3種栽培模式對(duì)草莓生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

馬 欣，宗 靜，路 河

（1.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029；2.昌平區(qū)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，北京 102299）

設(shè)施草莓是京郊農(nóng)業(yè)的重要特色產(chǎn)品，在推進(jìn)首都農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收等方面發(fā)揮了重要作用[1-4]。草莓基質(zhì)、半基質(zhì)栽培是近幾年各地在草莓生產(chǎn)中試驗(yàn)、示范的新技術(shù)，具有減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、緩解連作障礙、降低人工成本、果品美觀潔凈、作業(yè)環(huán)境整潔、適于觀光采摘等優(yōu)點(diǎn)，并且使用營(yíng)養(yǎng)液為草莓提供養(yǎng)分，可減少污染，適宜草莓無(wú)公害和有機(jī)栽培，發(fā)展?jié)摿薮?，符合輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)、休閑采摘觀光等都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

北京地區(qū)2017—2018年度基質(zhì)草莓生產(chǎn)面積15.9 hm2，每667 m2平均產(chǎn)量1 908 kg，產(chǎn)值11.3萬(wàn)元；半基質(zhì)草莓生產(chǎn)面積11.5 h m2，每667 m2平均產(chǎn)量2 012 kg，產(chǎn)值9.9萬(wàn)元；土壤草莓生產(chǎn)面積431 h m2，每667 m2平均產(chǎn)量1 843 kg，產(chǎn)值7.7萬(wàn)元。2種基質(zhì)生產(chǎn)面積占全市草莓總面積的6.0%，每667 m2平均產(chǎn)量1 960 kg，較土培模式提高6.3%，平均產(chǎn)值10.6萬(wàn)元，較土培模式提高37.7%，基質(zhì)模式在產(chǎn)值方面較土培模式具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。2018—2019年生產(chǎn)季，2種基質(zhì)模式生產(chǎn)面積較上一年度增加9.5 hm2，增幅34.8%，草莓基質(zhì)生產(chǎn)在北京地區(qū)取得穩(wěn)步發(fā)展。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)設(shè)施草莓栽培模式有一些新的研究[5-7]，主要集中在品種生長(zhǎng)比較、基質(zhì)組成、營(yíng)養(yǎng)液配比、施肥處理等方面[8-11]，各種模式間的對(duì)比研究較少[12]，本試驗(yàn)將基質(zhì)、半基質(zhì)、土壤3種不同栽培模式對(duì)草莓的生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)影響進(jìn)行比較，以期為研究草莓不同栽培模式特點(diǎn)、進(jìn)行草莓優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)等提供技術(shù)參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)概況

試驗(yàn)在北京市昌平區(qū)鑫城緣果品專(zhuān)業(yè)合作社日光溫室內(nèi)進(jìn)行，供試溫室長(zhǎng)50 m，跨度8 m，面積400 m2。

1.2 試驗(yàn)材料

供試草莓品種“紅顏”由園區(qū)自繁。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，分別為基質(zhì)栽培、半基質(zhì)栽培[13]、土壤栽培，每棟日光溫室采用一個(gè)處理。9月1日定植，基質(zhì)種植每667 m2栽培8 000株、半基質(zhì)種植每667 m2栽培5 833株、土壤種植每667 m2栽培密度6 667株，各處理灌溉、施肥等栽培管理措施根據(jù)園區(qū)實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行。

基質(zhì)栽培以塑料泡沫板做成栽培槽，槽深30 cm、寬40 cm，槽間距30 cm，基質(zhì)為草炭、蛭石、珍珠巖（質(zhì)量配比為2∶1∶1），整個(gè)生長(zhǎng)季每667 m2灌水量80 m3，化肥用量75 kg。半基質(zhì)栽培是將基質(zhì)栽培與土壤栽培模式相結(jié)合，以硅酸鈣板做成栽培槽，槽深40 cm、寬40 cm，槽間距30 cm，基質(zhì)槽下部填充2/3土壤，上部填充1/3基質(zhì)[13]，整個(gè)生長(zhǎng)季667 m2灌水量65 m3，化肥用量68 kg。土壤栽培，底肥每667 m2施用腐熟雞糞1 667 kg、三元復(fù)合肥（15-15-15）42 kg，整個(gè)生長(zhǎng)季667 m2灌水量117 m3，化肥用量84 kg。

1.4 調(diào)查指標(biāo)及方法

1.4.1 基質(zhì)理化性質(zhì)測(cè)定

基質(zhì)及土壤的理化性質(zhì)委托譜尼測(cè)試科技（北京）有限公司進(jìn)行檢測(cè)，于盛果期進(jìn)行測(cè)定。有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮（水解氮）采用容量法測(cè)定，有效磷采用紫外可見(jiàn)分光光度法測(cè)定，速效鉀采用光譜法測(cè)定，容重采用質(zhì)量法測(cè)定，總孔隙度、通氣孔隙度采用環(huán)刀法測(cè)定，pH值采用玻璃電極法測(cè)定，EC值采用電極法測(cè)定。

1.4.2 草莓植株生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

植株地上部指標(biāo)測(cè)定：分別在現(xiàn)蕾期、始花期、初果期、果實(shí)轉(zhuǎn)色期和盛果期各測(cè)定1次草莓植株的株高、葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬、花序數(shù)、花序長(zhǎng)等生長(zhǎng)指標(biāo)。每種模式選取30株進(jìn)行測(cè)量，設(shè)3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10株。

產(chǎn)量等指標(biāo)測(cè)定：進(jìn)入果實(shí)采收期后，根據(jù)果實(shí)成熟度，定株（30株）適時(shí)采收，每次采果時(shí)記錄采收果實(shí)的總產(chǎn)量與總個(gè)數(shù)，最后折算成每667 m2產(chǎn)量。果實(shí)縱徑、橫徑：使用游標(biāo)卡尺測(cè)量，每次檢測(cè)10個(gè)果實(shí)，重復(fù)3次，取平均值。平均單果質(zhì)量：果實(shí)總產(chǎn)量除以總個(gè)數(shù)的平均值，采用電子天平測(cè)量?；喂逝c白粉果率：第1茬果至第3茬果期間，分3次調(diào)查小區(qū)內(nèi)全部草莓植株成熟果實(shí)中畸形果數(shù)量與白粉果數(shù)量，計(jì)算畸形果率與白粉果率。

1.4.3 草莓果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定

果實(shí)品質(zhì)委托農(nóng)業(yè)部蔬菜品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（北京）進(jìn)行檢測(cè)，分別于盛果期和中果期進(jìn)行，每個(gè)處理隨機(jī)選1 kg成熟度一致的果實(shí)進(jìn)行測(cè)試。Ca、Fe、Zn采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）測(cè)定；水分、干物質(zhì)采用《GB 5009.3—2016》標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定；VC含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定；可溶性糖含量采用蒽酮法測(cè)定；可溶性固形物采用手持式測(cè)糖儀測(cè)定。

1.4.4 植株根系活力的測(cè)定

植株根系活力委托北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心進(jìn)行檢測(cè)。根系活力采用2,3,5-三苯基氯化四氮唑法（TTC法）測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培模式基質(zhì)理化性質(zhì)

不同栽培模式中基質(zhì)理化性質(zhì)見(jiàn)表1。有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀含量及通氣孔隙度均為基質(zhì)＞半基質(zhì)＞土壤，容重大小依次為土壤＞半基質(zhì)＞基質(zhì)，基質(zhì)、半基質(zhì)通氣狀況良好，為草莓根系生長(zhǎng)創(chuàng)造了適宜的條件。半基質(zhì)總孔隙度最大，其次為基質(zhì)，土壤總孔隙度最小。3種模式的pH值在5.9～6.7，適宜草莓生長(zhǎng)?；|(zhì)的EC值最高，達(dá)到6.86 mS/cm，半基質(zhì)與土壤EC值相當(dāng)，分別為2.32、2.48 mS/cm。

2.2 不同栽培模式對(duì)草莓長(zhǎng)勢(shì)與采收期的影響

現(xiàn)蕾期、始花期、初果期、果實(shí)轉(zhuǎn)色期和盛果期分別對(duì)草莓株高、葉長(zhǎng)、葉寬、葉片數(shù)、花序數(shù)、花序長(zhǎng)等主要植株性狀進(jìn)行了測(cè)定（表2），結(jié)果表明：基質(zhì)模式下植株的株高、葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積、花序長(zhǎng)較半基質(zhì)模式分別提高88.7%、41.5%、24.6%、76.3%、26.7%，較土壤模式分別提高52.4%、29.6%、14.5%、48.5%、73.0%，長(zhǎng)勢(shì)表現(xiàn)最好；半基質(zhì)模式下植株葉片數(shù)與花序數(shù)分別較基質(zhì)模式提高22.0%、7.7%，較土壤模式提高31.2%、27.3%，表現(xiàn)最好?；|(zhì)模式植株成活率最高（95%），其后依次為半基質(zhì)（90%）、土壤（85%）。采收期方面，基質(zhì)模式最早（12月10日），分別較半基質(zhì)與土壤模式提前10 d和15 d。

2.3 不同栽培模式對(duì)草莓果實(shí)產(chǎn)量與效益的影響

3種栽培模式下，半基質(zhì)栽培成本最高，每667 m2年投入5.585萬(wàn)元，其次為土壤栽培，年投入5.410萬(wàn)元，基質(zhì)最少，年投入4.850萬(wàn)元?；|(zhì)模式的栽培槽按10年進(jìn)行折舊為2 500元/年，基質(zhì)按5年折舊為2 400元/年；半基質(zhì)模式的栽培槽與基質(zhì)均按10年進(jìn)行折舊，分別為750、800元/年?；|(zhì)為高架栽培，更加省工，人工成本較半基質(zhì)與土壤模式降低25%，減少1萬(wàn)元（表3）。

3種栽培模式下，基質(zhì)模式果實(shí)縱徑、橫徑、產(chǎn)量、效益大于其他2種模式，較半基質(zhì)模式分別提高6.6%、3.2%、10.3%、60.7%，較土壤模式分別提高15.2%、1.0%、28.0%、156.4%；同時(shí)，基質(zhì)模式下植株抗性最好，果實(shí)畸形果率與白粉果率最低，分別較半基質(zhì)模式低0.5、0.6個(gè)百分點(diǎn)，較土壤模式低2.1、0.7個(gè)百分點(diǎn)。半基質(zhì)模式下單果質(zhì)量最大，平均為18.7 g，較基質(zhì)與土壤模式分別提高16.9%、38.5%。土壤模式下果實(shí)硬度最大，為1.65 kg/cm2，較基質(zhì)與半基質(zhì)模式分別提高26.9%、1.9%（表3、表4）。

表1 不同栽培模式下基質(zhì)理化性質(zhì)比較

表2 不同栽培模式下草莓植株長(zhǎng)勢(shì)比較

2.4 不同栽培模式對(duì)草莓果實(shí)品質(zhì)的影響

盛果期與中果期對(duì)3種栽培模式下的草莓果實(shí)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)，結(jié)果如表5。土壤栽培條件下，果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分含量表現(xiàn)最好，Ca、Fe、干物質(zhì)、VC、總糖和可溶性固形物含量大于基質(zhì)與半基質(zhì)模式，較基質(zhì)模式分別提高75.2%、81.0%、27.8%、37.6%、35.2%、30.2%，較半基質(zhì)模式分別提高12.3%、3.1%、32.7%、20.2%、27.9%、42.0%。半基質(zhì)栽培條件下，果實(shí)水分、總酸含量最高，較基質(zhì)分別提高0.4%、1.0%，較土壤分別提高3.9%、13.1%。基質(zhì)栽培條件下，果實(shí)Zn含量最高，較半基質(zhì)與土壤模式分別提高20.8%、32.9%。

2.5 不同栽培模式對(duì)草莓根系活力的影響

3種栽培模式對(duì)植株根系活力的影響見(jiàn)表6，半基質(zhì)模式下根系OD值、四氮唑還原量、四氮唑還原強(qiáng)度、根質(zhì)量值最高，較基質(zhì)模式分別提高23.5%、25.2%、23.6%、0.9%，較土壤模式分別提高23.5%、24.6%、20.6%、3.6%。土壤模式與基質(zhì)模式根系OD值相當(dāng)，四氮唑還原量、四氮唑還原強(qiáng)度較對(duì)方提高0.4%、2.5%，根質(zhì)量較對(duì)方降低2.6%。

表3 不同栽培模式667 m2年成本、效益比較 元

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

綜合以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)，3種栽培模式中，基質(zhì)與半基質(zhì)的有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀等養(yǎng)分含量比較高；通氣孔隙度大，更利于草莓植株生長(zhǎng)；基質(zhì)模式植株長(zhǎng)勢(shì)最好，成活率最高，成熟期最早，667 m2產(chǎn)量2 667 kg，收益4.82萬(wàn)元，表現(xiàn)最好。果實(shí)品質(zhì)方面，土壤栽培條件下果實(shí)中的Ca、Fe、干物質(zhì)、VC、總糖、可溶性固形物含量及果實(shí)硬度大于2種基質(zhì)模式，口感與營(yíng)養(yǎng)更佳，果實(shí)更易貯藏。半基質(zhì)模式下植株根系活力最強(qiáng)，更有利于植株根系生長(zhǎng)。

3.2 討論

基質(zhì)通透性主要從容重、毛管孔隙度、通氣孔隙度和總孔隙度這幾個(gè)物理指標(biāo)來(lái)衡量。由本研究的數(shù)據(jù)看出，基質(zhì)與半基質(zhì)的容重小，通氣孔隙度大，較土壤更利于草莓根系生長(zhǎng)，植株長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、分蘗多、成活率高，產(chǎn)量也高。一般認(rèn)為草莓種植基質(zhì)的pH值以5.8～6.5為宜，半基質(zhì)的pH值為5.9，符合此標(biāo)準(zhǔn)。EC值反映基質(zhì)中可溶性鹽濃度的高低，草莓適宜EC值范圍在0.3～1.2 mS/cm，基質(zhì)模式中的EC值達(dá)到6.86 mS/cm，遠(yuǎn)高出標(biāo)準(zhǔn)，易造成養(yǎng)分的積累與殘留，形成鹽類(lèi)障礙，影響根系對(duì)養(yǎng)分的吸收。

表4 不同栽培模式下草莓果實(shí)性狀與產(chǎn)量效益比較

表5 不同栽培模式下草莓果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分含量比較

表6 不同栽培模式下草莓根系活力比較

果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分含量能反映不同栽培基質(zhì)（或土壤）對(duì)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響。果實(shí)成分含量的差異說(shuō)明栽培基質(zhì)與土壤在養(yǎng)分含量上的區(qū)別[12]。2種基質(zhì)的果實(shí)大小與單果質(zhì)量高于土壤，但果實(shí)品質(zhì)卻稍遜于土壤栽培模式。土壤模式下果實(shí)水分含量低，干物質(zhì)多，果實(shí)硬度大，可溶性固形物高，果實(shí)品質(zhì)更好；相反，2種基質(zhì)模式下果實(shí)水分含量高，干物質(zhì)少，果實(shí)硬度差，可溶性固形物含量低。

2種基質(zhì)模式在產(chǎn)量、效益方面較土壤模式具有優(yōu)勢(shì)，前期設(shè)備投入高，但利用年限長(zhǎng)，并且人工成本低，符合農(nóng)業(yè)輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)方向，是未來(lái)京郊草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主推模式。因?yàn)槠骄鶈喂|(zhì)量、果實(shí)硬度和可溶性固形物含量是衡量草莓果實(shí)品質(zhì)的常用指標(biāo)[12]，因此，還應(yīng)加強(qiáng)基質(zhì)肥水利用方面的研究，重點(diǎn)針對(duì)提升果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，對(duì)肥料利用情況與基質(zhì)理化性質(zhì)變化進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)分析，積累相關(guān)參數(shù)，不斷優(yōu)化模式的合理性與可行性。