林曉紅, 鄭宜清, 魏澤平, 林旭, 董禹, 陳錄安

(寧德市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所, 福建 寧德 355017)

草莓 (Fragaria×ananassaDuch.), 薔薇科草莓屬, 原產(chǎn)于南美洲的多年生草本植物[1]。因其富含多種維生素和微量元素, 營養(yǎng)價值高, 在全球經(jīng)濟(jì)作物中具有非常重要的地位[2]。近年來, 草莓更是成為我國許多地區(qū)的經(jīng)濟(jì)作物, 在其快速發(fā)展的同時也因連作問題導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)的下降[3]。基質(zhì)栽培是解決連作障礙的有效途徑之一, 目前,草莓栽培基質(zhì)多采用草炭、蛭石、珍珠巖等復(fù)配而成, 但草炭為不可再生資源, 長期開采會破壞環(huán)境, 因此, 尋找合適的栽培基質(zhì)代替草炭是目前亟待解決的問題。

食用菌栽培的原料主要是秸稈、棉籽殼、木屑、畜禽糞便、稻殼、麥麩、米糠等, 以及少量礦質(zhì)輔料, 菇渣是食用菌子實體采收后剩下的栽培料。我國早在2002 年食用菌產(chǎn)量就占全球比例的70.6%[4]。據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計, 2021 年全國食用菌總產(chǎn)量達(dá)4 133.96 萬t[5]。隨著我國食用菌產(chǎn)量逐年增加, 菇渣產(chǎn)量也隨之大幅提高。目前,菇渣的利用率仍然較低, 多以燃燒、丟棄、粉碎還田等方式處理菇渣, 更容易造成環(huán)境污染, 并產(chǎn)生潛在的人畜疾病傳播風(fēng)險[6]。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2021 年9 月—2022 年5 月在寧德市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所溪柄溫控草莓大棚內(nèi)進(jìn)行, 試驗大棚總占地面積765.6 m2, 該園已經(jīng)進(jìn)行了2 年的高架草莓生產(chǎn), 采用H 型單層平鋪式, U 型栽培槽深度22 cm、槽寬40 cm, 雙行定植。供試菇渣是由寧德市益智源農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司提供的發(fā)酵完畢的金針菇菇渣。供試草莓品種為紅寶脫毒種苗, 由寧德市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究室提供。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗采用高架栽培方式, 每個處理60 株,設(shè)3 個重復(fù), 共15 個小區(qū), 肥水通過水肥一體化設(shè)備滴灌給水。試驗共設(shè)4 個處理, 復(fù)配基質(zhì)由菇渣、椰糠、珍珠巖、蛭石、谷殼、園土按一定體積比配比而成, 其中T4 處理的菇渣和谷殼經(jīng)過提前堆漚得到, 以草莓常用基質(zhì)配方 (草炭、蛭石、珍珠巖的體積比為2 ∶1 ∶1) 為對照 (表1)。

表1 各處理基質(zhì)配比 (體積比)

1.3 測定項目及方法

1.3.1 容重、總孔隙度、氣水比的測定

取V=100 cm3環(huán)刀, 稱重 (W1); 將環(huán)刀底部用不帶孔的底蓋扣緊, 從上部裝入風(fēng)干基質(zhì), 用保鮮膜封住上部并扎孔, 然后扣上帶孔的頂蓋, 稱重 (W2); 帶孔的頂蓋居上, 將環(huán)刀放入水中浸泡24 h (水位線要沒過容器頂部至少2 cm), 取出后用吸水紙吸取環(huán)刀外表的水, 立即稱重 (W3); 將環(huán)刀帶孔的頂蓋朝下, 靜置3 h, 直至沒有水分滲出, 稱重 (W4)。相關(guān)指標(biāo)計算公式如下:

容重 (g·cm-3) = (W2-W1)/V;

總孔隙度 (%) = 100 (W3-W2)/V;

通氣孔隙 (%) = 100 (W3-W4)/V;

10月23日，世界上最長的跨海大橋開通，橫跨珠江口蜿蜒34英里，形成了中國規(guī)劃的連通11個城市的南部經(jīng)濟(jì)區(qū)（粵港澳大灣區(qū)）的支柱。

持水孔隙 (%) = 總孔隙度-通氣孔隙;

氣水比=通氣孔隙/持水孔隙。

1.3.2 pH 值、EC 值的測定

取風(fēng)干基質(zhì)樣與蒸餾水按體積比1 ∶5 混合,其中: 基質(zhì)50 mL, 蒸餾水250 mL; 充分?jǐn)嚢? min, 浸泡8 h, 過濾, 用雷磁PHS-3E 測定pH值, 用哈吶HI98331 手持式電導(dǎo)率測定儀測定電導(dǎo)率[13]。

1.3.3 植株生長指標(biāo)及品質(zhì)測定

定植40 d 后統(tǒng)計移栽成活率, 草莓始果期每個處理隨機選擇3 株測定植株生長指標(biāo), 包括最大單葉面積、株高、葉柄粗及葉片數(shù)。最大單葉面積、株高用直尺測量, 葉柄粗用游標(biāo)卡尺測量, 其中株高為基質(zhì)到植株葉片的高度, 最大單葉面積以長×寬×0.73 進(jìn)行計算得出, 葉柄粗為中心展開葉往外數(shù)第3 葉的葉柄中部的直徑[14]。最大單果重及產(chǎn)量用電子天平測定, 可溶性固形物含量用法諾威FNV-32 型數(shù)顯糖度計測定, 果實硬度用蘭泰FHT-05 型水果硬度計測定。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

試驗中數(shù)據(jù)整理和圖形繪制使用Excel 2016 軟件完成, 方差顯著性分析采用SPSS 18.0 軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)配基質(zhì)的理化性質(zhì)

由表2 可知, 復(fù)配基質(zhì)容重以T1 處理最高,為0.33 g·cm-3, T2 處理次之, 為0.32 g·cm-3,以T4 處理最低, 為0.17 g·cm-3; 總孔隙度以T2處 理 最 高, 為 76.20%, 以 T3 處 理 最 低 為68.93%; 氣水比以T4 處理最低, 對照組CK 和T1處理最高為1 ∶3.70。一般認(rèn)為, 理想基質(zhì)的容重在0.1 ～0.8 g·cm-3, 孔隙度在70%以上, 大小空隙比在1 ∶1.5 ～1 ∶4[15]。除T3 的總孔隙度略低于參考值外, 其余試驗處理的基質(zhì)均達(dá)到了理想基質(zhì)的物理特性, 但各處理之間均存在一些差異。各處理的pH 值穩(wěn)定在6.32 ～6.89, EC 值穩(wěn)定在0.87 ～1.96 mS·cm-1, 均在作物正常生長的參考范圍內(nèi)。

表2 復(fù)配基質(zhì)的基本理化性質(zhì)

2.2 不同處理對高架草莓苗移栽成活率的影響

從圖1 可以看出, 不同復(fù)配基質(zhì)對草莓的成活率影響很大, 其中不含菇渣的對照組CK 成活率為99%, 含25%菇渣的T1 處理成活率與對照組CK相同也為99%, 含菇渣33%的T2 處理成活率為87%, 用菇渣完全代替草炭的T3 處理成活率僅為85%, 菇渣含量為50%的T4 處理成活率為94%,較T2、T3 而言成活率更高, 這可能與其前期經(jīng)過堆漚處理, EC 值較低有關(guān)。結(jié)合表2 比較可以看出, 菇渣的含量很大程度影響了復(fù)合基質(zhì)的EC值, 而EC 值的高低直接影響植株移栽的成活率,T2、T3 處理EC 值顯著高于對照組CK, 成活率較對照組CK 分別降低12.1%、14.1%。正常作物的EC 值應(yīng)在0.6 ～2.0 mS·cm-1, 草莓是對鹽分敏感的植物, 其EC 值應(yīng)比一般作物的更低才能適應(yīng)生長, 而T2、T3 處理的EC 值分別為1.80、1.96 mS·cm-1, 鹽分過高會對根系的水分吸收產(chǎn)生反滲透作用, 影響植株的成活率。

圖1 不同處理組的草莓植株成活率

2.3 不同處理對高架草莓植株生長量的影響

由表3 可知, 處理間草莓植株葉柄粗差異不顯著, T1、T4 處理最大單葉面積、株高與對照組CK差異不顯著, T2、T3 處理最大單葉面積、株高均顯著低于對照組CK; T1、T3 處理葉片數(shù)與對照組CK 無顯著差異, T2、T4 處理葉片數(shù)均顯著低于對照組CK。葉片數(shù)和葉面積直接影響植株光合作用,綜合不同生長量指標(biāo), T1 組生長量指標(biāo)最接近對照組CK, 優(yōu)于其他處理。

表3 不同處理對高架草莓生長量的影響

2.4 不同處理對草莓果實產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

2.4.1 不同處理對草莓果實產(chǎn)量的影響

由表4 可知, T1 和T4 處理花序數(shù) (植株在一個年生長周期內(nèi)所著生的花序的數(shù)量)、第一花序產(chǎn)量與對照組CK 差異不顯著, 其中T1 花序數(shù)最高為8 個, 第一花序產(chǎn)量最高為194.36 g, 分別比對照組CK 高出9.1%、30.6%, T2、T3 處理花序數(shù)、第一花序產(chǎn)量低于對照組CK; T1、T4 處理最大單果重顯著高于對照組CK, T2、T3 處理最大單果重與對照組CK 無顯著差異, 其中T1 處理最大單果重達(dá)42.60 g, 較對照組CK 高26.8%, T3 處理最大單果重最低為29.12 g, 較對照組 CK低13.3%。

表4 不同處理對高架草莓產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

2.4.2 不同處理對草莓果實品質(zhì)的影響

不同基質(zhì)處理影響草莓生長量的同時也影響其品質(zhì), 但對果實品質(zhì)影響程度小于對生長指標(biāo)的影響, 由表4 可知, 各處理間可溶性固形物含量差異不顯著; T1 處理與T2 處理在果實硬度上存在顯著差異, T1 處理較T2 處理高0.46 百分點, 各組間果實硬度與對照組CK 差異不顯著。

3 結(jié)論與討論

本試驗探索了菇渣、椰糠、珍珠巖、蛭石、谷殼、園土按不同體積混合作為栽培基質(zhì)的處理與農(nóng)戶常用基質(zhì) (草炭、蛭石、珍珠巖的體積比為2 ∶1 ∶1) 在草莓植株生長和果實產(chǎn)量及品質(zhì)方面的對比, 以期篩選出環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的菇渣基質(zhì)配方。試驗表明, 各處理的菇渣復(fù)配基質(zhì)的容重、總孔隙度和氣水比均在栽培基質(zhì)的適宜范圍, 雖然各處理的pH 值、EC 值均在作物生長的正常范圍, 但T2、T3 處理的EC 值偏高, 可能是過高的鹽分對根系生長造成的脅迫作用, 使T2、T3 處理移栽40 d 后成活率分別比對照組CK 減少12.1%、14.1%, 這與洪春來等[16]

在番茄育苗上的結(jié)果一致。目前, 關(guān)于菇渣用于草莓基質(zhì)栽培的研究較多, 樊金山等[17]研究表明, 草炭、菌渣、珍珠巖、蛭石體積比為 3 ∶1 ∶1 ∶1 時, 基質(zhì)總鉀含量顯著提高, 植株長勢、產(chǎn)量和品質(zhì)均優(yōu)于草炭基質(zhì)組合; 張國芳等[7]以60%的菇渣代替草莓常規(guī)栽培基質(zhì), 其花序數(shù)、第一花序產(chǎn)量、最大單果重均顯著高于常規(guī)基質(zhì), 表明雙孢菇渣替代部分常規(guī)栽培基質(zhì)是可行的; 于紅梅等[12]以無害化處理后的菇渣作為草莓育苗基質(zhì)部分代替草炭, 因菇渣前茬殘留營養(yǎng)豐富, EC 值偏高, 代替草炭時添加比例不宜超過50%。

本試驗結(jié)果表明, T1 處理組 (菇渣、椰糠、珍珠巖、園土的體積比為1 ∶1 ∶1 ∶1) 的基質(zhì)理化性質(zhì)均在適合草莓生長的范圍內(nèi), 草莓植株長勢與對照組CK 差異不顯著, 在果實產(chǎn)量方面, 草莓植株的花序數(shù)、第一花序產(chǎn)量、最大單果重均為最高, 果實品質(zhì)方面, 硬度也優(yōu)于其他處理, 可見T1 處理是最有利于草莓生長及產(chǎn)量、品質(zhì)的組合,在生產(chǎn)上可以選用。草炭、泥炭相對成本較高, 且不可再生, 相對農(nóng)戶常用基質(zhì) (草炭、蛭石、珍珠巖的體積比為2 ∶1 ∶1), T1 處理不僅降低了成本, 更節(jié)約了資源。