 嵩明 651700；3.云南省花卉技术培训推广中心，云南 昆明 650000； 4.昆明市农产品质量安全中心，云南 昆明 650228)

水肥一体化是施肥和灌溉的集成技术，可结合作物需水需肥规律通过控制施肥浓度与总量、灌溉深度、施肥时期等实现合理水肥供给[1]，已有研究[2-3]表明,该技术可提高水利用率40%～60%、肥料利用率30%～50%，是现代农业水肥高效利用的核心骨干技术[4]。水溶性肥料是随水肥一体化技术应运而生的一类能够完全溶解于水的多元素复合型、速效性肥料，具配方可控、施用方便、肥效高、养分全等优点，备受农户青睐[5]。目前市售水溶肥种类多但少有结合特定作物需肥特点的专用肥，一定程度上限制了水肥一体化技术节水减肥增效、优质高产潜能的发挥。草莓在植物分类学上属蔷薇科草莓属，在园艺分类上属浆果类果树，在世界浆果类果树中栽培面积和产量仅次于葡萄，居第二位[6]，是目前实际生产中应用水肥一体化技术最普及的作物[7]。

本试验在水肥一体化滴灌设施下通过对比研究日本山崎草莓专用配方与昆明地区农户经验配方施肥对草莓品种蒙特瑞生长、产量及品质的影响，为当地减肥、节水增效行动推广水肥一体化+专用配方技术模式提供理论依据，同时为草莓优质、绿色、高效生产与草莓专用配方施肥研发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验地为昆茂花卉有限公司(102°58′51″E，25°21′8″N)草莓设施种植棚。

供试草莓品种为蒙特瑞(Monterey)。种苗类型为裸根种苗(购于美国拉森峡谷农业发展有限公司)。

采用可调注肥水动力比例施肥器、碟片过滤器和流量1.0 L·h-1压力补偿滴箭集成的水肥一体化灌溉设施(由云南福特森农业发展有限公司设计安装)，滴箭间距20 cm；选用栽培架规格为100 cm×20 cm×14 cm，电导率(EC)≤0.3 μS·cm-1的椰糠种植条作为栽培基质。

1.2 处理设计

试验设2个处理，T1：日本山崎草莓专用配方(以下简称专用配方)，T2：昆明地区农户经验配方(以下简称经验配方)。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+遇特定阴离子会发生化学反应生成沉淀，故将大量元素组分按类别分为3类(Ca(NO3)2·4H2O与KNO3；NH4H2PO4；MgSO4·4H2O)，单独配制、储备、吸取；两处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。处理间相互对照。除肥料配方外两处理全生育期水肥管理频次、日常田间农艺管护措施相同。每个小区20 m2，采用架式栽培，支架长20 m、宽1 m、离地0.8 m，株距20 cm，行距50 cm，重复3次。

不同生育期水肥管理情况：缓苗期，每天滴灌1次，每株滴灌清水50 mL；营养生长期，每天滴灌1～2次(视天气、墒情情况)，每次每株滴灌1.0倍标准液50 mL；显蕾期、初花期，每天滴灌2～3次(视天气、墒情情况)，每次每株滴灌1.5倍标准液100 mL；盛花期、果实转白期，每天滴灌3～4次(视天气、墒情情况)，每次每株滴灌2.0倍标准液100 mL；初熟期，每天滴灌3～4次(视天气、墒情情况)，每次每株滴灌2.5倍标准液100 mL；成熟期，每天滴灌3～4次(视天气、墒情情况)，每次每株滴灌3.0倍标准液100 mL。

1.3 测定指标

1.3.1 主要生长性状

每处理随机选10株具代表性的植株，自定植起至采收结束调查所有展开叶片数，累计得植株叶片数。按照NY/T 1487—2007[8]的规范要求，分别于营养生长期(定植后45 d)调查株高、叶面积、叶柄长、叶绿素相对含量，盛花期(定植后65 d)调查株高、叶面积、叶柄长、叶绿素相对含量、花序数、花数、分蘖数，成熟期(定植后120 d)调查株高、叶面积、叶柄长、叶绿素相对含量、单果重、单株产量。叶面积测算[9]，取中心展开叶向外数第三叶的中心小叶测量其长和宽，以长×宽×0.73计算叶面积；叶绿素相对含量采用便携式SPAD-502叶绿素仪测定；单株产量为对应植株生产栽培期所有单果重累加值。

1.3.2 果实品质

于盛果期每处理随机采摘成熟度一致的草莓浆果1 kg，送样至农业农村部农产品质量监督检验测试中心(昆明)开展中微量元素(GB 5009.268—2016)、总酸(GB/T 12456—2008)、可溶性固形物(NT/T 2637—2014)、蛋白质(GB 5009.5—2016)、总糖(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)检测。

1.4 数据分析

使用Excel 2010进行统计数据分析。

2 结果与分析

2.1 草莓叶绿素相对含量与主要生长性状

图1可知，不同配方施肥对草莓不同生育期叶绿素相对含量影响变化趋势相同，均表现出从营养生长期-盛花期-成熟期随着营养液浓度的同水平增高叶绿素含量逐渐升高的趋势；在营养生长期-盛花期阶段T1处理叶绿素含量均高于T2处理，但两处理间相对差异逐渐减小，相对差异由营养生长期5.14%降低为盛花期的0.27%;进入成熟期后T2处理叶绿素含量较T1高出13.04%。分析变化幅度可知，从营养生长期到盛花期终到成熟期T1处理总体增幅为12.54%，最大值为36.8；T2处理总体增幅为33.76%，最大值为41.6。

营养生长期处理T1株高较处理T2略高，盛花期和成熟期均表现为T1低于T2；两处理株高值均表现为营养生长期到盛花期上升，盛花期到成熟期下降的趋势；两处理间株高差异最大时期为盛花期，相对差值达28.27%。

不同生育期T2处理叶柄长均长于T1处理。从变化动态来看处理T1表现为营养生长期到盛花期叶柄长变短，盛花期到成熟期叶柄变长的，T2处理则表现为持续增长的趋势。

不同生育期T2处理叶面积均大于T1处理。从变化动态来看均表现为营养生长期到盛花期呈增大趋势，盛花期到成熟期为变小趋势。

综合上述分析，草莓品种蒙特瑞在营养生长期离子浓度较低的专用配方T1处理更有利于其生长发育，表现为叶片叶绿素相对含量、株高略优于经验配方T2处理，经测定该阶段施用的专用配方灌溉液EC值为1 012 μS·cm-1。启示后续生产、研究中蒙特瑞裸根苗缓苗期灌溉肥料的EC可以1 000 μS·cm-1为基准进行不同浓度梯度试验探索，进一步探明科学合理的施用浓度。从叶绿素相对含量、株高、叶柄长、叶面积在不同生育期变化可以看出，伴随草莓生长发育进程，经验配方处理较专用配方处理更具优势。

图1 不同配方施肥对草莓不同生育期叶绿素相对含量与主要生长性状的影响

2.2 草莓分蘖数、花序数、叶片数

图2可知，T2处理的草莓分蘖数、花序数、叶片数均大于T1处理。T2处理分蘖数是T1处理的1.8倍，花序数是T1处理的1.3倍，叶片数是T1处理的1.3倍。

图2 不同配方施肥对草莓分蘖数、花序数、叶片数的影响

2.3 草莓产量结构

表1可知，平均单株产量和平均单株坐果数2项指标表现为T2处理低于T1处理。平均单果重则表现为T1处理高于T2处理，单果重是草莓浆果商品化分级的重要指标，其他指标相近的情况下，单果重越高商品性越好，经济价值越高，在总产量相近的情况下应促成培育平均单果重大的草莓浆果。

表1 不同配方施肥下草莓产量结构比较

2.4 草莓浆果品质

表2可以看出，决定草莓浆果品质的主要指标VC含量、可溶性固形物含量、蛋白质含量均表现为T1处理优于T2处理；草莓风味主要取决于果实的糖酸比，比值越大风味愈佳，T1处理糖酸比为5.3，处理T2糖酸比为3.4，前者较后者高56%，优势明显。

表3可知，两处理中微量元素含量差异大于10%的有Mn、Ca、Na、K共4项。其中Mn、Ca、Na 3项均表现为T1处理低于T2处理，比例依次为42.5%、20.3%、57.9%；K含量则表现为T1处理高于T2处理，差异达42.4%。

表2 不同配方施肥草莓浆果常规品质指标检验结果

表3 不同配方施肥草莓浆果中微量元素含量

2.5 肥料成本

从表4可知，经验配方较专用配方单位体积肥料母液成本高1.13元，两处理草莓单位产量肥料投入成本比T1∶T2为0.72，表明专用配方较经验配方更经济，生产上具节本增效优势。

表4 不同配方单位体积肥料母液成本

3 小结与讨论

实际生产中由于多方客观条件的制约，农户对不同配方施肥的肥效评价多停留在观察统计生物产量、长势强弱、果实总产量等指标，缺乏对单位产量肥料成本、产量结构与商品果经济效益、果实品质指标、肥料利用率等综合性分析，直接导致生产上大水大肥水肥管理模式的盛行。草莓因成熟早、生长周期短、经济效益好等优势自20世纪80年代起在我国逐步形成了规模化生产，生产栽培形式也由初始阶段单一露地栽培转变为因地制宜的多种设施栽培形式并存[10]。栽培面积逐年扩大，水肥一体化基质栽培方式逐渐成为主流栽培模式。开展不同配方施肥对草莓生长、产量及品质影响的研究，一方面有利于草莓生产的提质增效，另一方面为其他农业生产中肥料利用率的提高、农业面源污染的降低提供实践经验与理论依据，为全面推广减肥、节本增效技术奠定基础。

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对作物产量、品质和减肥增效效果等方面影响不同、差异显著。本试验中，草莓品种蒙特瑞对专用配方和经验配方响应表现为缓苗阶段主要生长指标专用配方略优于经验配方；完成缓苗后营养生长期和生殖生长期主要生长指标表现为经验配方处理优于专用配方处理。猜测可能的原因一是缓苗期经验配方营养液离子浓度高，发生了生理胁迫；二是专用配方各元素配比更适合草莓的发育所需，缓苗期结束后本试验中专用配方施用浓度及总量不能满足植株生长发育所需。对单位产量肥料成本、产量结构与商品果经济效益、果实品质指标分析则均表现为专用配方处理优于经验配方处理，认为其可能的主要原因是专用配方各主要营养元素配比较经验配方更符合草莓生殖生长期生理需肥规律。这与前人在草莓[22]、核桃[23]、玉米[24]专用肥配方设计与效果验证试验中得出的结论一致，都表明专用肥的施用较经验性施肥具有大幅提高肥料利用率、减少肥料投入量、提升果实产量与品质的优势。

本试验结果表明，在相同的栽培管理下，肥料养分含量高的经验配方在生物产量上达到增产效果，但并没达到既增产又增收的目标，徒增肥料成本，且易造成养分流失与环境污染。专用配方施肥则表现出在生物产量与果品品质之间的兼顾平衡优势，说明水肥一体化+专用配方技术模式具有1+1>2的集成效果，较水肥一体化+非专用配方模式在减肥增效、优质高产、综合经济效益、生态效益等方面优势明显，应扩大推广。

综上所述，在追求果品品质、综合经济效益、生态效益、减少化肥施用量、节本增效为目标的草莓生产栽培中，建议农户采用水肥一体化+专用配方技术模式。本试验仅选取了一种草莓专用配方(日本山崎草莓专用配方)，后续试验研究可对比不同专用配方效果，并结合不同生育期特点有针对性开展施用浓度、氮磷钾不同配比试验，逐步建立一套合理的草莓水肥一体化+专用配方生产栽培技术体系。