不同配方基质的理化性质及其对草莓生长的影响

孙军利，章智钧，张 坤,时 间，赵宝龙

(石河子大学 农学院,新疆 石河子 832000)

不同配方基质的理化性质及其对草莓生长的影响

孙军利，章智钧，张 坤,时 间，赵宝龙*

(石河子大学 农学院,新疆 石河子 832000)

为探究8种不同配比基质的理化性质及其对草莓生长和结果的影响，以草莓为试材，采用草炭、棉花秸秆、菇渣、蛭石和细沙为基质原料，筛选适合草莓栽培的基质配方。结果表明，处理1(V草炭∶V棉花秸秆∶V蛭石=1∶1∶1)为最佳配比，其理化性质理想，栽培的草莓果实硬度、糖酸比、果形指数、株高、茎粗与对照(V草炭∶V蛭石=2∶1)无显著差异，株产量、单果质量、可溶性固形物含量显著高于对照。因此，腐熟后的棉花秸秆可代替部分草炭，草炭、棉花秸秆和蛭石体积比为1∶1∶1的基质可作为一种优质基质在草莓生产上进行推广应用。

草莓； 基质； 理化性质； 生长

草莓栽培具有结果早、生产周期短、效益高等优点，近年在我国得到了迅猛发展[1]。新疆地区冬季具有丰富的光热资源，可以进行反季节草莓设施栽培。近年来，其设施草莓促早栽培面积和规模逐年增大。传统土壤栽培的草莓土传病害严重，果面容易污染，果实品质降低，严重影响了草莓种植者的栽培效益，成为阻碍设施草莓效益提高的重要因素。基质栽培能够避免土传病害和连作障碍，肥料利用率高，果面卫生洁净，产量和品质显著提高，已成为发展无公害绿色食品生产的可靠途径[2-7]。

基质价格决定着草莓基质栽培的生产效益。草炭是迄今为止被世界各国普遍认为最好的基质，但草炭资源有限，价格过高，制约了基质栽培的发展[8]。因此，寻找可替代草炭的基质是降低草莓基质生产成本的重要举措。研究表明，许多工农业废弃物可作为栽培基质[9-15]。棉花秸秆、菇渣是新疆主要的农业生产废弃物。本研究将发酵后的棉花秸秆、菇渣、草炭、蛭石以及细沙进行不同比例的混配，研究混配基质的理化性质及其对草莓生长的影响，筛选出合适的种植基质，为草莓无土栽培基质的选择提供技术支持和理论指导。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试草莓为三叶一心时期株高、茎粗无明显差异的甜查理品种。供试基质材料为腐熟后的棉花秸秆、菇渣、草炭、蛭石和细沙。

1.2 试验设计

试验在石河子大学农学院试验站3号温室中进行，2014年9月将腐熟好的菇渣、棉花秸秆、草炭、蛭石及细沙按照不同的比例进行复配，共设8个配方(表1)，其中以草莓栽培常用配方(V草炭∶V蛭石=2∶1)为对照。

表1 草莓栽培基质配比(体积比)

试验采用盆栽的方式进行。每个处理重复3次，每个重复5盆，每盆1株，即每个配方处理15株。栽培管理采用常规温室管理方法。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 混配基质理化性质指标的测定

1.3.1.1 混配基质的容重、持水孔隙度、通气孔隙度、总孔隙度及水气比 将不同配比的基质装入已知容积(V=100 mL)的容器内，向内加水至饱和状态，称量饱和水状态下不同配比基质质量(W1)，将水分自由沥干后称量不同配比基质质量(W2)，烘干后称量不同配比基质质量(W3)。计算以下指标，容重=W3/V，总孔隙度=(W1-W3)/V×100%，持水孔隙度=(W2-W3)/V×100%，通气孔隙度=总孔隙度-持水孔隙度，水气比=持水孔隙度/通气孔隙度。

1.3.1.2 混配基质pH值、EC值及有机质含量 每个处理取基质样品10 g左右，置于三角瓶中，振荡，加蒸馏水50 mL，利用电导仪测定EC值，利用pH计测定pH值。使用重铬酸钾外加热法测定基质有机质含量。

1.3.2 草莓植株生长发育指标的测定 株高：用卷尺测量每个处理草莓叶柄基部至最长叶片的自然高度，取平均数。茎粗：用游标卡尺测量每个处理草莓植株根茎部的直径，取平均数。

1.3.3 草莓产量、果实形状和品质的测定 产量：各处理共取3茬草莓果实，测定单果质量和株产量。果实形状：用游标卡尺测定每个处理果实的纵径、横经，计算果形指数，果形指数=纵径/横径。果实品质：硬度用手持果实硬度计测定，可溶性固形物含量用手持折光仪测定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，可滴定酸含量采用酸碱滴定法测定，使用叶绿素仪测定不同时期(11月24日、12月3日、12月13日、12月23日)功能叶片的叶绿素相对含量(SPAD值)。

1.4 数据分析

用Excel对数据进行初处理，使用SPSS 17．0软件对数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同配比基质理化性质的比较

一般来说，基质的理化性质为：基质容重0.1～0.8 g/cm3，总孔隙度54%～96%，基质水气比2～4,pH值6～8，电导率小于2.6 ms/cm[16]。从表2可以看出，不同配比的基质的容重、总孔隙度、持水孔隙度、通气孔隙度、水气比、有机质含量均差异较大。有机基质(除处理7外，下同)中处理6容重最大，但与处理3、处理4差异不显著。各有机基质总孔隙度均在理想范围内。处理4水气比在理想范围内，且与处理3差异不显著，此外，处理5水气比最大，与处理2无显著差异。不同配比基质的pH值和EC值均在理想范围内，且无显著差异。

表2 不同配比基质主要理化性质比较

注：不同小写字母表示在0.05水平差异显著(P<0.05),下同。

2.2 不同配比基质对草莓果实品质的影响

从表3可以看出，不同配比基质对草莓果实可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、可溶性固形物含量、硬度均有比较大的影响。处理1的可溶性糖含量最高，为7.02%，显著高于对照和处理2，处理3、4、5、6、7和对照之间差异不显著。处理1和处理2的可滴定酸含量最高，均为0.667%，显著高于对照(0.377%)和处理3(0.337%)，处理3、4、5、6、7和对照间差异不显著。处理3的糖酸比最高，为16.73，与处理6(12.12)无显著差异。各处理间可溶性固形物含量差异较大，其中处理6(11.20%)和处理3(11.17%)显著高于其他处理。处理3硬度最大，达到4.87 kg/cm3。

综合各项果实品质，处理3和6的品质最佳，酸甜适中，硬度适宜。其次为处理1，其可溶性糖含量最高，但可溶性固形物含量比处理3、5、6低，糖酸比与处理3和6没有明显差异。这可能与处理3和6的基质容重和孔隙度有关，适度的容重和孔隙度既有利于对植株的固定，又为根系提供合适的水气环境，便于果实中有机物质的转化。

表3 不同配比基质对草莓果实品质的影响

2.3 不同配比基质对草莓植株性状和产量的影响

从表4可以看出，不同配比基质对草莓株高的影响有显著差异，其中对照的最高，它与处理1和处理2无显著差异，对照和处理1显著高于处理3、4、5、6、7。从茎粗来看，处理1、7和对照较大，分别达到2.26、2.02、1.95 mm，处理1显著高于处理2、3、4、5、6，且处理2、3、4、5、6之间无显著差异。处理1的平均株产量为173.07 g，显著高于处理3、4、5、6、7和对照，与处理2无显著差异。处理1的平均单果质量也最大。综上，处理1效果优于其他处理。这可能与处理1基质中的水气比合适有关，基质中固体、气体、液体比例适中，有利于植株和果实的生长。

表4 不同配比基质对草莓植株性状和产量的影响

2.4 不同配比基质对草莓果实形状的影响

从表5可以看出，处理1的果实横径最长，为32.38 mm,与对照和处理2、6无显著差异；处理1的纵径最长(38.88 mm),与对照(34.37 mm)无显著差异；不同配比有机基质(处理7为沙培除外)对草莓果形指数影响不显著，其中处理1和处理4最大，为1.20。综上，处理1的横径和纵径都大于其他处理，果实相对较大，果形指数相对合适，为最佳处理。其次为对照，其横径、纵径和果形指数都略低于处理1，但无显著差异。

表5 不同配比基质对草莓果实形状的影响

2.5 不同基质对不同时期草莓叶片SPAD值的影响

从图1可以看出，4个时期各处理间有着显著差异，处理1、7和对照在每个时期的SPAD值都高于其他处理。而分析每个处理不同时期SPAD值的变化发现，对照和处理1、5、7 的SPAD值不断增加，而其他处理的SPAD值则无规则波动。有机基质(除处理7外)中处理1和对照各时期的SPAD值高于其他处理，并且随着时间变化，SPAD值不断增加。

图1 不同时期草莓叶片的SPAD值

3 结论与讨论

本试验中除草炭成本较高外，其他材料均为成本低廉的本地农业废弃物，来源广泛，按照不同配比混配后的基质理化性质不同。对不同处理下草莓植株性状、产量和品质的分析表明，处理1栽培的草莓果实硬度、糖酸比、果形指数、株高、茎粗与对照无显著差异，株产量、单果质量、可溶性固形物含量显著高于对照。植物叶片中叶绿素含量的多少直接关系着植物的生长和发育[17]。随着时间的推移，处理1的SPAD值不断增加，叶绿素含量较高。处理1的水气比较郭世荣[16]认为的理想基质水气比略高，可能与草莓对水分需求较大有关。这表明用腐熟后的草炭、棉花秸秆和蛭石体积比为1∶1∶1的配方(处理1)替代草炭和蛭石体积比为2∶1的对照配方是完全可行的。在新疆地区使用以草炭、棉花秸秆和蛭石体积比为1∶1∶1的配方基质栽培草莓，可以保护草炭资源，减轻棉花秸秆处理成本，降低草莓无土栽培的成本，提高草莓产量和品质。

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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

兵团技术转移专项(2014BD032);兵团科技特派员创新创业计划项目(2015CA011);石河子大学动植物育种专项(gxjs2012-yz09);国家大学生创新创业训练项目(201410759057)

孙军利(1976-)，女，河南焦作人，副教授，博士，主要从事果树栽培与生理研究。E-mail:1530322722@qq.com

*通讯作者：赵宝龙(1975-)，男，新疆昌吉人，副教授，主要从事园艺植物栽培与育种研究。E-mail:zblgrape@126.com

S668.4

A

1004-3268(2017)03-0118-05