不同配方基質(zhì)的理化性質(zhì)及其對草莓生長的影響

孫軍利，章智鈞，張 坤,時 間，趙寶龍

(石河子大學 農(nóng)學院,新疆 石河子 832000)

不同配方基質(zhì)的理化性質(zhì)及其對草莓生長的影響

孫軍利，章智鈞，張 坤,時 間，趙寶龍*

(石河子大學 農(nóng)學院,新疆 石河子 832000)

為探究8種不同配比基質(zhì)的理化性質(zhì)及其對草莓生長和結(jié)果的影響，以草莓為試材，采用草炭、棉花秸稈、菇渣、蛭石和細沙為基質(zhì)原料，篩選適合草莓栽培的基質(zhì)配方。結(jié)果表明，處理1(V草炭∶V棉花秸稈∶V蛭石=1∶1∶1)為最佳配比，其理化性質(zhì)理想，栽培的草莓果實硬度、糖酸比、果形指數(shù)、株高、莖粗與對照(V草炭∶V蛭石=2∶1)無顯著差異，株產(chǎn)量、單果質(zhì)量、可溶性固形物含量顯著高于對照。因此，腐熟后的棉花秸稈可代替部分草炭，草炭、棉花秸稈和蛭石體積比為1∶1∶1的基質(zhì)可作為一種優(yōu)質(zhì)基質(zhì)在草莓生產(chǎn)上進行推廣應(yīng)用。

草莓； 基質(zhì)； 理化性質(zhì)； 生長

草莓栽培具有結(jié)果早、生產(chǎn)周期短、效益高等優(yōu)點，近年在我國得到了迅猛發(fā)展[1]。新疆地區(qū)冬季具有豐富的光熱資源，可以進行反季節(jié)草莓設(shè)施栽培。近年來，其設(shè)施草莓促早栽培面積和規(guī)模逐年增大。傳統(tǒng)土壤栽培的草莓土傳病害嚴重，果面容易污染，果實品質(zhì)降低，嚴重影響了草莓種植者的栽培效益，成為阻礙設(shè)施草莓效益提高的重要因素?；|(zhì)栽培能夠避免土傳病害和連作障礙，肥料利用率高，果面衛(wèi)生潔凈，產(chǎn)量和品質(zhì)顯著提高，已成為發(fā)展無公害綠色食品生產(chǎn)的可靠途徑[2-7]。

基質(zhì)價格決定著草莓基質(zhì)栽培的生產(chǎn)效益。草炭是迄今為止被世界各國普遍認為最好的基質(zhì)，但草炭資源有限，價格過高，制約了基質(zhì)栽培的發(fā)展[8]。因此，尋找可替代草炭的基質(zhì)是降低草莓基質(zhì)生產(chǎn)成本的重要舉措。研究表明，許多工農(nóng)業(yè)廢棄物可作為栽培基質(zhì)[9-15]。棉花秸稈、菇渣是新疆主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物。本研究將發(fā)酵后的棉花秸稈、菇渣、草炭、蛭石以及細沙進行不同比例的混配，研究混配基質(zhì)的理化性質(zhì)及其對草莓生長的影響，篩選出合適的種植基質(zhì)，為草莓無土栽培基質(zhì)的選擇提供技術(shù)支持和理論指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試草莓為三葉一心時期株高、莖粗無明顯差異的甜查理品種。供試基質(zhì)材料為腐熟后的棉花秸稈、菇渣、草炭、蛭石和細沙。

1.2 試驗設(shè)計

試驗在石河子大學農(nóng)學院試驗站3號溫室中進行，2014年9月將腐熟好的菇渣、棉花秸稈、草炭、蛭石及細沙按照不同的比例進行復(fù)配，共設(shè)8個配方(表1)，其中以草莓栽培常用配方(V草炭∶V蛭石=2∶1)為對照。

表1 草莓栽培基質(zhì)配比(體積比)

試驗采用盆栽的方式進行。每個處理重復(fù)3次，每個重復(fù)5盆，每盆1株，即每個配方處理15株。栽培管理采用常規(guī)溫室管理方法。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 混配基質(zhì)理化性質(zhì)指標的測定

1.3.1.1 混配基質(zhì)的容重、持水孔隙度、通氣孔隙度、總孔隙度及水氣比 將不同配比的基質(zhì)裝入已知容積(V=100 mL)的容器內(nèi)，向內(nèi)加水至飽和狀態(tài)，稱量飽和水狀態(tài)下不同配比基質(zhì)質(zhì)量(W1)，將水分自由瀝干后稱量不同配比基質(zhì)質(zhì)量(W2)，烘干后稱量不同配比基質(zhì)質(zhì)量(W3)。計算以下指標，容重=W3/V，總孔隙度=(W1-W3)/V×100%，持水孔隙度=(W2-W3)/V×100%，通氣孔隙度=總孔隙度-持水孔隙度，水氣比=持水孔隙度/通氣孔隙度。

1.3.1.2 混配基質(zhì)pH值、EC值及有機質(zhì)含量 每個處理取基質(zhì)樣品10 g左右，置于三角瓶中，振蕩，加蒸餾水50 mL，利用電導(dǎo)儀測定EC值，利用pH計測定pH值。使用重鉻酸鉀外加熱法測定基質(zhì)有機質(zhì)含量。

1.3.2 草莓植株生長發(fā)育指標的測定 株高：用卷尺測量每個處理草莓葉柄基部至最長葉片的自然高度，取平均數(shù)。莖粗：用游標卡尺測量每個處理草莓植株根莖部的直徑，取平均數(shù)。

1.3.3 草莓產(chǎn)量、果實形狀和品質(zhì)的測定 產(chǎn)量：各處理共取3茬草莓果實，測定單果質(zhì)量和株產(chǎn)量。果實形狀：用游標卡尺測定每個處理果實的縱徑、橫經(jīng)，計算果形指數(shù)，果形指數(shù)=縱徑/橫徑。果實品質(zhì)：硬度用手持果實硬度計測定，可溶性固形物含量用手持折光儀測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，可滴定酸含量采用酸堿滴定法測定，使用葉綠素儀測定不同時期(11月24日、12月3日、12月13日、12月23日)功能葉片的葉綠素相對含量(SPAD值)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Excel對數(shù)據(jù)進行初處理，使用SPSS 17．0軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配比基質(zhì)理化性質(zhì)的比較

一般來說，基質(zhì)的理化性質(zhì)為：基質(zhì)容重0.1～0.8 g/cm3，總孔隙度54%～96%，基質(zhì)水氣比2～4,pH值6～8，電導(dǎo)率小于2.6 ms/cm[16]。從表2可以看出，不同配比的基質(zhì)的容重、總孔隙度、持水孔隙度、通氣孔隙度、水氣比、有機質(zhì)含量均差異較大。有機基質(zhì)(除處理7外，下同)中處理6容重最大，但與處理3、處理4差異不顯著。各有機基質(zhì)總孔隙度均在理想范圍內(nèi)。處理4水氣比在理想范圍內(nèi)，且與處理3差異不顯著，此外，處理5水氣比最大，與處理2無顯著差異。不同配比基質(zhì)的pH值和EC值均在理想范圍內(nèi)，且無顯著差異。

表2 不同配比基質(zhì)主要理化性質(zhì)比較

注：不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著(P<0.05),下同。

2.2 不同配比基質(zhì)對草莓果實品質(zhì)的影響

從表3可以看出，不同配比基質(zhì)對草莓果實可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、可溶性固形物含量、硬度均有比較大的影響。處理1的可溶性糖含量最高，為7.02%，顯著高于對照和處理2，處理3、4、5、6、7和對照之間差異不顯著。處理1和處理2的可滴定酸含量最高，均為0.667%，顯著高于對照(0.377%)和處理3(0.337%)，處理3、4、5、6、7和對照間差異不顯著。處理3的糖酸比最高，為16.73，與處理6(12.12)無顯著差異。各處理間可溶性固形物含量差異較大，其中處理6(11.20%)和處理3(11.17%)顯著高于其他處理。處理3硬度最大，達到4.87 kg/cm3。

綜合各項果實品質(zhì)，處理3和6的品質(zhì)最佳，酸甜適中，硬度適宜。其次為處理1，其可溶性糖含量最高，但可溶性固形物含量比處理3、5、6低，糖酸比與處理3和6沒有明顯差異。這可能與處理3和6的基質(zhì)容重和孔隙度有關(guān)，適度的容重和孔隙度既有利于對植株的固定，又為根系提供合適的水氣環(huán)境，便于果實中有機物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

表3 不同配比基質(zhì)對草莓果實品質(zhì)的影響

2.3 不同配比基質(zhì)對草莓植株性狀和產(chǎn)量的影響

從表4可以看出，不同配比基質(zhì)對草莓株高的影響有顯著差異，其中對照的最高，它與處理1和處理2無顯著差異，對照和處理1顯著高于處理3、4、5、6、7。從莖粗來看，處理1、7和對照較大，分別達到2.26、2.02、1.95 mm，處理1顯著高于處理2、3、4、5、6，且處理2、3、4、5、6之間無顯著差異。處理1的平均株產(chǎn)量為173.07 g，顯著高于處理3、4、5、6、7和對照，與處理2無顯著差異。處理1的平均單果質(zhì)量也最大。綜上，處理1效果優(yōu)于其他處理。這可能與處理1基質(zhì)中的水氣比合適有關(guān)，基質(zhì)中固體、氣體、液體比例適中，有利于植株和果實的生長。

表4 不同配比基質(zhì)對草莓植株性狀和產(chǎn)量的影響

2.4 不同配比基質(zhì)對草莓果實形狀的影響

從表5可以看出，處理1的果實橫徑最長，為32.38 mm,與對照和處理2、6無顯著差異；處理1的縱徑最長(38.88 mm),與對照(34.37 mm)無顯著差異；不同配比有機基質(zhì)(處理7為沙培除外)對草莓果形指數(shù)影響不顯著，其中處理1和處理4最大，為1.20。綜上，處理1的橫徑和縱徑都大于其他處理，果實相對較大，果形指數(shù)相對合適，為最佳處理。其次為對照，其橫徑、縱徑和果形指數(shù)都略低于處理1，但無顯著差異。

表5 不同配比基質(zhì)對草莓果實形狀的影響

2.5 不同基質(zhì)對不同時期草莓葉片SPAD值的影響

從圖1可以看出，4個時期各處理間有著顯著差異，處理1、7和對照在每個時期的SPAD值都高于其他處理。而分析每個處理不同時期SPAD值的變化發(fā)現(xiàn)，對照和處理1、5、7 的SPAD值不斷增加，而其他處理的SPAD值則無規(guī)則波動。有機基質(zhì)(除處理7外)中處理1和對照各時期的SPAD值高于其他處理，并且隨著時間變化，SPAD值不斷增加。

圖1 不同時期草莓葉片的SPAD值

3 結(jié)論與討論

本試驗中除草炭成本較高外，其他材料均為成本低廉的本地農(nóng)業(yè)廢棄物，來源廣泛，按照不同配比混配后的基質(zhì)理化性質(zhì)不同。對不同處理下草莓植株性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的分析表明，處理1栽培的草莓果實硬度、糖酸比、果形指數(shù)、株高、莖粗與對照無顯著差異，株產(chǎn)量、單果質(zhì)量、可溶性固形物含量顯著高于對照。植物葉片中葉綠素含量的多少直接關(guān)系著植物的生長和發(fā)育[17]。隨著時間的推移，處理1的SPAD值不斷增加，葉綠素含量較高。處理1的水氣比較郭世榮[16]認為的理想基質(zhì)水氣比略高，可能與草莓對水分需求較大有關(guān)。這表明用腐熟后的草炭、棉花秸稈和蛭石體積比為1∶1∶1的配方(處理1)替代草炭和蛭石體積比為2∶1的對照配方是完全可行的。在新疆地區(qū)使用以草炭、棉花秸稈和蛭石體積比為1∶1∶1的配方基質(zhì)栽培草莓，可以保護草炭資源，減輕棉花秸稈處理成本，降低草莓無土栽培的成本，提高草莓產(chǎn)量和品質(zhì)。

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Effect of Matrix with Different Physical and Chemical Properties on the Growth of Strawberry

SUN Junli，ZHANG Zhijun，ZHANG Kun，SHI Jian，ZHAO Baolong*

(Agronomy College,Shihezi University,Shihezi 832000,China)

The physical and chemical properties of 8 different matrices and their effects on the growth and fruiting of strawberry were studied.Using peat,cotton stalk,mushroom residue,vermiculite and sand as raw materials,the formulation of substrate with soilless culture which was fit for strawberries was screened.The results showed treatment 1(Vpeat∶Vcotton stalk∶Vvermiculite=1∶1∶1) was optimal.The physicochemical properties of substrate was ideal.The fruit firmness,ratio of sugar and acidity,plane height,stem diameter,indexes of fruit shape were not significantly different from the control group(Vpeat∶Vvermiculite=2∶1),but its yield per plant,single fruit weight and soluble solids content were obviously higher than those in the control.Therefore,cotton stalk after composting can replace part peat,and the matrix withVpeat∶Vcotton stalk∶Vvermiculite=1∶1∶1 is an effective and economical matrix for strawberry industry development.

strawberries; substrate; physicochemical properties; growth

2016-09-26

兵團技術(shù)轉(zhuǎn)移專項(2014BD032);兵團科技特派員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目(2015CA011);石河子大學動植物育種專項(gxjs2012-yz09);國家大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目(201410759057)

孫軍利(1976-)，女，河南焦作人，副教授，博士，主要從事果樹栽培與生理研究。E-mail:1530322722@qq.com

*通訊作者：趙寶龍(1975-)，男，新疆昌吉人，副教授，主要從事園藝植物栽培與育種研究。E-mail:zblgrape@126.com

S668.4

A

1004-3268(2017)03-0118-05