家庭環(huán)境下草莓栽培基質(zhì)的材料選擇與優(yōu)化策略

摘 要：草莓因具有獨(dú)特的風(fēng)味和較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值而深受廣大消費(fèi)者喜愛，在家庭環(huán)境下栽培草莓成為一種流行。為探索家庭環(huán)境下草莓栽培基質(zhì)材料的選擇與優(yōu)化策略，以隋珠草莓為供試材料，用草木灰、雞蛋殼、沙子、碎竹葉等配制了6種不同的栽培基質(zhì)，研究其對(duì)草莓生長(zhǎng)狀況的影響。結(jié)果表明，基質(zhì)配方C、D、E均能促進(jìn)草莓生長(zhǎng)，且以配方E（沙子、草木灰與營(yíng)養(yǎng)土按1∶1∶1的體積比配制）的草莓植株生長(zhǎng)狀況最佳。研究為家庭草莓栽培提供了一種材料成本低廉、易于獲取的優(yōu)質(zhì)栽培基質(zhì)配比方案，有助于提高草莓產(chǎn)量和品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：草莓栽培；基質(zhì)配比；家庭園藝；土壤優(yōu)化；資源利用

中圖分類號(hào)：S668.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1674-7909（2024）13-88-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.13.019

0 引言

中國(guó)的草莓生產(chǎn)與消費(fèi)量巨大，且市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)［1］。草莓的產(chǎn)量和品質(zhì)受多種環(huán)境因素的影響，其中土壤條件是決定其營(yíng)養(yǎng)吸收和生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵［2］。理想的草莓種植土壤應(yīng)具備良好的排水性和豐富的有機(jī)質(zhì)，以使草莓健康生長(zhǎng)［3］。然而，在家庭園藝實(shí)踐過程中，缺乏一種既輕便又具備良好保水保肥和透氣性的草莓栽培專用基質(zhì)。目前，生產(chǎn)中廣泛使用草炭等不可再生基質(zhì)原料，不僅成本較高，且不利于可持續(xù)發(fā)展［4］。因此，以資源豐富、成本低廉、應(yīng)用效果顯著且環(huán)保的農(nóng)業(yè)廢棄物為配方原料，開發(fā)出新型栽培基質(zhì)顯得尤為迫切和重要。

在家庭園藝中，人們常將發(fā)酵后的廚余垃圾作為有機(jī)肥料添加到土壤中，不僅能提高土壤的養(yǎng)分含量［5］，促進(jìn)養(yǎng)分平衡［6］，并有調(diào)節(jié)土壤pH值的效果［7］。這些有機(jī)肥料的添加能顯著改善土壤結(jié)構(gòu)，為植物提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)，是適宜草莓栽培的優(yōu)質(zhì)基質(zhì)。

筆者以草木灰、雞蛋殼、沙子、碎竹葉和營(yíng)養(yǎng)土為材料，并以草莓植株的生長(zhǎng)情況、果實(shí)產(chǎn)量等為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探索和優(yōu)化草莓栽培基質(zhì)配方。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

以隋珠草莓為試驗(yàn)對(duì)象；根據(jù)綜合生長(zhǎng)指標(biāo)，將36盆品種相同、長(zhǎng)勢(shì)相近的草莓苗精細(xì)分為1～6級(jí)，并按長(zhǎng)勢(shì)水平從高到低依次排列。從每一級(jí)中隨機(jī)抽取1盆草莓苗集合形成1組，最終分成6組長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的草莓苗試驗(yàn)組，從而降低草莓苗長(zhǎng)勢(shì)差異所帶來的試驗(yàn)誤差［8］。以草木灰、雞蛋殼、沙子、碎竹葉、營(yíng)養(yǎng)土等材料作為栽培基質(zhì)的基礎(chǔ)成分，通過精確控制各組分的體積比例，共配制出6種栽培基質(zhì)，詳細(xì)配方見表1。試驗(yàn)處理組共6組，每組6盆，使試驗(yàn)重復(fù)次數(shù)與處理組數(shù)量相等，從而確保試驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。試驗(yàn)遵循重復(fù)、隨機(jī)排列和局部控制三大原則［9］，各處理組的重復(fù)數(shù)相等，進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

1.2 測(cè)定指標(biāo)與方法

在定植當(dāng)天17：00及定植后第18日17：00，對(duì)所有試驗(yàn)植株的以下生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量，包括株高、花數(shù)、葉數(shù)、葉柄長(zhǎng)度與直徑、葉面積、冠幅等［10］。為確保數(shù)據(jù)的精確性，每項(xiàng)指標(biāo)均獨(dú)立重復(fù)測(cè)量3次，用手寫表格形式記錄數(shù)據(jù)，并用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與清洗，包括剔除冗余數(shù)據(jù)、整合缺失值及數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化等。數(shù)據(jù)整理完善后，采用方差分析、F檢驗(yàn)、SSR多重比較等統(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，以揭示生長(zhǎng)變化規(guī)律。具體測(cè)量技術(shù)細(xì)節(jié)見表2［4］。

1.3 試驗(yàn)相關(guān)情況說明

為了系統(tǒng)探究不同栽培基質(zhì)對(duì)草莓生長(zhǎng)情況、產(chǎn)量潛力及品質(zhì)特性的影響，筆者采用控制變量、數(shù)據(jù)分析、對(duì)比試驗(yàn)等方法，確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。筆者主要控制基質(zhì)配比這單一變量，通過統(tǒng)一試驗(yàn)條件、使用標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)量工具、增加平行測(cè)定次數(shù)等方式，降低混雜因素的影響，減少試驗(yàn)誤差［11］。

在試驗(yàn)階段，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和所用材料，綜合考慮溫度、濕度及設(shè)備配置等因素調(diào)節(jié)試驗(yàn)環(huán)境和設(shè)備，控制試驗(yàn)溫度為15～20 ℃、濕度為60%～80%、日照時(shí)間為10～12 h、光照強(qiáng)度為10 000～20 000 Lux，確保環(huán)境條件一致。在試驗(yàn)過程，詳細(xì)記錄各種情況。在數(shù)據(jù)采集階段，用測(cè)量工具人工批量采集數(shù)據(jù)，并增加重復(fù)測(cè)量次數(shù)，確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。針對(duì)試驗(yàn)中存在的問題，采取改進(jìn)措施，并優(yōu)化設(shè)備配置，提高設(shè)備性能。此外，筆者強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)控與管理措施，確保試驗(yàn)條件維持恒定且適宜，為試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確與可靠奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)配比處理對(duì)草莓植株生長(zhǎng)的影響

在草莓栽培過程中，觀察并精確測(cè)定處理組與對(duì)照組草莓生長(zhǎng)指標(biāo)，結(jié)果見表3。對(duì)各級(jí)綜合生長(zhǎng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析及F檢驗(yàn)，從多重比較結(jié)果可知，每級(jí)內(nèi)6盆草莓苗的綜合生長(zhǎng)指標(biāo)兩兩差異不顯著。數(shù)據(jù)分析表明，基質(zhì)配比的差異對(duì)草莓多個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)效應(yīng)。草莓的高效生產(chǎn)需要營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)合理均衡［12］；株高、冠幅、葉柄長(zhǎng)度、葉柄直徑及葉片數(shù)量等生物學(xué)性狀作為草莓營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)狀態(tài)的關(guān)鍵表征，其數(shù)值的增大往往預(yù)示著植株強(qiáng)健的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)［13］。因此，優(yōu)化基質(zhì)配比以最大化促進(jìn)這些生長(zhǎng)指標(biāo)的正向變化，對(duì)提高草莓產(chǎn)量與品質(zhì)具有重要意義。

由表3可知，在不同處理下，草莓植株高度的增加量以處理Ⅱ（2.65 cm）為最大，其次是處理Ⅴ，處理Ⅰ最小；草莓冠幅的增加量以處理Ⅴ（2.77 cm）為最大，其次是處理Ⅵ，處理Ⅰ最?。徊葺~片數(shù)的增長(zhǎng)量以處理Ⅲ（2片）為最大，其次是處理Ⅳ、處理Ⅴ，其余處理無明顯變化；草莓葉柄長(zhǎng)度的增加量以處理Ⅴ（2.48 cm）最大，其次是處理Ⅰ，處理Ⅱ最??；葉柄直徑增加量以處理Ⅱ（0.43 cm）為最大，其次是處理Ⅰ，處理Ⅳ、處理Ⅵ最?。蝗~面積增加量以處理Ⅲ（1.75 cm2）為最大，其次是處理Ⅰ，處理Ⅴ最??；花量增加量以處理Ⅴ（3個(gè)）最多，其次是處理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ，處理Ⅰ最少。

2.2 不同基質(zhì)配比對(duì)草莓生長(zhǎng)影響的綜合評(píng)價(jià)

有學(xué)者研究提出，株高是衡量植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)的關(guān)鍵指標(biāo)；葉面積是影響光合作用效率的決定性因素之一，對(duì)能量轉(zhuǎn)換與物質(zhì)積累有著重要影響；莖直徑與葉柄直徑會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的傳導(dǎo)效率，間接影響果實(shí)的最終產(chǎn)量與品質(zhì)［14］。此試驗(yàn)結(jié)果表明，觀測(cè)的所有生長(zhǎng)指標(biāo)均展現(xiàn)出正向增長(zhǎng)趨勢(shì)；經(jīng)綜合評(píng)估，處理Ⅴ下的草莓植株展現(xiàn)出最優(yōu)的生長(zhǎng)表現(xiàn)與發(fā)育潛力。

2.3 沙子、碎竹葉基質(zhì)處理對(duì)草莓生長(zhǎng)的影響

用沙子、碎竹葉代替礫石作為基質(zhì)，探究其對(duì)草莓生長(zhǎng)的影響?；|(zhì)配方有A組、B組、C組（均使用沙子、碎竹葉組合）和D組（僅使用碎竹葉）、E組（僅使用沙子），F(xiàn)組未添加任何能增加土壤孔隙的材料。

計(jì)算所有處理的指標(biāo)均值，并通過F方差檢驗(yàn)進(jìn)行所有數(shù)據(jù)的方差分析。通過最小顯著性差檢驗(yàn)以5%的概率水平作為最小顯著性單位來執(zhí)行均值對(duì)之間差異的顯著性［15］。由表3可知，處理組V在葉柄長(zhǎng)度、冠幅等方面綜合比較下表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，其次是處理組Ⅲ。此外，處理Ⅱ、處理Ⅳ下的草莓生長(zhǎng)性能也優(yōu)于處理Ⅵ。綜上所述，用沙子作為基質(zhì)栽培草莓的效果要優(yōu)于使用碎竹葉，即在某些方面，沙子替代碎竹葉作為基質(zhì)材料用于草莓栽培具有一定優(yōu)勢(shì)。

2.4 草木灰基質(zhì)處理對(duì)草莓生長(zhǎng)的影響

在試驗(yàn)中，A組、C組、D組、E組均在營(yíng)養(yǎng)土的基礎(chǔ)上增添草木灰，F(xiàn)組則用純營(yíng)養(yǎng)土栽培草莓。其中，處理Ⅴ的草莓生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)最為顯著，其次為處理Ⅲ、處理Ⅳ，且這2組草莓的生長(zhǎng)狀況均優(yōu)于處理Ⅵ，即草木灰對(duì)草莓生長(zhǎng)的影響比純營(yíng)養(yǎng)土更顯著。

3 討論

3.1 家庭草莓種植基質(zhì)原料篩選

草莓因具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值而深受消費(fèi)者青睞。但在家庭環(huán)境中（如自然露天環(huán)境或垂直農(nóng)耕等先進(jìn)園藝設(shè)施內(nèi)）進(jìn)行草莓栽培，仍面臨一些問題［16］。土壤健康問題（如土壤次生鹽漬化及土壤病害）已成為制約設(shè)施草莓可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。為解決上述問題，研究人員提出基質(zhì)栽培模式解決方案。然而，基質(zhì)材料的種類與配比對(duì)草莓的生長(zhǎng)發(fā)育展現(xiàn)出差異化的影響［17］。這進(jìn)一步表明優(yōu)化基質(zhì)配方在促進(jìn)植物健康生長(zhǎng)中的重要性。

在家庭種植草莓時(shí)，應(yīng)選擇便宜、易得的基質(zhì)材料。因草莓根系不發(fā)達(dá)，且植株偏小、葉片大［18］，又考慮到草莓生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素和土壤孔隙度等，研究提出以雞蛋殼、沙子、草木灰、碎竹葉作為基質(zhì)原材料。這些材料能有效提供N、P、K等元素，并使栽培基質(zhì)疏松。

3.2 基質(zhì)栽培在草莓種植中的應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

基質(zhì)栽培法用非土壤固態(tài)介質(zhì)來穩(wěn)固草莓根系，確保植株通過該介質(zhì)有效汲取必需的營(yíng)養(yǎng)元素、水分及氧氣?；|(zhì)的特性在于其純凈無害，能避免與營(yíng)養(yǎng)液發(fā)生不利化學(xué)反應(yīng)，且可通過采取嚴(yán)格的防滲漏措施，保障栽培環(huán)境的穩(wěn)定性與可持續(xù)性。由于基質(zhì)可更換，草莓的生長(zhǎng)環(huán)境易于調(diào)整，因此可減少土傳病害及連作障礙，進(jìn)一步改善草莓的品質(zhì)［19］。

基質(zhì)栽培技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)在于能顯著降低農(nóng)藥、水肥的使用量，還能顯著緩解土壤栽培中常見的土壤泛鹽現(xiàn)象，有效降低土傳病害危害程度，為草莓等作物的健康生長(zhǎng)提供更為優(yōu)越的栽培環(huán)境。然而，在家庭種植中，草莓栽培通常作為一種興趣愛好，種植者往往會(huì)尋求降低種植成本的方法。因此，選用簡(jiǎn)便易得、效果優(yōu)良的基質(zhì)，并確保草莓生長(zhǎng)良好，成為家庭種植草莓的重要環(huán)節(jié)。

試驗(yàn)結(jié)果表明，處理Ⅰ的基質(zhì)雖能提供多種營(yíng)養(yǎng)元素及基質(zhì)疏松物質(zhì)，但草莓生長(zhǎng)狀況不佳（可能是由于營(yíng)養(yǎng)過剩導(dǎo)致的燒苗）。相較于其他處理組，處理Ⅴ、處理Ⅲ與處理Ⅳ中的草莓生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)更為顯著。這表明草莓生長(zhǎng)期間對(duì)K元素的吸收量可能大于N元素和P元素。因此，以草木灰和碎竹葉為原材料配制的基質(zhì)表現(xiàn)出較好應(yīng)用效果。

3.3 最優(yōu)基質(zhì)配方

對(duì)各處理差異進(jìn)行對(duì)比分析后發(fā)現(xiàn)，處理Ⅴ、處理Ⅲ、處理Ⅱ?qū)Σ葺L(zhǎng)具有顯著促進(jìn)作用，草莓植株展現(xiàn)出更為優(yōu)越的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。對(duì)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行量化比較后發(fā)現(xiàn)，其隸屬函數(shù)值的遞增趨勢(shì)與草莓生長(zhǎng)狀況的改善呈正相關(guān)性。

分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，處理Ⅴ的草莓植株生長(zhǎng)狀況明顯優(yōu)于其他處理組。因此，基質(zhì)配方E為該試驗(yàn)中表現(xiàn)最為突出的基質(zhì)配方，具有顯著的推廣與應(yīng)用價(jià)值。該配方在促進(jìn)草莓生長(zhǎng)方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，為草莓種植提供了良好選擇，值得在草莓種植領(lǐng)域推廣與應(yīng)用。在家庭栽培中，可根據(jù)具體情況調(diào)整沙子和草木灰的比例，以優(yōu)化草莓的生長(zhǎng)環(huán)境，提高草莓產(chǎn)量和品質(zhì)。

4 結(jié)束語

筆者將沙子等易得的材料與營(yíng)養(yǎng)土按不同比例進(jìn)行配制，探索出一種能滿足家庭種植草莓需求的最佳基質(zhì)配比方案。在試驗(yàn)中，不同基質(zhì)處理均能顯著影響草莓的生長(zhǎng)，且基質(zhì)配方C、D、E均對(duì)草莓生長(zhǎng)起到積極的促進(jìn)作用。通過進(jìn)一步系統(tǒng)性評(píng)估，發(fā)現(xiàn)基質(zhì)配方E在促進(jìn)草莓植株生長(zhǎng)方面表現(xiàn)尤為突出，其優(yōu)化效果最為顯著。因此，在家庭園藝環(huán)境中，可以基質(zhì)配方E作為首選的基質(zhì)配方，從而實(shí)現(xiàn)草莓生長(zhǎng)潛能與產(chǎn)量的最大化。基質(zhì)配方E的原材料不僅易于獲取，還能實(shí)現(xiàn)草莓的良好生長(zhǎng)，從而提高種植效益，降低種植成本。研究成果為家庭種植草莓提供了有益的參考，有助于草莓基質(zhì)栽培技術(shù)的推廣。

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作者簡(jiǎn)介：羅雪婷（2002—），女，本科，研究方向：風(fēng)景園林。

通信作者：劉牧（1985—），男，博士，副教授，研究方向：園林植物與觀賞園藝。