不同栽培基质对草莓生长特性的影响
2024-11-19刘伟高雪郭华郭露晓王国平樊新萍
摘" 要:【目的】探究“香野”和“圣诞红”草莓品种在不同基质条件下的生长表现,探索一种易获取且成本较低的复配基质配方。【方法】选取山西农业大学果树研究所草莓试验基地苗龄45 d左右、长势一致的穴盘扦插草莓苗作为试材,采用双因素随机区组设计,按不同比例配制不同的基质,进行常规的水分和营养管理,分别于定植前、定植后30 d、60 d、90 d测定基质的容重、总孔隙度、气水比、电导率(EC)和pH值。【结果】试验结果显示,以醋糟和农林废弃物为主要成分的复配基质表现最佳,其容重0.29 g/cm3,总孔隙度61.79%,pH值5.76,EC值0.84 mS/cm,符合草莓栽培基质要求,为草莓植株提供最优生长环境。【结论】复配基质醋糟∶农林废弃物∶蛭石=7∶2∶1最适宜‘香野’和‘圣诞红’的生长,可提高草莓生长,促进成花和坐果,提高果实品质。
关键词:栽培基质;理化性质;草莓;生长发育
文章编号:2096-8108(2024)06-0021-06" 中图分类号:S668.4中图分类号" 文献标识码:A文献标志码
收稿日期:2024-07-25中文收稿日期
基金项目:山西省果树产业技术体系专项(SXFRS-2022-Z01)
第一作者简介:刘" 伟(1987-),男,硕士研究生,助理研究员,主要从事果树栽培育种研究。E-mail:wei.liu.shanxi@sxau.edu.cn
Impact of Different Cultivation Substrates on The Growth Characteristics of Strawberries
LIU" Wei,GAO" Xue,GUO" Hua,GUO" Luxiao,WANG" Guoping,FAN" Xinping
(Pomology Institute,Shanxi Agricultural University,Taiyuan Shanxi 030031,China)
Abstract:【Objective】The growth performance of ‘Xiangye’ and ‘Christmas Red’ strawberry cultivars under different substrate conditions was explored, and an easy-to-obtain and low-cost compound substrate formula was explored.【Methods】Select strawberry seedlings aged about 45 days and of consistent growth from the strawberry test base of pomology Institute,Shanxi Agricultural University as the test materialsA double factor randomized block design was used, and different proportions of substrates were prepared according to different ratios. Conventional water and nutrient management was carried out, and the bulk density, total porosity, air-water ratio, electrical conductivity (EC) and pH value of the substrate were measured at different times before planting, 30 days after planting, 60 days after planting, and 90 days after planting.【Results】Results indicated that a composite substrate primarily composed of vinegar residue and agricultural waste exhibited the best performance, with a bulk density of 0.29 g/cm3, total porosity of 61.79%, pH of 5.76, and EC of 0.84 mS/cm. These values meet the requirements for strawberry cultivation substrates, providing an optimal growth environment for strawberry plants.【Conclusion】A compound substrate of vinasse, agricultural and forestry waste, and vermiculite (7∶2∶1) is most suitable for the growth of amp;apos;Xiang Yeamp;apos; and amp;apos;Christmas Redamp;apos; strawberries, which can improve strawberry growth, promote flowering and fruit setting, and improve fruit quality.
Keywords:cultivation substrate; physicochemical properties; strawberry; growth and development
草莓(Fragaria×ananassa Duch.)是蔷薇科(Rosaceae)草莓属(Fragaria)一种宿根多年生草本植物。该物种在全球小浆果生产中位居前列,同时也在我国水果市场中占据着举足轻重的地位。我国草莓年产量占据全球草莓总产量的1/3以上,是全球最大的草莓生产国。草莓果实以其柔软多汁、香甜可口的特性,加之其蕴含的营养成分和保健功能,深受广大消费者的青睐[1]。这一水果不仅在鲜果市场上占据重要地位,同时也为健康食品领域提供了新的可能性[2]。
我国草莓生产主要采用传统的土壤栽培模式,但该模式易受气候和环境影响,且容易受到土传病害和连作障碍的困扰,这对草莓产业的健康可持续发展造成一定限制[3]。近年来,高架基质栽培逐渐受到广泛关注。研究显示,在特定的基质(如草炭∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1)条件下,虽然基质理化性质会有所波动,但基本维持在草莓生长的最适范围内[4]。另有研究表明,烧焦稻壳与有机堆肥的混合物是草莓最佳基质,能为其提供理想的生长环境[5]。此外,50%蚯蚓粪与珍珠岩的结合处理对植物生长有显著积极影响,能提升维生素C含量和可溶性固形物等品质指标[6]。值得一提的是,草莓品种选择也会影响其生长发育的各个方面。相关研究还发现,椰壳粉与蛭石等体积混合可明显改善基质的理化性状,有利于蔬菜生长,可供草莓基质栽培参考[7]。
当前广泛应用的草炭资源在地域分布和成本方面存在局限性[8],这在一定程度上限制了其在草莓基质栽培中的推广应用。有鉴于此,本研究尝试采用当地易获取的醋糟、谷糠和农林废弃物等作为原料,探索一种易获取且成本较低的复配基质配方,为设施草莓栽培提供科学依据。
1" 材料与方法
1.1" 试验材料
试验在山西农业大学果树研究所草莓试验基地进行,供试草莓品种为‘香野’和‘圣诞红’。
供试基质材料谷糠、醋糟和商品基质均已进行无害化处理。
1.2" 试验方法
该试验采用双因素随机区组设计,选取苗龄45 d左右长势一致的穴盘扦插草莓苗作为试材,设置了3种不同的基质配比处理,每种处理设置3个重复,每个重复种植10株。试验中使用了谷糠、农林废弃物、蛭石以及醋糟等原料,按不同比例配制了两种不同的基质配方,并将商品栽培基质作为对照(如表1所示)。试验采取滴灌方式进行常规的水分和营养管理。
1.3" 项目测定及方法
参照张天洋[9]的检测方法,分别于定植前、定植后30 d、60 d、90 d测定基质的容重(g·cm-3)、总孔隙度、气水比、电导率(EC)和pH值。电导率使用雷磁DDS-307A型电导率仪测定,pH值使用雷磁phs-25型pH计测定。使用直尺和游标卡尺测定植株株高、叶柄长、茎粗、叶长、叶宽、冠径,同时记录复叶数量并计算叶面积[10]。利用分光光度计法测定不同阶段叶片叶绿素含量。
1.4 "数据处理
使用WPS软件处理数据和绘制表格,SPSS 26统计软件进行方差分析和多重比较分析,采用Excel进行图表绘制。
2" 结果与分析
2.1" 不同配比基质理化性质的变化
2.1.1" 定植前理化性质分析
根据表2可知,不同基质之间存在较大的理化性质差异。容重可反映基质的疏松程度,S2gt;S1gt;CK,三者间差异显著(Plt;0.05)。谷糠和醋糟在与农林废弃物及蛭石混合后,容重均有所上升,产生显著差异。总孔隙度同样能反映基质的疏松程度,CK显著高于S1和S2,S1和S2之间无显著差异。谷糠在复配混合后,总孔隙度有所提升,产生显著差异。水气比可反映基质的栽培保水能力和透气性。
CK、S1和S2之间的水气比差异均显著。各处理pH值S1gt;CKgt;S2,三者间差异显著;谷糠和醋糟复配混合后,酸性有所减弱,与复配前存在显著差异。EC值S1gt;S2gt;CK,三者间差异显著,醋糟复配混合后EC值有所下降,产生显著差异。
2.1.2" 植株生长过程中理化性质的变化
根据表3的数据可以得出,两个草莓品种在定植后不同时期基质容重存在显著差异。定植后CK及S1处理基质容重均呈现上升趋势,其中S1处理的变化幅度最大,定植90d后基质容重达到定植前的1.76倍。S2处理基质容重定植90d内均趋于稳定。
由表4可知:不同品种基质总孔隙度总体变化趋势大致相同,呈现随着定植天数的增加基质的总孔隙度呈现先升高再降低的趋势。商品基质(CK)的总孔隙度均显著高于其他两个处理。
由表5可知不同类型基质原始状态水气比差异显著。CK及S2在种植草莓后,水气比急剧下降。CK及S2处理在定植后90d水气比分别下降86.11%和76.25%。在整个生长过程中,S1处理水气比变化幅度较低,趋于平稳。
由表6可知,不同类型基质原始状态pH值差异显著。S1处理的pH值显著高于另外两个处理,但随植株的生长,pH值呈现降低趋势。CK处理pH值随植株的生长呈现上升趋势。S2处理下‘香野草莓’组为先升后降,最终比定植前增加0.22,‘圣诞红草莓’组先升后降再升,最终高于定植前0.28。
定植前3个处理之间的基质电导率(EC值)同样存在显著差异(见表7),CK处理最低,S1处理最高。定植后各基质处理EC值呈现先降低后升高的趋势,且最终均高于定植前的EC值。
2.2" 不同基质配比对植株生长指标及叶绿素的影响
2.2.1" 对植株生长指标的影响
由表8可知:‘香野’草莓定植30d后S1处理下的株高显著高于其他处理;定植后60d时株高为全时段最高,依次为S1gt;S2gt;CK,S1、S2分别显著高于CK;定植后90d时株高S2gt;S1gt;CK,S2显著高于S1、CK;S1促进植株前期株高增长,S2促进植株中后期(60~90d)株高增长。综合对比之下,S1处理最有利于‘香野’草莓株高的增长。不同基质处理对‘圣诞红’草莓的影响和‘香野’草莓相似。综合之下,S2最利于‘圣诞红’草莓株高的增长。
‘香野’草莓前期生长时各处理下茎粗没有显著性差异,在90d时各处理之间有显著性差异。S2更利于‘香野’草莓茎粗的增长。‘圣诞红’草莓在30~60d时S1、S2分别显著高于CK,S1、S2之间差异不显著,在90d时S2显著高于S1、CK,S1、CK之间差异不显著。S2更有利于‘圣诞红’草莓茎粗的增长。‘香野’草莓在定植后各处理间叶柄长没有显著差异,在90d,S1和S2分别显著大于CK,S1和S2之间没有显著差异。‘圣诞红’草莓在60d时和90d时S2分别显著大于S1及CK。‘香野’草莓60d、90d时叶面积S2处理显著大于S1、CK,S1、CK之间没有显著差异。不同基质处理对植株生长中后期叶面积影响显著。S2最适宜品种‘香野’草莓叶面积的增长。‘圣诞红’草莓在30d时,S1显著大于CK;90d时S2显著大于S1。S1基质下植株前期表现良好,但在后期下降幅度最大,S2基质下植株总体较为稳定。综上,S2最适宜‘圣诞红’草莓叶面积的增长。两个草莓草莓品种在90d时S2处理下冠径显著大于其他处理。S2处理适宜草莓冠径的增长。‘香野’草莓在30d时CK、S1处理下叶数分别显著大于S2,S1、CK之间没有显著差异;90d时S2显著大于S1、CK。‘圣诞红’草莓叶数持续增长,在60d后S2迅速增长并显著高于S1、CK。S2更适于草莓叶片数的增加。
2.2.2" 不同配比基质对植株叶片叶绿素含量的影响
由表9可知:‘香野’草莓在各生长期间叶绿素a含量差异较大,30d时S1显著高于S2,60d时CK、S2均显著高于S1,90d时各基质处理相互间有显著差异。S2最有利于‘香野’草莓叶绿素a的增加。‘圣诞红’草莓在各处理下叶绿素a含量差异不大,生长后期S2处理下显著高于其他处理。S2最有利于‘圣诞红’草莓叶绿素a的增加。对于叶绿素b含量来说,90d时S2显著高于其他处理。S2最有利于‘香野’草莓叶绿素b的增加。30~60d时S2显著高于S1,在90d时S2显著高于CK。S2最有利于‘圣诞红’草莓叶绿素b的增加。对于类胡萝卜素来说,随着植株生长,各处理之间没有显著差异。对于‘香野’草莓总叶绿素含量来说,30d时S2显著高于S1,60d时CK和S2分别显著高于S1,90d时各处理之间均有显著差异。S2最适宜‘香野’草莓总叶绿素含量的积累。‘圣诞红’草莓在30d、60d时S2显著大于S1,90d时S2显著大于CK。
3" 讨论与结论
代替土壤栽培的基质需要稳定的理化性质,如容重、总孔隙度、持水孔隙度、水气比、电导率和pH值等。基质结构影响水分和养分的吸收、运输和利用,容重和孔隙度是主要因素[11]。通过不同材料配比可提高基质性质,可提高草莓生长,促进成花和坐果,提高果实品质[12]。该试验以谷糠、醋糟、蛭石和农林废弃物配成不同基质,对比草莓生长效果。S1处理容重、孔隙度、水气比、pH值均提升,S2处理容重、孔隙度、水气比、pH值、EC值均有所提高。谷糠和醋糟在与蛭石和农林废弃物按比例混合后,其容重、总孔隙度、水气比、pH值均有所提升,更靠近最佳范围值。从植株生长指标来看,醋糟复配处理的茎粗、叶柄长、叶面积、冠幅、叶数以及叶绿素含量均显著高于其他处理,最适宜草莓生长。赵佳等[13]研究也表明醋糟营养成分丰富,纤维含量高,与其他原料复配时可以优势互补,促进植物生长。
综上所述,合理的复配能提高单一基质的理化性质,在该试验中,S2处理(醋糟∶农林废弃物∶蛭石=7∶2∶1)最适宜‘香野’和‘圣诞红’的生长,S2处理基质的容重为0.29g/cm3、总孔隙度为61.79%、pH值为5.76、EC值为0.84mS/cm,植株生长阶段变化范围为容重0.26~0.29g/cm3、总孔隙度59.55%~66.47%、pH值5.74~6.24、EC值0.58~1.13,基本符合草莓栽培基质理化指标要求。
中文致谢
参考文献
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