大豆轮作对后茬草莓产量及品质的影响

秦 燕，唐 彪，赵永康，易元珺，文 勇，胥 筝，杨新梅，韩庆新

(1 成都市农林科学院，成都，611130；2 仲衍种业股份有限公司，成都，610041)

草莓是蔷薇科(Rosaceae)草莓属(Fragaria)多年生常绿草本植物，其果实营养丰富、风味鲜美，色泽亮丽，具有较高的经济价值、药用价值和营养价值[1-2]。四川草莓主要采取大棚种植。据国家统计局数据显示，四川省草莓种植面积从2013年的3 733 hm2，增加到2018年的7 200 hm2，随着种植面积的增加草莓连作问题日益严重，出现作物生长发育不良、土传病害加重等连作障碍现象。

目前，国内外主要采取物理消毒、化学药剂消毒、作物轮作等方式来应对草莓连作障碍[3]。草莓上常用的物理消毒是太阳能高温消毒，即在高温天气下，通过长时间覆盖不透性塑料薄膜来提高土壤的温度，达到杀灭土传病害的目的[4]。化学消毒是将化学熏蒸剂在作物种植前施入到土壤中发挥消毒作用，草莓上广泛使用的熏蒸剂主要有石灰氮、棉隆等[5]。不同作物合理轮作是解决连作障碍的有效途径[6]。目前，草莓—水稻进行水旱轮作是草莓种植中比较有效的轮作方式[7-8]，草莓与蕹菜、水生蔬菜轮作也能提高种植效益[9-10]，草莓与大球盖菇及香菇[6]、甜瓜[8]、鲜食玉米[11]等轮作，均能不同程度地改善连作障碍。

在轮作中加入豆科作物能够提高后茬作物的产量和品质，改善农田生态环境，增加土壤氮源和有机质，改善土壤结构[12]。马长青等对水稻—毛豆—草莓种植技术进行了报道[13]，关于大豆—草莓轮作对草莓产量及品质影响的研究鲜见报道。本研究以物理消毒(太阳能消毒)、化学药剂消毒(石灰氮消毒)为对照，旨在探明大豆—草莓轮作对后茬草莓的产量及品质的影响，为大豆—草莓轮作技术的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于四川省成都市温江区的成都市农林科学院内草莓大棚试验基地，平均海拔540 m，年均温15.8 ℃，年极端高温36 ℃，年极端低温-5.1 ℃，年降水量896.8 mm，年日照时数1 104.5 h，属中亚热带湿润季风气候，适宜大棚冬草莓的种植。试验地土壤为砂壤土，土壤基本地力：有机质含量26.75 g/kg、全氮含量1.58 g/kg、碱解氮含量104.37 mg/kg、速效磷含量20.78 mg/kg、速效钾含量48.61 mg/kg。试验地连续3年种植草莓，前3年采取石灰氮消毒方式进行消毒。

1.2 供试材料

供试材料为从日本引进的草莓品种“红颜”，该品种是四川大棚草莓主栽品种。

1.3 试验设计

试验于2019—2021年进行，共设草莓—大豆轮作(简称大豆轮作)、连作草莓石灰氮消毒(简称石灰氮消毒)、连作草莓太阳能消毒(简称太阳能消毒)3个处理。每个处理设1个大棚，大棚面积266.67 m2。3个处理前作均为草莓，前作草莓于2019年9月种植，2020年5月初草莓清棚。前作草莓清棚后，大豆轮作于2020年5月中旬种植大豆，行距40 cm，窝距20 cm，窝留双株，密度为25万株/hm2，8月初大豆收获。石灰氮消毒处理于2020年5月草莓清棚后施用石灰氮450 kg/hm2，旋耕后灌水覆膜闷棚消毒50 d。太阳能消毒处理于2020年5月草莓清棚后直接旋耕，灌水后覆膜闷棚消毒50 d。随后3个处理的草莓均于2020年9月6日定植，株行距25 cm×30 cm，种植密度为9万株/hm2。整个生育期3个处理的管理水平一致，按照草莓促成栽培生产技术规范(DB51/T 829-2008)进行管理，2021年5月草莓清棚。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 草莓性状调查 2020年9月至2021年5月，在草莓整个生长期内，对物候期、生长特性、果实特征等进行调查，调查方法及记录标准等均按赵密珍等[14]编著的《草莓种质资源描述规范和数据标准》进行。

物候期调查时，以整个小区全部植株为调查对象。定植期为草莓植株定植的日期；显蕾期为25%植株花蕾显露的日期；始花期为5%植株有花开放的日期；盛花期为75%的植株有花开放的日期；果实始熟期为5%植株一级序果成熟的日期。

叶面积采用以下公式计算[15]：

叶面积=0.725 1×叶长×叶宽-0.042 2

在结果盛期，随机收取20个成熟度适宜、有代表性的果实测定果实品质。采用GY-4数显果实硬度计测定草莓果实硬度；采用TD-45数显手持糖量计测定可溶性固形物；采用2，6-二氯靛酚法[16]测定维生素C含量；采用蒽酮比色法[17]测定可溶性糖含量；采用酸碱滴定法[16]测定可滴定酸含量；糖酸比=可溶性糖含量/可滴定酸含量。

1.4.2 草莓病害调查 每个处理随机取样挂牌10株，在每次采摘果实前调查白粉病、灰霉病病果数和总结果数，并按以下公式计算[18]病果率：

病果率(%)=(病果数/总结果数)×100

每个处理随机取样10株挂牌测产。每次采收时，调查所采果实的质量和数量，采收结束后，统计每株果实的总质量和总个数，计算平均单果质量和平均单株果数，并换算成每667 m2产量。

1.5 统计分析

利用DPS 7.05软件对数据进行多重比较和直观分析。

2 结果与分析

2.1 对后茬草莓物候期的影响

从表1可知，大豆轮作处理的显蕾期较石灰氮消毒推迟4 d、较太阳能消毒推迟3 d；始花期则较石灰氮消毒和太阳能消毒均推迟4 d；盛花期较石灰氮消毒推迟4天、较太阳能消毒推迟3 d；果实始熟期较石灰氮消毒推迟4 d、较太阳能消毒推迟3 d。

表1 大豆轮作等不同处理草莓的物候期 月/日

由此可知，大豆轮作对后茬草莓的显蕾期、始花期、盛花期、果实始熟期等均有3～4 d的推迟作用。在相同施肥水平下，大豆轮作对后茬草莓生育期有一定推迟作用。

2.2 对后茬草莓生长特性及抗病性的影响

从表2可知，在存活率上，大豆轮作和石灰氮消毒均显著高于太阳能消毒；大豆轮作的存活率略低于石灰氮消毒，但差异不显著。

表2 大豆轮作等不同处理草莓的生长特性

在植株高度、植株冠径方面，大豆轮作均显著高于石灰氮消毒和太阳能消毒；在叶长、叶宽和叶面积方面，3个处理之间差异均不显著。在白粉病病果率上，太阳能消毒处理的病果率最高，显著高于其余2个处理，大豆轮作略低于石灰氮消毒，但差异不显著。在灰霉病病果率上，太阳能消毒处理的病果率最高，显著高于其余2个处理，大豆轮作处理的病果率略高于石灰氮消毒，但差异不显著。

由此可知，大豆轮作处理的存活率、白粉病及灰霉病病果率低，与石灰氮消毒相当(略高或略低，但差异不显著)，显著优于太阳能消毒；大豆轮作处理对草莓植株高度和冠径有促进作用，植株比较高大，但3个处理间的叶片性状差异不显著，表明大豆轮作处理能达到石灰氮消毒的抗逆水平，且植株更高大。

2.3 对后茬草莓产量及构成性状的影响

从表3可知，在果实纵径上，大豆轮作略高于石灰氮消毒，显著高于太阳能消毒，石灰氮消毒略高于太阳能消毒，但差异不显著；在果实横径上，大豆轮作处理显著高于石灰氮消毒和太阳能消毒，太阳能消毒略高于石灰氮消毒，差异不显著；在最大单果质量上，大豆轮作处理显著高于石灰氮消毒和太阳能消毒，太阳能消毒略高于石灰氮消毒，但差异不显著；在平均单果质量上，大豆轮作略高于石灰氮消毒，显著高于太阳能消毒，石灰氮消毒略高于太阳能消毒，但差异不显著；在单株果数上，大豆轮作略高于石灰氮消毒，显著高于太阳能消毒，石灰氮消毒略高于太阳能消毒，但差异不显著；在产量上，大豆轮作处理的单产为1 849.08 kg/667 m2，略高于石灰氮消毒的1 830.24 kg/667 m2，显著高于太阳能消毒的1 654.19 kg/667 m2。

表3 大豆轮作等不同处理的草莓产量比较

由此可知，大豆轮作与石灰氮消毒在草莓产量及构成性状上表现相当，高于或显著高于太阳能消毒，表明大豆轮作处理的后茬草莓产量与石灰氮消毒处理相当。

2.4 对后茬草莓果实性状及品质的影响

从表4可知，在果实硬度上，各处理从高到低依次是：石灰氮消毒>太阳能消毒>大豆轮作，但3个处理之间差异未达显著水平；就可溶性固形物含量和可溶性糖含量2个性状而言，大豆轮作处理均显著高于石灰氮消毒和太阳能消毒；在可滴定酸含量上，3个处理之间差异未达显著水平；在糖酸比和维生素C含量上，大豆轮作处理均显著高于其余2个处理。

表4 大豆轮作等不同处理草莓的果实性状

由此可知，虽然大豆轮作的果实硬度略低于其余2个处理，但其可溶性固形物、可溶性糖含量、糖酸比、维生素C含量等显著高于其余2个处理，表明大豆轮作对后茬草莓的品质有提升作用。

3 结论与讨论

合理的轮作能够改善土壤的微生态环境，使有益微生物增加，有害微生物减少，在一定程度上消除连作障碍，避免土传病害的发生，提高产量和品质[19]。本研究结果表明，大豆轮作后茬草莓的存活率、白粉病病果率、灰霉病病果率、产量、品质等性状与石灰氮消毒处理相当，显著优于太阳能消毒，表明大豆轮作在大棚草莓抗重茬种植上是可行的，而单独的太阳能消毒方式在各性状表现上均较差，不宜单独使用。在草莓地不便进行水旱轮作时，可以选择与大豆进行轮作。将进一步研究石灰氮消毒与大豆轮作交替进行对草莓产量及品质的影响。

本研究结果表明，大豆轮作对后茬草莓的各生育期有一定推迟作用，且植株高度和植株冠径显著高于其余2个处理。究其原因，可能是由于各处理施肥水平一致，大豆轮作的根瘤固氮作用使得其氮肥水平高于石灰氮消毒和太阳能消毒处理，因而草莓植株营养生长时间延长，植株也更高大。对此，将适量减少草莓—大豆轮作施氮水平进行进一步研究，探明草莓—大豆轮作最佳施氮量。