不同栽培介質(zhì)及EC值對溫室草莓生長的影響

施羊林，陳小文，許慶廣，張?zhí)熘?*

(1.中國農(nóng)業(yè)大學 水利與土木工程學院，北京 100083； 2.北京中農(nóng)富通園藝有限公司，北京100083；3.北京中農(nóng)天陸微納米氣泡水科技有限公司，北京 100083)

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不同栽培介質(zhì)及EC值對溫室草莓生長的影響

施羊林1，陳小文2，許慶廣3，張?zhí)熘?,2*

(1.中國農(nóng)業(yè)大學 水利與土木工程學院，北京 100083； 2.北京中農(nóng)富通園藝有限公司，北京100083；3.北京中農(nóng)天陸微納米氣泡水科技有限公司，北京 100083)

摘要：[目的]探討不同栽培介質(zhì)及施肥量對草莓生長的影響。[方法]以“紅顏”草莓為試材，研究了在日光溫室草莓生產(chǎn)自動灌溉施肥時，傳統(tǒng)的土壤栽培和土壤+基質(zhì)栽培模式下，EC值分別為1.1 mS·cm-1、1.3 mS·cm-1、1.5 mS·cm-1、1.7 mS·cm-1和1.9 mS·cm-1時草莓植株的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的差異，找出適宜的栽培模式下自動灌溉施肥控制的EC值。[結(jié)果]試驗結(jié)果表明，在本試驗區(qū)土壤栽培下草莓植株的長勢優(yōu)于土壤+基質(zhì)栽培;在單果重方面各處理沒有顯著差異，但是單株產(chǎn)量差異顯著；在果實品質(zhì)方面，各處理下果實的硬度和果形指數(shù)沒有差異，但VC含量，可溶性糖含量以及糖酸比差異顯著。[結(jié)論]在本試驗區(qū)，傳統(tǒng)的土壤栽培較土壤+基質(zhì)栽培更有利于促進植株的生長，在土壤栽培下EC值為1.1 mS·cm-1時，有利于增加草莓的產(chǎn)量和改善草莓的品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：草莓;自動灌溉施肥;日光溫室;電導率(EC值)

自2003年起,我國的草莓種植面積已經(jīng)超過美國，成為世界草莓種植面積最大的國家，2010年我國草莓種植總面積約11.7億m2，總產(chǎn)量約200萬噸，面積和產(chǎn)量均達到世界的第一[1]。草莓作為北京地區(qū)冬季市場上暢銷的水果，其種植面積也逐年增加。但是，我國草莓的單位產(chǎn)量卻遠遠低于國外水平，國內(nèi)草莓產(chǎn)量大多在15 000～30 000kg·hm-2，在國外，如韓國、日本等，其設(shè)施草莓生產(chǎn)可達45 000kg·hm-2左右[2,3]。因此，如何提高草莓種植的產(chǎn)量，改善草莓果實的品質(zhì)顯得尤為重要。

目前，我國北方草莓生產(chǎn)主要依賴于日光溫室土壤栽培，且草莓種植大部分是小戶經(jīng)營，在生產(chǎn)、管理等方面缺乏相關(guān)的技術(shù)指導和管理經(jīng)驗，隨意性較強。多年來，溫室生產(chǎn)的灌溉、施肥基本都是依據(jù)人為經(jīng)驗和感覺，各營養(yǎng)元素比例失調(diào)，施肥量不合理，使得溫室生產(chǎn)勞動力投入大，水、肥資源浪費現(xiàn)象嚴重，草莓生產(chǎn)產(chǎn)量、品質(zhì)降低，草莓病蟲害發(fā)生嚴重，日光溫室生產(chǎn)的效益下降[4～6]。

本文以自動灌溉施肥機灌溉施肥為基礎(chǔ)，研究在自動灌溉施肥系統(tǒng)下，不同栽培介質(zhì)及EC(Electricalconductivity)值對草莓生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，找出適宜的栽培介質(zhì)及EC值，提高草莓的產(chǎn)量，改善果實品質(zhì)，提高經(jīng)濟效益，同時為草莓生產(chǎn)自動化灌溉施肥提供參考。

1試驗材料與設(shè)計

1.1試驗材料

試驗草莓品種為紅顏。日本的早熟品種，休眠期短，適合保護地栽培，草莓果實大，色澤艷麗，品質(zhì)口感較好。試驗中挑選生長一致的植株作為試驗對象。

1.2試驗地點

試驗區(qū)位于北京市通州區(qū)潞城鎮(zhèn)北京國際都市農(nóng)業(yè)科技園，其土壤及水質(zhì)條件如表1、表2所示。

表1　試驗區(qū)水質(zhì)性質(zhì)

1.3試驗設(shè)計

本試驗以圣誕樹水溶性肥為試驗肥料，設(shè)計不同肥料濃度，其電導率(EC)分別為1.1mS·cm-1、1.3mS·cm-1、1.5mS·cm-1、1.7mS·cm-1、

表2　試驗區(qū)土壤性質(zhì)

1.9mS·cm-15個處理。試驗區(qū)分為傳統(tǒng)土壤栽培和土壤中添加草炭基質(zhì)(土壤∶草炭=1∶1)兩個處理(見表3)。試驗中每個處理20株，隨機排列，設(shè)三次重復(fù)。

表3　試驗設(shè)計處理方案

試驗區(qū)栽培形式均采用傳統(tǒng)的土壤起壟栽培，壟上寬約50cm，下寬約60cm，壟溝寬約25cm、深30cm，草莓株行距為20cm。土壤+基質(zhì)栽培是在每壟中間挖一個寬、深分別為30cm、1cm的溝，草炭、土壤以1∶1的比例混合后在溝內(nèi)填放、厚約10cm，再用土壤覆蓋。

試驗區(qū)的灌溉施肥采用自建的供液系統(tǒng)，根據(jù)試驗處理人工配制肥料濃度。單獨建立灌溉管道，鋪設(shè)滴灌帶，安裝定時器控制供液量、供液時間和次數(shù)。定植30d待植株緩苗后，采用自建的供液系統(tǒng)進行灌溉施肥，草莓每天的灌溉次數(shù)為2次，每次灌溉量為0.1L·株-1；在陰天或下雨天，每天只澆灌1次，灌溉量為0.1L·株-1。

1.4試驗測定指標及方法

(1)草莓生長指標測定

試驗中每個處理隨機選取10株草莓植株，3次重復(fù)，測定草莓的生長指標。

① 株高/cm：用直尺測定土壤表面到草莓植株最高葉片的自然高度。

② 莖粗/mm：采用游標卡尺測量植株莖基部。

③ 葉綠素含量：用便攜式葉綠素儀測定植株葉片葉綠素含量。

④ 分蘗數(shù)：采用計數(shù)法，累計單株分蘗數(shù)。

⑤ 匍匐莖數(shù)：采用計數(shù)法，累計單株匍匐莖數(shù)。

(2)產(chǎn)量測定

試驗選取20株草莓，草莓果實成熟時每3～5d采摘1次，共采摘10次。每次采摘記錄草莓的產(chǎn)量和果數(shù)。

① 單果質(zhì)量：每個處理隨機選取15個草莓果實，用電子天平測定草莓重量，計算平均單果重。

② 單株產(chǎn)量：用電子天平測定每個處理的草莓產(chǎn)量，計算每次的平均單株產(chǎn)量，累計總產(chǎn)量。

③ 果形指數(shù)：用游標卡尺測定果實的縱徑和橫徑，計算果形指數(shù)(縱徑與橫徑的比值)。

(3)草莓品質(zhì)測定

① 果實硬度：用數(shù)顯果實硬度計GY-4測量。

② 草莓VC含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和可滴定酸含量，委托北京農(nóng)林科學院蔬菜研究中心檢測。其中：VC按照GB6195—1986標準采用2,6-二氯靛酚滴定法測定[8]；可溶性糖采用蒽酮比色法測定[9]；可滴定酸按照GB/T12456—2008標準測定[10]；可溶性固形物采用折光儀法測定。

1.5數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用EXCEL2007 進行計算，采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行方差分析。

2試驗結(jié)果與分析

2.1不同栽培介質(zhì)及EC值對草莓生長的影響

由表4可知，T11、T12、T13、T14、T15處理植株株高均長到7cm以上，而T21、T22、T23、T24、T25處理的植株相比較而言長勢較弱，差異性顯著。在莖粗方面，土壤栽培下植株的莖粗均達16mm以上，各處理間差異不顯著。而在基質(zhì)+土壤栽培下，各處理間差異顯著。

表4　不同栽培介質(zhì)及施肥量對草莓植株生長的影響

注:同列不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。下同

Note：Differentcapitallettersshowsignificantdifferenceatthe0.05levelinthesamerow.Thesameasfollows

在葉綠素含量方面，基質(zhì)+土壤栽培處理下植株葉片的葉綠素含量普遍高于土壤栽培下的葉片葉綠素含量，差異顯著。土壤栽培和在基質(zhì)+土壤栽培下，EC值為1.7mS·cm-1時草莓植株葉片葉綠素含量均達到最大值，分別為0.480 2mg·(gFW)-1、0.496 5mg·(gFW)-1，與其他EC濃度處理下葉綠素含量差異顯著。

匍匐莖數(shù)和分蘗數(shù)方面，土壤栽培比基質(zhì)+土壤栽培相對較多，各處理間存在差異。

在單果重方面，各處理沒有顯著的差異。但在單株產(chǎn)量方面，T11處理下草莓植株的單株產(chǎn)量最大，達到178.97g，而T22和T23處理下植株的單株產(chǎn)量較少，均低于100g，差異顯著。

2.2不同栽培介質(zhì)及EC值對果實品質(zhì)的影響

果實的品質(zhì)指標是衡量果實內(nèi)營養(yǎng)成分含量和果實品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標。除受遺傳因素影響外，作物生長的環(huán)境條件以及栽培條件對果實的品質(zhì)有很大的影響，一般主要有溫度、光照、營養(yǎng)元素和水分等[9]。由表5可知，在維生素C方面，各處理間存在顯著差異，其中，T11處理下VC的含量最高，達到0.434 3mg·(gFW)-1。在可溶性糖方面，T25處理下草莓果實的可溶性糖含量最高，達到8.08%，其次是T11和T23處理，果實可溶性糖含量分別為7.78%和7.74%，而T13處理下草莓果實可溶性糖含量最低，只有7.01%，各處理下可溶性糖含量存在顯著差異。糖酸比是衡量果實的品質(zhì)的一個重要指標，T11和T21處理下草莓果實的糖酸比最高，達到14.13，較其他處理存在顯著差異。在果實硬度和果形指數(shù)方面，各處理間沒有顯著差異。

表5　不同栽培介質(zhì)及EC值處理對草莓果實品質(zhì)的影響

3結(jié)論與討論

論文通過研究在自動灌溉施肥系統(tǒng)條件下不同的栽培介質(zhì)及EC值對草莓生長的影響，由試驗結(jié)果可以看出，土壤栽培更有利于草莓植株的株高、莖粗的生長，這與向發(fā)云等的研究結(jié)果相似[11]。前人研究表明：在溫室黃瓜生長中，隨著營養(yǎng)液濃度的增加，黃瓜產(chǎn)量呈現(xiàn)上升趨勢，但當營養(yǎng)液濃度增加到一定的濃度時，黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)卻呈現(xiàn)下降的趨勢，并且，隨著營養(yǎng)液的EC值增加，黃瓜植株受到的鹽害脅迫急劇增加[12～17]。在水培生菜生長時，隨著營養(yǎng)液濃度的增加，蔬菜中硝酸鹽含量增加，對生菜的品質(zhì)影響較大[18]。在本試驗中沒有明顯的相似結(jié)論，可能是由于作物的種類不同、試驗的條件不同等因素影響所致。

王中原等[19]研究表明：在無土栽培模式下，EC值為1.5mS·cm-1時，草莓單株產(chǎn)量最高，果實的可溶性固形物和糖含量也最高，果實的綜合性狀較好。本試驗結(jié)果表明：

土壤栽培下EC=1.1mS·cm-1時產(chǎn)量最高，果實中VC含量、可溶性糖含量及糖酸比都最高，果實的品質(zhì)較好。在土壤+基質(zhì)栽培下，EC=1.9mS·cm-1時草莓產(chǎn)量、果實中糖含量及可溶性固形物含量最高。與前人的研究存在差異，這可能與試驗的品種及試驗處理方式有關(guān)，王中原試驗是在無土栽培模式下，草莓品種為“豐果”，且試驗中EC設(shè)定值為0.8mS·cm-1，1.5mS·cm-1和2.4mS·cm-1。

綜上，土壤栽培下，EC=1.1mS·cm-1時草莓植株的長勢較好，果實的品質(zhì)、口感風味較好，適宜日光溫室草莓的生長。

由于試驗優(yōu)選出的EC值是在最低值時試驗結(jié)果最理想，建議后期試驗中進一步研究更低的EC值對草莓生長的影響。

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(編輯：馬榮博)

收稿日期：2016-03-18 修回日期：2016-05-10

作者簡介：施羊林(1991-)，女(漢)，安徽安慶人，碩士研究生，研究方向：設(shè)施園藝工程 *通訊作者：張?zhí)熘?，教授，碩士生導師。Tel:13601183295;E-mail:cauzhangtianzhu@163.com

基金項目：北京市科技計劃(D151100004115001)

中圖分類號：S668.4

文獻標識碼：A

文章編號：1671-8151(2016)08-0562-05

EffectsofdifferentgrowingmediaandECforgreenhousegrownstrawberries

ShiYanglin1,ChenXiaowen2,XuQingguang3,ZhangTianzhu1,2*

(1.Institude of Hydraulic and Civil Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China; 2.Futong Company of China Agricultural University, Beijing 100083, China; 3.Tianlu Micro-nano bubble Water Technology Company of China Agricultural University, Beijing 100083, China)

Abstract:[Objective] In order to study the effects of different growing media and fertilizer on the growth of strawberry, [Methods]we used the “Roots” strawberry as test materials, and studied the effect of strawberries’ growth, yield and quality in different cultivations which were in soil cultivation and soil matrix cultivation when EC values were 1.1 mS·cm-1, 1.3 mS·cm-1, 1.5 mS·cm-1, 1.7 mS·cm-1and 1.9 mS·cm-1in automatic irrigation and fertilization system, in order to find the suitable cultivation and EC. [Results]The results showed that in this area the strawberry growing in soil cultivation is better than in soil matrix cultivation; There was no significant differences in fruit weight, but yield per plant were significantly different; In terms of fruit quality, there was no difference in hardness at each processing fruit and fruit shape index, but the VC, soluble sugar content and sugar-acid ratio were significantly different.[Conclusion]The soil cultivation could make strawberries better than soil matrix cultivation in this test area. And the EC was 1.1 mS·cm-1in soil cultivation could increase strawberries yield and make the quality better.

Key words:Strawberry; Automatic irrigation and fertilization; Greenhouse; Electrical conductivity