左麗娟, 張軍云*, 張 鐘, 王文智, 馬文彬, 段永華, 任晶梅, 鄧成忠
(1.玉溪市農(nóng)業(yè)科學院, 云南 玉溪 653100; 2.峨山縣大龍?zhí)多l(xiāng)農(nóng)業(yè)技術推廣站, 云南 峨山 653205)
草莓是一種多年生草本作物,其果實營養(yǎng)豐富,美味可口,深受人們的青睞[1]。近年來,由于市場的高需求使種植規(guī)模逐年擴大,草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,我國總面積和總產(chǎn)量均躍居世界第1位[2]。在我國草莓主產(chǎn)區(qū)四川、江蘇、浙江等省,由于大規(guī)模推廣草莓促成栽培,經(jīng)濟效益大幅度增長,草莓生產(chǎn)已成為這些地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的支柱項目之一[3-4]。云南省草莓生產(chǎn)始于20世紀80年代初期,玉溪市草莓種植面積和產(chǎn)量在云南省均居第一,已成為全省草莓的主產(chǎn)地和草莓優(yōu)良品種的供應地[5]。隨著種植業(yè)結構調整,近年來草莓生產(chǎn)也是當?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向之一。
種苗是草莓生產(chǎn)的基礎,生產(chǎn)上育苗通常采用無性繁殖,但傳統(tǒng)方式(種子繁殖、匍匐莖繁殖、母株分株繁殖)生產(chǎn)的草莓,因連作和長期營養(yǎng)繁殖而導致植株體內各種病毒的積累,造成果實品質下降,從而降低其經(jīng)濟價值和商品價值[6]。采用組織培養(yǎng)方法既可以有效脫除病毒,快速繁殖草莓苗,又可以改善草莓品質、提高草莓產(chǎn)量[7]。因此,利用組織培養(yǎng)方法繁殖的脫毒種苗深受廣大種植戶歡迎。
目前,國內對草莓脫毒種苗繁殖的研究多集中在組培快繁體系的建立[8-13]、繁殖技術[14-18]、移栽馴化技術[8-9,19-23]、栽培技術[24]及與常規(guī)繁殖苗的比較[25-28]等方面。而施肥作為草莓種苗繁殖生產(chǎn)的重要手段,其對草莓脫毒種苗繁殖方面的研究卻未見報道。3414試驗是農(nóng)業(yè)部測土配方施肥技術規(guī)范推薦采用的方案設計[29],該設計吸收了回歸最優(yōu)設計處理少、效率高的優(yōu)點,是目前國內外應用較為廣泛的肥料效應田間試驗方案。為此,開展草莓脫毒種苗繁殖3414 試驗,旨在篩選最佳氮磷鉀配比以得到最佳繁育量,為草莓脫毒種苗繁殖生產(chǎn)施肥提供理論依據(jù)。
試驗于2017年3月27至8月13日在玉溪市農(nóng)業(yè)科學院高原特色農(nóng)業(yè)科研示范基地進行。試驗地面積567 m2,前作蘆筍,土壤有機質22.60 g/kg,全氮1.16 g/kg,速效磷19.60 mg/kg,速效鉀80.00 mg/kg,pH 6.54。
1.2.1 草莓 草莓品種為鬼怒甘,母株由玉溪市農(nóng)業(yè)科學院提供。
1.2.2 供試肥料 氮肥為尿素(含N 46%),磷肥為普通過磷酸鈣(含P2O516%),鉀肥為硫酸鉀(含K2O 51%),由云南云天化集團有限責任公司提供。
試驗采用3414 設計方案,0 水平指不施肥;2水平指當?shù)刈罴咽┓柿康慕浦?,為N 12 kg/667m2、P2O510 kg/667m2、K2O 10 kg/667m2;1水平=2水平×0.5;3水平=2水平×1.5(該水平為過量施肥水平),各處理施肥量見表1。試驗采用隨機區(qū)組設計14個處理,3次重復,小區(qū)長9 m,寬1.2 m,小區(qū)面積10.8 m2;處理間開溝,溝寬30 cm,單株定向均行移栽,規(guī)格1.2 m×0.6 m,每小區(qū)15株,密度926株/667m2。
基肥為30%氮肥、70%磷肥和50%鉀肥,在定植時施;提苗肥為10%氮肥,在定植成活后施;第1次追肥25%氮肥、20%磷肥和25%鉀肥,在初生匍匐莖時于植株兩側20 cm開溝條施;第2次追肥35%氮肥,在匍匐莖大量生長時即有大量新生苗時潑施于墑面;花芽分化肥為10%磷肥、25%鉀肥,在花芽分化前潑施于墑面。
表1 不同施肥處理草莓的施肥量Table 1 Fertilization amount of strawberry with different fertilization treatments kg/667m2
在采收種苗前按處理小區(qū)各隨機選取2株母株測定匍匐莖及繁殖種苗數(shù)量,再從各小區(qū)隨機選取10株種苗洗凈后測定根數(shù)、根長、株高、株莖、葉片數(shù)、葉面積、葉柄長、地上部鮮重和地下部鮮重。
數(shù)據(jù)采用Excel軟件進行處理。用缺素區(qū)產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的百分數(shù)即相對產(chǎn)量的高低來表達土壤養(yǎng)分的豐缺狀況,當相對繁育量≤50%時,為極低;當相對繁育量50%~75%時,為低;當相對繁育量75%~95%時,為中;當相對繁育量≥95%時,為高,由此計算該試驗條件下土壤豐缺標準。
由表2可見,施肥能夠提高草莓單株匍匐莖數(shù)量及繁育量,不同處理單株1級匍匐莖數(shù)量、單株繁育量分別比不施肥處理增加4~12條、8~32株,繁育量增產(chǎn)10.00%~40.00%,在所有施肥處理中,以處理6、處理9、處理11、處理10及處理12增加繁育量較高,比不施肥處理高27.50%以上,處理6繁育量最高,達103 712株/667m2,處理2最低,僅81 488株/667m2。通過對各處理進行方差分析表明:不同處理區(qū)組間,草莓繁育量均達顯著差異水平(F=6.17>F0.05=6.00)。
表2 不同施肥處理草莓的繁育量Table 2 Yield of seedlings of strawberry with different fertilization treatments
由表2可知,在P2K2水平上(P、K 施肥用量相同),草莓繁育量由大到小為N2、N3、N1、N0,氮肥對草莓繁育量影響大;在N2K2水平上(N、K 施肥用量相同) ,P1、P2、P3草莓繁育量高于P0,缺磷對產(chǎn)量也有影響;在N2P2水平上(N、P 施肥用量相同) ,隨著鉀肥施用量的增加,草莓繁育量呈逐漸先上升后下降趨勢,但仍高于K0處理,缺鉀對草莓繁育量影響也較大。由此可見,在試驗條件下,氮、磷和鉀對草莓繁育量有著不同程度的影響。處理2、處理4、處理8 分別為缺氮、缺磷、缺鉀區(qū),產(chǎn)量分別為81 488株/667m2、87 970株/667m2和91 674株/667m2,故缺氮處理草莓繁殖減產(chǎn)效果最顯著,缺磷處理次之,最后為缺鉀處理。因此,對草莓繁殖影響依次為氮肥>磷肥>鉀肥,氮肥是草莓繁育量的第一限制因子。
由表3表明,N、P、K間及N、P間的互作效應相對較高,比不施肥處理分別增產(chǎn)40.00%和23.75%;其次是N、K間的互作效應,增產(chǎn)率為18.75%;P、K間的互作效應最差,增產(chǎn)率僅10.00%。無肥區(qū)繁育量占全肥區(qū)產(chǎn)量的71.43%;缺N、P、K區(qū)產(chǎn)量分別占全肥區(qū)繁育量的78.57%、84.82%和88.39%,說明土壤中全氮、有效磷及速效鉀的含量指標均為中等。
表3 肥料互作處理草莓的繁育量Table 3 Yield of seedlings of strawberry with treatments of fertilizer interactions
由表4可知,配方施肥與不施肥比較,增產(chǎn)7 408~29 632株/667m2,產(chǎn)值增加2 963.20~11 852.80元/667m2,配方施肥投入增加97.94~191.99元/667m2,產(chǎn)出效益增加2 858.00~11 692.16 元/667m2,其中,處理6、處理9和處理11 增加經(jīng)濟效益最顯著,分別增加11 692.16元/667m2、9 501.11元/667m2和9 071.64元/667m2,處理2 的增效不明顯,為2 858.00元/667m2;產(chǎn)投比為198.7~374.4,以處理10最低,處理8最高??梢?,通過配方施肥后,草莓脫毒種苗繁育量達到了預期增產(chǎn)增效的目的。
表4 不同施肥處理草莓的經(jīng)濟效益Table 4 Economic benefit of strawberry with different fertilization treatments
由表5可見,各處理所繁育種苗的根數(shù)均≥21條,根長≥6.00 cm,莖粗≥0.86 cm,葉數(shù)≥5 片,健康無病。表明,利用草莓脫毒苗進行種苗繁育苗素質較好,能達到無病壯苗的標準。從地上、下部生物量來看,處理6的種苗根系較為發(fā)達、植株較大,表明均衡施肥能促進種苗的生長。
表5 不同施肥處理的種苗素質Table 5 Seedling quality of strawberry with different fertilization treatments
適宜的施肥指標體系是提高作物產(chǎn)量的基礎,氮磷鉀肥料對作物的影響較大,施肥能顯著提高作物產(chǎn)量[30-34]。在試驗中無肥區(qū)草莓脫毒種苗繁育量比施肥處理低,無肥區(qū)產(chǎn)量為74 080株/667m2,遠遠低于其他施肥處理,無氮處理與有氮處理、無磷處理與有磷處理、無鉀處理與有鉀處理相比較,在一定施氮、磷、鉀量范圍內,草莓脫毒種苗繁育量隨著氮、磷、鉀肥用量增加而增加,說明適當增施氮磷鉀肥是提高草莓脫毒種苗繁育量的重要手段。
除施肥外,作物產(chǎn)量還受到土壤肥力、肥料互作及作物需肥規(guī)律等影響[35]。試驗中,供試田塊的整體地力屬中低水平,土壤中有效養(yǎng)分含量豐缺程度表現(xiàn)為中N、中P、中K。根據(jù)N、P、K效應類型增產(chǎn)率的比較及缺N、P、K區(qū)處理繁育量的比較得出,N、P、K的互作效應為N、P、K>N、P>N、K>P、K;而單元素對繁育量的作用效果是N>P>K。
在草莓脫毒種苗繁殖實際生產(chǎn)中,進行草莓脫毒種苗繁殖的地塊土壤類型及基礎地力有所差異,建議以N2P2K2處理為基礎,根據(jù)草莓脫毒種苗繁育量與施肥量的關系等確定其最佳施肥量及合理調配不同生育期N、P、K 肥的比例。同時應注意品種選擇的重要性,選擇當?shù)刂髟缘母弋a(chǎn)抗病品種,使肥料的效果得到最大發(fā)揮。
試驗利用3414原理設計,分析不同肥料元素配比對草莓脫毒種苗繁育量及經(jīng)濟效益的影響,并提出最佳配比施肥方案。其中,氮磷鉀配施為N 12 kg/667m2、P2O510 kg/667m2和K2O 10 kg/667m2的繁育量、產(chǎn)值和純收入最高,分別為103 712株/667m2、41 484.80元/667m2、41 324.16元/667m2;產(chǎn)投比也比較高,為258.2。除無肥區(qū)外,氮磷鉀配施為無N,P2O510 kg/667m2,K2O 10 kg/667m2的繁育量、產(chǎn)值和產(chǎn)出最低分別為81 488株/667m2、32 595.20元/667m2、32 490.00元/667m2,但產(chǎn)投比較高,為309.8。