郭娟
摘 要:肥料是能提供植物生長所需營養(yǎng)元素的物質(zhì),根據(jù)肥料的組分及來源可將常見肥料分為化學(xué)肥料、有機肥料、生物肥料、復(fù)混肥料等。草莓作為一種常見的水果,在我國廣泛種植,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,避免不了肥料的使用。較詳細介紹各種肥料的定義及分類,總結(jié)了部分種類肥料對草莓生長發(fā)育的影響,以期為廣大農(nóng)戶提供指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:肥料種類;化肥;有機肥;草莓種植
草莓是薔薇科多年生草本植物,果實顏色鮮艷,富含多種氨基酸、維生素和微量元素,營養(yǎng)價值極高,同時以其風(fēng)味濃郁、口感香甜的特點,深受廣大消費者的喜愛。近年來,我國草莓種植面積也在逐漸增加。肥料作為一種能促進作物生長、提高果實品質(zhì)的物質(zhì),被廣泛應(yīng)用于草莓的種植。但在不了解具體肥料功效的情況下,亂用濫用肥料,不僅達不到預(yù)期結(jié)果,反而會破壞土壤理化性質(zhì),最終造成減產(chǎn)。了解常見肥料種類及其在草莓生長發(fā)育過程中的作用,有助于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),獲得更高的經(jīng)濟效益。
1 肥料種類
肥料是指一類能提供一種或一種以上植物必需的營養(yǎng)元素,改善土壤性質(zhì)、提高肥力水平的物質(zhì)。根據(jù)肥料來源與組分的主要性質(zhì)可將肥料分為化學(xué)肥料、有機肥料、生物肥料、復(fù)混肥料、有機-無機復(fù)混肥料、配方肥料等[1]。
1.1 化學(xué)肥料
化學(xué)肥料(化肥)是一類按照農(nóng)作物生長發(fā)育所必需或有益的元素,經(jīng)過合成、加工等工藝制造的肥料,一般不含有機物?;瘜W(xué)肥料具有養(yǎng)分含量高,便于運輸、貯藏和施用,增產(chǎn)效果顯著等優(yōu)點,但同時,其養(yǎng)分單一,不含有機質(zhì),長期單一使用會破壞土壤理化性質(zhì)。化學(xué)肥料濃度高、溶解度大,使用不當(dāng)時,容易造成危害,如化肥直接接觸種子或根系時,易造成燒籽、燒苗[1]。
1.1.1 氮肥 氮肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常用的化肥,可以有效提高作物產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。根據(jù)氮肥中氮素化合物的形態(tài),可將氮肥分為銨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥、硝-銨態(tài)氮肥、酰胺態(tài)氮肥、氰氨態(tài)氮肥五大類。氮肥中的氮素以NH4+ 或NH3形態(tài)存在的為銨態(tài)氮肥,包括碳酸氫銨、硫酸銨、氯化銨、液氨等。氮肥中的氮素以硝酸根(NO3-)形態(tài)存在的為硝態(tài)氮肥,包括硝酸銨、硝酸鈉、硝酸鈣、硫硝酸銨、硫硝酸鈣等。氮肥中氮素以氰氨形態(tài)存在的為氰氨態(tài)氮肥,如氰氨化鈣(CaCN2)等。酰胺態(tài)氮肥則以尿素為主,其氮素以酰胺形態(tài)存在,是一種化學(xué)合成的有機態(tài)氮肥。值得關(guān)注的是,尿素因其具有含氮量高、物理性狀較好等優(yōu)點,是世界上施用量最多的氮肥品種[2]。
1.1.2 磷肥 磷肥是指含有植物生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素磷的化肥,通常以磷礦為原材料生產(chǎn)加工而成。根據(jù)其溶解度的差異,可將磷肥分為水溶性磷肥、枸溶性磷肥和難溶性磷肥。水溶性磷肥主要成分是磷酸一鈣,包括普通過磷酸鈣和重過磷酸鈣等。水溶性磷肥因其易溶于水的特點,可被植物直接吸收,肥效較快,但在一定條件下,也易被土壤固定。枸溶性磷肥主要成分是磷酸二鈣,不溶于水卻能溶于2%的檸檬酸或檸檬酸銨溶液,肥效較慢,包括鈣鎂磷肥、脫氟磷肥、鋼渣磷肥、沉淀磷肥等。難溶性磷肥其主要成分是磷酸三鈣,不溶于水和弱酸溶液,只能溶于強酸,只有在土壤中逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵋烩}或磷酸二鈣后才能發(fā)生肥效,包括磷礦粉、鳥類磷礦粉、骨粉等[3]。
1.1.3 鉀肥 鉀肥是一種以鉀為主要養(yǎng)分的肥料,它的肥效取決于氧化鉀的含量。根據(jù)其化學(xué)成分的差異,可將鉀肥分為含氯鉀肥和不含氯鉀肥兩種。其中,常見的鉀肥有氯化鉀,硫酸鉀、磷酸二氫鉀、窯灰鉀肥、草木灰等。絕大部分鉀肥能溶于水,肥力生效較快,并能被土壤吸收,不易流失。合理施用鉀肥,能增強作物的抗倒伏、抗寒、抗旱、抗病蟲害等能力,從而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[4]。
1.1.4 微量元素肥料 微量元素肥料是通過工業(yè)加工過程所制成的化工產(chǎn)物,常見的微量元素肥料有硼肥、鐵肥、鋅肥、銅肥、錳肥、鋁肥、硅肥等,它們能夠補充土壤中缺少的微量元素,維持植物的正常生長發(fā)育。通常情況下,土壤中的微量元素足夠植物長期利用,因土壤條件改變而使土壤中微量元素有效含量降低時,可適當(dāng)施用微量元素肥料,但不能過量,過量易導(dǎo)致苗木中毒[5]。
1.1.5 復(fù)混肥 復(fù)混肥是指肥料成分中同時含有氮、磷、鉀3種養(yǎng)分中的2種或2種以上養(yǎng)分的肥料,又分為復(fù)合肥料和混合肥料。其中復(fù)合肥是通過化學(xué)作用或混合氨化造粒過程制成的,含有2種營養(yǎng)元素的復(fù)合肥稱二元復(fù)合肥,如磷酸二氫鉀、磷酸二銨、硝酸磷肥等;含3種營養(yǎng)元素的稱三元復(fù)合肥,如硝酸磷鉀肥、氨磷鉀肥[2]?;旌戏柿蟿t是將多種單元素化肥,或以復(fù)合肥為主,單元素化肥為輔,通過機械混合的方法,制成不同養(yǎng)分配比的肥料。除3種養(yǎng)分外,還同時含有微量營養(yǎng)元素的稱多元復(fù)混肥。
1.2 有機肥料
大部分有機肥料是由動植物殘體經(jīng)過復(fù)雜的分解作用轉(zhuǎn)化而成的,富含有機質(zhì),同時能提供作物生長發(fā)育所需要的多種營養(yǎng)元素。施用有機肥可以增加土壤有機質(zhì)含量,改善土壤理化性質(zhì),提供養(yǎng)分和活性物質(zhì),活化土壤養(yǎng)分,提高養(yǎng)分利用率,提高作物品質(zhì),增強作物抗逆性等。但有機肥體積大、養(yǎng)分含量低,肥效慢,單靠施用有機肥難以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高速的發(fā)展需求,因此常配合化學(xué)肥料一起施用[1](圖1)。
1.3 微生物肥料
微生物肥料又稱生物肥料、生物菌肥、土壤菌劑等,是一類以微生物生命活動及其產(chǎn)物為媒介,使農(nóng)作物得到特定肥料效果的微生物活體制品[6]。
微生物肥料根據(jù)是否含其他肥料成分分為生物菌肥和復(fù)混生物菌肥。生物菌肥為完全的生物菌劑制品,包括固氮菌肥、解磷菌肥、生物硅鉀肥、增產(chǎn)菌肥、復(fù)合菌肥等。復(fù)混生物菌肥分為生物有機復(fù)混肥和生物有機無機復(fù)混肥。前者由生物菌劑與有機肥復(fù)混而成,后者則是在其基礎(chǔ)上加入化肥復(fù)混而成的。
施用微生物肥料能活化土壤養(yǎng)分,促進作物根系活力;降低能耗,保護生態(tài)環(huán)境;提高肥料利用率,降低生產(chǎn)成本;同時還可以提高作物產(chǎn)量,改善作物品質(zhì)(圖2)。
2 不同肥料種類對草莓生長發(fā)育的影響
2.1 草莓的生長發(fā)育過程
多年種植的草莓經(jīng)歷一輪生長繁殖,越過冬季后,首先從根系開始生長,新葉陸續(xù)出現(xiàn),新葉葉柄逐漸伸長,葉片逐漸展開,老葉開始干枯死亡。這一階段稱為草莓的萌芽期。經(jīng)過1個月左右生長,花序開始出現(xiàn),這一階段稱為草莓的現(xiàn)蕾期。隨著花序的發(fā)育,第一級花序先開,隨著第2、3級花序順次開放。隨后草莓開始結(jié)果,這一階段為草莓的幼果期。果實成熟后,在高溫長日照條件下,匍匐莖開始大量發(fā)生,同時產(chǎn)生新莖側(cè)枝。在新莖和新莖分枝的基部生出不定根,在匍匐莖偶數(shù)節(jié)上同時也產(chǎn)生不定根的匍匐莖苗,草莓匍匐莖苗和新莖分株苗大量繁殖,這一階段為草莓的旺盛生長期。秋季來臨后,氣溫降低,日照變短,草莓花芽開始分化,進入花芽分化期,開始從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長?;ㄑ啃纬珊?,隨著氣溫的降低,草莓開始進入休眠期[7](圖3)。
2.2 化學(xué)肥料對草莓生長發(fā)育過程的影響
2.2.1 氮肥 氮是植物生長發(fā)育中不可或缺的元素,也是植物體內(nèi)能量系統(tǒng)的組成部分。它是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分,也是葉綠素a和b的構(gòu)成元素之一,能促進細胞的分裂和增長。由于氮的缺乏,草莓的生長會受到影響,植株變得矮小,葉片發(fā)黃,花芽分化延遲,花芽數(shù)減少,果實小,坐果少甚至不結(jié)果,并且影響果實的品質(zhì)。草莓生長旺盛期缺氮,老葉顏色逐漸變淡,由于氮含量的嚴重不足,葉片最終變?yōu)辄S色且部分呈現(xiàn)枯焦狀態(tài),幼葉隨著缺氮程度的不斷加大其葉片顏色逐漸加深,至成熟早期呈鋸齒狀紅葉,老葉的葉柄和花萼呈微紅色[8]。
研究發(fā)現(xiàn),在草莓苗期施用氮肥,可促進定植前草莓植株的生長,改變定植后草莓的物候期。研究人員在草莓苗期,將氮肥均勻混合在育苗基質(zhì)中進行苗期氮素處理,濃度分別為0、0.025、0.050、0.100、0.200、0.250克/株。結(jié)果顯示,隨著施氮量的增加,草莓花芽分化率逐漸降低,植株的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均呈先升高后降低再升高的趨勢,鮮干比先升高再降低。與施氮量為0的對照組相比,其他組草莓的繁苗系數(shù)、株高總體更高,低于0.100 克/株濃度氮素施用后,草莓顯蕾期、盛花期和果實始熟期均不同程度提前,高于0.100 克/株,則表現(xiàn)為推遲。此外,在苗期施用氮肥,草莓平均單果質(zhì)量、前期產(chǎn)量、總產(chǎn)量均高于對照組,在苗期施氮量為0.100 克/株時,草莓前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量達到最高。因此,在草莓苗期合理施用氮肥,能根據(jù)實際需求提前或推遲草莓物候期,同時能提高草莓果實的產(chǎn)量和品質(zhì)[9]。
2.2.2 磷肥 磷素通常以磷酸氫根或磷酸二氫根形式被草莓吸收,并以磷酸根形式存在于核酸、核苷酸、輔酶、植酸等中。磷素能促進草莓花芽分化,提前開花結(jié)果,促進幼苗根系生長和改善果實品質(zhì)。磷還在多種代謝活動(如糖類代謝、蛋白質(zhì)代謝和脂肪代謝)中起到重要作用。當(dāng)土壤酸度過高或含鈣較多時,則會導(dǎo)致草莓植株無法正常吸收磷素而出現(xiàn)缺磷癥狀。草莓缺磷時,植株生長不良、發(fā)育緩慢,開花期和成熟期延遲,花、葉、果實變小,果實偶有白化現(xiàn)象,葉片呈青銅色甚至暗綠色,近葉緣處還會出現(xiàn)紫褐色斑點。草莓植株整體分枝或分蘗減少,植株矮小[10]。研究人員通過對處于生長前期的草莓植株進行缺磷處理,發(fā)現(xiàn)與全量施肥相比,缺磷植株矮小,而根系長度增加,根系夾角變小,根系活力明顯下降。缺磷植株葉中細胞分裂素含量降低,根中生長素含量降低,植株生長發(fā)育受到抑制,地上部干物質(zhì)和地下部干物質(zhì)質(zhì)量均下降[11]。
合理施用磷肥,能促進草莓植株的生長發(fā)育,提高果實產(chǎn)量和品質(zhì),同時在草莓葉片表面噴磷可提高草莓體內(nèi)葉綠素含量、類胡蘿卜素含量,降低丙二醛含量,能明顯促進草莓對鎘脅迫的抗性,緩解鎘對植物的毒害作用[12]。
2.2.3 鉀肥 鉀元素對草莓植株的生長發(fā)育有重要的作用,它不僅可以促進植株莖稈健壯,增強植株的抗寒能力,還可以提升果實的糖分和維生素C含量,改善果實品質(zhì)。草莓植株開始缺鉀的癥狀通常發(fā)生在新成熟的上部葉片,葉邊緣出現(xiàn)黑色、褐色和干枯,繼而發(fā)展為灼傷[13],大多數(shù)葉片從葉脈之間向中心發(fā)展,有的從葉片到葉柄變暗繼而干枯壞死[14]。
2.2.4 微量元素肥料 微量元素在草莓生長發(fā)育過程中需求量較少,一般情況下土壤中含有的微量元素足夠草莓植株的生長發(fā)育需要。鐵元素參與合成葉綠素,在植物的光合作用中發(fā)揮重要作用,同時,鐵元素還參與生物固氮和呼吸作用等過程中的電子傳遞。缺鐵的草莓植株,在草莓生長中后期表現(xiàn)為新葉變白,葉片邊緣壞死,幼葉黃化、失綠。缺鐵的植株根系生長較弱,但對果實影響較少。鋅是草莓生長必需的營養(yǎng)元素之一,作為酶的組分,能促進植物體內(nèi)物質(zhì)的合成,同時還能促進植物光合作用,促進生長素的合成。缺鋅的植株,輕微者一般不表現(xiàn)癥狀,缺鋅嚴重時,較老葉片會變窄,尤以基部葉最為明顯。缺鋅越嚴重,窄葉部分也越伸長。缺鋅的草莓植株,果實一般發(fā)育正常,但結(jié)果量減少,果個變小[8, 15]。
硼元素能促進植物細胞伸長和組織分化,加快酶代謝。早期缺硼時,草莓植株幼葉會出現(xiàn)皺縮和葉焦現(xiàn)象,葉片邊緣變黃,生長點受到傷害,根短粗、色暗。缺硼植株花小,授粉和結(jié)實率降低,果實畸形,果面不平整[15]。此外研究發(fā)現(xiàn),外源硼酸為花粉萌發(fā)必需物質(zhì),在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)(低于0.3 克/升),花粉萌發(fā)率和花粉管生長隨培養(yǎng)液內(nèi)硼酸質(zhì)量濃度增加而增加,超過該濃度范圍,花粉萌發(fā)和花粉管生長反而受到抑制[16]。
硅元素能促進草莓植株生長,增加作物產(chǎn)量。研究發(fā)現(xiàn),施用適量硅肥能夠促進草莓營養(yǎng)生長,提高草莓植株根冠比,還能夠有效提高植物內(nèi)部養(yǎng)分的運輸效率。此外,施用硅肥后,草莓植株的產(chǎn)量會大幅度提升,而且維生素C、可溶性固形物、總糖含量也會有所增加,糖酸比和固酸比也會增大,從而改善果實風(fēng)味[17](圖4)。
2.2.5 有機肥料對草莓生長發(fā)育過程的影響 有機肥幾乎含有草莓生長發(fā)育所必需的全部營養(yǎng)元素,除氮磷鉀大量元素外。還含有鈣、鎂、鐵、鋅、硼、錳及各種氨基酸、植物激素類物質(zhì)等,能使作物生長健壯,增強抗逆性,改善口感風(fēng)味。研究發(fā)現(xiàn),與不施用任何肥料相比,施用適當(dāng)有機肥對草莓株高生長有一定的抑制作用,能顯著控制草莓植株前期徒長。同時,在施用有機肥后,草莓果實中的可溶性固形物、可溶性糖、維生素C含量和糖酸比均高于對照組,明顯提高草莓品質(zhì),且施用有機肥后,草莓產(chǎn)量明顯提高[18](圖5)。
2.2.6 微生物肥料對草莓生長發(fā)育過程的影響 微生物菌劑對改善土壤環(huán)境、防止土傳病害發(fā)生具有顯著作用。研究人員通過施用不同量的菌劑來研究其對草莓生長發(fā)育及品質(zhì)的影響。試驗設(shè)置150、300、450、600、750 千克/ 公頃和空白對照6個處理。結(jié)果顯示,不同處理對草莓的株高、株幅、葉片長、葉柄長、花序梗長均有一定的促進作用,隨菌劑用量的增大而增大。同時,使用菌劑后,能在一定程度上改善果實的風(fēng)味。各處理可溶性固形物含量與對照組相比,均明顯增加。果實風(fēng)味較對照組酸味減輕,甜味增加[19]。
2.3 生物有機肥對草莓生長發(fā)育過程的影響
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,通常會將有機肥與微生物肥料結(jié)合起來施用。一般來說,生物有機肥是將有機廢棄物如動植物殘體、糞便、河道污泥、藥渣等經(jīng)過無害化處理,充分腐熟后與具有特定功能的有益微生物混合發(fā)酵而制成的,兼具微生物肥料和有機肥的優(yōu)點。有研究表明,在底肥中添加生物有機肥,并在草莓生長期定期進行菌劑追施,可以改善土壤酸化,提高土壤的有機質(zhì)及氮、磷、鉀等速效養(yǎng)分含量。同時,草莓發(fā)育周期的株高、株幅、葉綠素含量以及草莓生物量有明顯增加,能夠提高草莓果實產(chǎn)量、果實品質(zhì)和經(jīng)濟效益[20]。
3 結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)的普及,越來越多農(nóng)戶意識到肥料的重要性及各種肥料的利弊。對常見肥料進行分類。一方面在實際生產(chǎn)中,便于根據(jù)作物具體缺素癥狀追施相應(yīng)肥料,另一方面也能提高作物產(chǎn)量和品質(zhì),增加經(jīng)濟效益。在草莓的種植過程中,肥料對其生長發(fā)育過程起到或促進或抑制的作用,掌握好不同肥料對其生產(chǎn)發(fā)育過程的影響,有利于獲得健壯的植株及優(yōu)質(zhì)果實。
參考文獻
[1] ?宛彩云.肥料的種類特點及合理施肥[J].北方水稻,2009,39(3):69-71.
[2] ?段志坤,廖海方.果園常用化肥種類及其科學(xué)合理使用[J].科學(xué)種養(yǎng),2019(11):31-34.
[3] ?王慶濱.磷肥的分類、鑒別、施用及在土壤中的轉(zhuǎn)化[J].養(yǎng)殖技術(shù)顧問,2011(8):248.
[4] ?鄒文輝.鉀肥的分類、施用效果的影響因素及作用[J].養(yǎng)殖技術(shù)顧問,2013(4):208.
[5] ?王新亮.苗圃常用化肥的種類及其使用[J].黑龍江科技信息,2016(5):281.
[6] ?肖木華,陳明.微生物肥料的種類與選用[J].現(xiàn)代園藝,2012(7):61.
[7] ?朱久祥.草莓不同生長發(fā)育階段的施肥要點[J].園藝與種苗,2013(7):35-36.
[8] ?徐艷芳,王紀忠,潘國慶.草莓缺素癥研究進展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2013(21):84-86.
[9] ?萬春雁,李金鳳,霍恒志,等.苗期氮素處理對草莓生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響[J/OL].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2023(8):1-7.[2023-08-18].https://doi.org/10.13207/j.cnki.jnwafu.2023.08.011.
[10]曹娟,馬紅莉,王紅靜.溫室草莓常見缺素癥的發(fā)生與防治措施[J].科學(xué)種養(yǎng),2015(1):31.
[11]蔣薇,張佳,賈志航,等.氮、磷缺乏對草莓生長前期根系形態(tài)和植株內(nèi)源激素的影響[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2022,34(8):47-52.
[12]努扎艾提·艾比布,阿依努爾·阿布地卡迪爾,迪力努爾·馬里克.磷對草莓體內(nèi)Cd化學(xué)形態(tài)及生理特性的影響[J].土壤通報,2013,44(6):1460-1464.
[13]唐梁楠,楊秀瑗.草莓主要營養(yǎng)元素的缺素癥[J].煙臺果樹,1993(1):5-6.
[14]余宏章.草莓缺素癥狀及防治措施[J].農(nóng)村科學(xué)實驗,2014(3):22.
[15]唐梁楠,楊秀瑗.草莓硼、鋅、鐵缺素癥及其防治[J].山西果樹,1994(1):18.
[16]蔣桂華,謝鳴,方麗,等.硼、鈣和農(nóng)藥對草莓花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響[J].果樹學(xué)報,2007(2):234-236.
[17]王耀晶,郭修武,高熙,等.硅對草莓生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].北方園藝,2008(4):48-50.
[18]劉炳福,王丹,孫家波,等.有機肥不同施用量對草莓品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2022(9):60-63.
[19]王貞,孫珂,高產(chǎn),等.微生物菌劑對草莓生長發(fā)育及品質(zhì)的影響[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,66(3):28-29.
[20]朱詩君,王麗麗,金樹權(quán),等.生物有機肥和菌劑對土壤肥力及草莓生長品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2022,38(21):36-43.