有机与无机肥料配施对草莓(Fragaria x ananassa Duch.)生产力、果实品质及养分利用效率的影响研究

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对孟加拉国草莓生产中缺乏有机无机肥料配施指导的问题,通过田间试验系统评估了3种有机肥(蚯蚓粪、禽粪、牛粪)与不同比例NPKSZnB化肥(75%-125%)的配施效果。结果表明,3 t ha-1禽粪+125%NPKSZnB处理(T4)表现最优,单产达10.9 t ha-1,维生素C含量提升至63.2 mg/100g,氮磷钾表观回收率分别达10.8%、8.37%和10.3%,同时改善土壤健康。该研究为热带地区草莓可持续生产提供了科学的养分管理方案。

  

在全球新鲜水果需求持续增长而资源约束加剧的背景下,草莓(Fragaria x ananassa Duch.)作为高价值浆果作物,其生产面临严峻挑战。特别是在孟加拉国等人口密集地区,传统过度依赖化肥的种植模式导致土壤退化、品质下降等问题日益突出。如何通过科学的养分管理实现草莓优质高产,同时维护土壤健康,成为当前热带农业亟待解决的关键问题。

针对这一挑战,孟加拉国农业研究所园艺研究中心的研究团队开展了一项创新性研究。他们在2019-2021年的两个生长季中,采用随机区组设计,系统比较了8种施肥方案对草莓生长、产量、品质及土壤特性的影响。研究特别关注有机无机肥料配施的协同效应,首次在热带条件下明确了禽粪与化肥的最佳配比。

研究采用了多项关键技术方法:(1)田间定位试验设计,设置3次重复的8个处理;(2)土壤-植物系统养分分析,测定16种宏微量元素的含量与吸收量;(3)果实品质多指标评价体系,包括TSS、维生素C、蛋白质等;(4)表观养分回收效率(ANR)计算模型;(5)成本收益分析模型。所有测定均遵循国际标准方法。

生长和产量属性
研究发现T4处理(3 t ha--1禽粪+125%NPKSZnB)植株最高(21.3 cm),单株果数最多(17.7个),单果重最大(17.5 g)。通过相关性分析显示,植株高度与氮吸收量呈强正相关(r=0.8),证实了氮素对营养生长的关键作用。

产量与经济效益
T4处理的鲜果产量显著高于对照48.7%,达10.9 t ha-1。虽然纯收益最高(5586美元/ha),但由于有机肥成本较高,其效益成本比(3.84)略低于纯化肥处理(4.22)。这一发现为政策制定者提供了补贴有机肥生产的科学依据。

果实品质特征
品质分析显示,T4处理的维生素C(63.2 mg/100g)和蛋白质含量(22.0%)均为最高。值得注意的是,总糖含量与钾吸收量呈正相关,证实了钾在糖分积累中的生理作用。

养分吸收动态
T4处理实现了最高的氮(63.1 kg ha-1)、钾(40.1 kg ha-1)和钙(40.6 kg ha-1)总吸收量。微量元素的吸收同样显著,其中锌(0.152 kg ha-1)和硼(0.183 kg ha-1)的吸收量比对照提高40%以上。

养分利用效率
表观回收效率分析显示,纯化肥处理(T2)对氮(11.2%)、磷(10.7%)的回收率最高,而T4处理在钾(10.3%)、锌(1.51%)的利用效率上表现突出。这种差异反映了不同养分在土壤-植物系统中的迁移转化特性。

土壤健康改善
收获后土壤分析表明,T4处理的有机质(1.31%)、全氮(0.070%)和有效硼(0.19 ppm)含量显著提高。特别是有效硫含量从初始14.8 ppm增至15.7 ppm,证实了有机无机配施对土壤肥力的持续改良作用。

这项研究首次在热带条件下系统论证了禽粪与化肥配施对草莓生产的综合效益。其创新性在于:(1)建立了热带草莓养分管理的量化指标;(2)揭示了有机无机养分协同作用的生理机制;(3)开发了兼顾经济效益与环境可持续的施肥方案。研究结果对解决发展中国家果树生产的"高投入-低效率"困境具有重要指导价值,为制定热带地区草莓标准化栽培规程提供了理论依据。论文发表在《Scientific Reports》期刊,对推动全球可持续园艺发展具有重要意义。

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