强酸碱性电生功能水对草莓生长的影响

王 燕，刘书伟，何 仲，康小平，周娜娜，张凤霞

(1.海南热带海洋学院 生命科学与生态学院，海南 三亚 572022；2.海南热带海洋学院 海洋信息工程学院，海南 三亚 572022)

草莓(Fragariaananassa) 是一种速生冷凉水果，因其果实色泽鲜艳、风味独特、营养丰富而享有“水果皇后”的美誉[1]。由于海南气候特点的影响，草莓种植后出现施用农药量大、采果期短、产量低等诸多问题[2]，但因经济效益可观，其种植面积逐年增加。电生功能水(Electrolyzed Functional Water，EFW)又称电解水或离子水，是将水置于一种特殊的装置中经电场处理，使水的pH值、氧化还原电位(ORP)等指标发生改变而产生的具有特殊功能的酸性电解水和碱性电解水的总称[3]。酸性EFW因高效广谱杀菌性、无残留、无毒副用，而且制备简单、能耗低，同时又能大幅度减少化学试剂、农药的用量，对提高农产品安全性、保护环境和国民健康有重要意义，在国外一度被称为21世纪的魔水[4]。目前EFW主要应用于果蔬保鲜、杀菌消毒、防治植物病害、消除农残等[5～8]方面且效果显著，但强酸碱性EFW在使用过程中对植物生长发育的影响极少报道。现使用EFW对草莓进行喷施试验，在防治病虫害的同时，分析其对草莓生长、营养及产量的影响，为三亚市进行无公害草莓栽培积累经验。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

试验于2018年2月至2018年4月在本校实验基地内进行，供试草莓品种为“红颊”，所用种苗由当地草莓园提供，植株生长良好，均有3片功能叶，无病虫害根须完整。制取功能水设备为DSJ-A100型电功能水发生器(北京绿色光芒科技有限公司开发)。

1.2 方法

1.2.1 电生功能水的制备 由DSJ-A100型电功能水发生器电解质量分数为0.1%的氯化钾溶液制得，原水为基地内自来水，pH值7.18±0.02。待机器工作5 min达到稳定状态后收集试验，并测定pH值、有效氯浓度(ACC)、氧化还原电位(ORP)3项理化指标。pH和ORP利用PHS-3E型pH计测定；ACC测定参照GB/T 601-2002，GB19106-2003。每次施用前需重新制备并测定各理化指标，见表1。

表1 电生功能水理化指标

1.2.2 试验设计及喷施方法 供试土壤基本理化性质为：土壤pH值6.11，有机质含量32.1 g·g-1，碱解氮含量147.46 mg·g-1，有效磷含量140.4 mg·g-1，速效钾含量189.52 mg·g-1。

试验共设3个处理：CK为喷施自来水处理，A为喷施酸性EFW处理，B为喷施碱性EFW处理，各处理重复3次，标记为CK1、CK2、CK3、A1、A2、A3、B1、B2、B39个地块，每个地块面积约2.0 m×1.5 m，为防水渗漏地块四周用木板阻隔，A、B、CK随机设置。将供试草莓栽植于A、B、CK地块中，株行距为20 cm×30 cm左右，待返苗并能正常生长的两周后进行试验。

处理A和B每周分别喷施一次电生功能水，CK喷施等量的自来水。根据苗龄大小，按照20～40 L·667m-2用水于晴天上午用手持气压式喷雾器进行喷施，均匀喷施到叶片的正反面上，以叶面雾滴均匀一致为宜。其余时间浇灌用水为自来水，生长期间各处理用水溶性肥料随水浇施5次，各处理栽培管理方式一致。

1.2.3 指标测定方法 生长指标：初花期每个地块等位选取6株苗进行测定并记录每处理草莓的株高、茎粗、叶面积、叶柄长度、叶柄粗和鲜重。用直尺测量基质表面到大多数叶片的自然高度定义为株高；用游离卡尺测量茎粗；选距离心叶最近的一片展平的功能叶测量其叶柄长和茎粗；测量叶面积参照郑洪波等[9]的测定方法。

产量性状指标：盛花期记录开花比例，即开花的株数占总株数的比值。各处理每地块随机选取6株记录草莓花数、花序数、单果重、结果数并累计产量。

品质指标：第1花序果实成熟后测定Vc、含糖量、可滴定酸等。蒽酮比色法测定可溶性糖含量[10]，酸碱滴定法测定可滴定酸含量[11]，2,6-二氯靛酚比色法测定VC含量[10]，阿贝折射仪法测定可溶性固形物含量[12]。同时观察记录全部地块病虫害状况。

1.3 数据统计

采用SPSS19.0软件进行数据处理分析，用Duncan' s新复极差法进行多重比较(P<0.05)；采用Excel 2007进行数据整理和图表绘制。

2 结果与分析

2.1 不同处理对草莓生长指标的影响

从表2可知，EFW处理各指标均高于CK，并显著提高了草莓的叶面积、鲜重和根冠比，说明其促进了草莓植株的健壮生长。A处理各指标高于B处理但两者之间差异不显著。

2.2 不同处理对草莓结果和产量指标的影响

从表3可知，EFW处理增加了草莓的开花比例、花序数、果数、单果重和产量，其中B处理与CK的开花比例和亩产量差异达显著水平，A、B处理较对照增产达21.42%和14.39%，对提高农民的收益有积极影响。开花比例的提高，说明电生功能水能使草莓提早开花和结果，为草莓提早上市提供参考。

表2 不同处理草莓植株生长指标比较

*注: 表中数值为平均数±标准差，同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)，下同。

表3 不同处理草莓的结果特性和产量的比较

2.3 不同处理对草莓品质指标的影响

从表4可知，EFW处理品质均有不同程度的提高：A、B处理的果实大小较一致；B处理的可溶性糖和糖酸比显著高于CK，可滴定酸低于CK，说明B处理草莓的口味偏甜，口感较佳。B处理的Vc、可溶性固形物和可溶性糖均高于A处理，但差异不显著。

表4 不同处理草莓果实品质指标比较

2.4 不同处理对病虫害的影响

草莓的病虫害较多，如灰霉病、炭疽病、白粉病、根腐病等病害及蚜虫、粉虱、螨虫、蓟马等虫害[14]。本试验各处理均无进行喷施农药，在植株生长状况的观察记载中发现三个处理的表现不同：在CK1中有1株得了炭疽病，只收获了2颗畸形果，1株出现了根腐病的症状并及时进行了拔除；在CK3地块中2株草莓生长后期得了白粉病，并有扩散的趋势；B1地块中1株出现根腐病症状；A处理无病虫害发生，可能与酸性电生功能水的杀菌防控病虫害作用有关系[6,7]。

3 结论与讨论

本试验电生功能水处理中，草莓的植株的株高、茎粗、叶柄粗、叶面积、鲜重和根冠比等生长指标均高于对照，其中叶面积、鲜重及根冠比与自来水处理达显著差异水平；草莓诸产量指标也均提高，强酸性电生功能水的开花比例、亩产量与之差异显著；草莓的整齐度、Vc含量、可溶性糖、可滴定酸及糖酸比等品质增加，强碱性电生功能水的可溶性糖和糖酸比与对照差异显著，同时强酸性电生功能水处理的地块中无病虫害发生，这与田雁[14]报道的关于酸性电解水防病且能提高蔬果品质一致；强酸性EFW处理生长发育各指标优于强碱性处理，但品质指标略差，两者之间差异不显著。综合考虑草莓各项生长指标、产量水平以及品质，可以确定强酸碱性电生功能水不但没有对草莓植株造成伤害，而且会促进草莓各指标数值的增加，同时对防治病虫害有一定作用[7]。本研究为草莓及其他作物在生产中使用较高或较低pH的电生功能水提供参考。

本研究利用强酸性和强碱性电生功能水对草莓的生长状况进行了初探，为了使其应用效果更佳，仍需对电生功能水在不同季节的最佳施用次数和最佳剂量进行探索；同时本试验只采用了同pH值的强酸碱性电生功能水进行了初步试验，不同pH值或有效氯浓度的电生功能水对草莓的生长状况的影响也需进一步研究。