中圖分類號(hào):S668.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Abstract:【Objective】 The effects of CO2 fertilization on the growth characteristics of strawberry in solar greenhouses were investigated to provide references for CO2 fertilization application in greenhouse strawberry production. 【Methods】 Using ‘Benihoppe’ strawberry as test material, CO2 was supplied through gas cylinders starting from the early fruit-setting stage. Theapplicationperiodisfrom8:Oto11:inthemorning.O.5hours beforeventilatingthegreenhouse,thegascylideris turnedoff.Thedurationof the aplicationdepends onthe weatherconditions.Throughout the growth period,measurements were conducted to evaluate the effects of CO2 enrichment on botanical characteristics,biological properties,yield,and fruit quality. 【Results】Plants treated with CO2 enrichment showed enhanced growth vigor,earlier fruit ripening,increased fruit size,significantly improved yield and quality,as well as strengthened disease resistance. 【Conclusion】 CO2 fertilization in solar grenhouses wasfound to promote plant growth,advancefruit maturity,and improve both yield andquality,suggesting its potential for widespread application in greenhouse strawberry production.
Keywords:solar greenhouse; CO2 ;strawberry;growth characteristics
草莓是薔薇科草莓屬多年生草本植物,在園藝學(xué)上屬于漿果類果樹[1]。草莓果實(shí)芳香多汁、酸甜可口、色澤艷麗、營(yíng)養(yǎng)豐富2,果肉中富含維生素
C、胡蘿卜素等抗氧化物質(zhì),有果中皇后的美譽(yù)[3-4]。草莓種植投資小、見效快,在我國(guó)栽培面積逐年增長(zhǎng)[5]。目前,我國(guó)草莓的栽培面積和產(chǎn)量
均居世界第一位[6]
植物體中有機(jī)化合物占其總干物質(zhì)量的 90% 以上,光合作用是有機(jī)物質(zhì)合成的根本來源,而二氧化碳又是植物進(jìn)行光合作用的重要原料,當(dāng)二氧化碳濃度較低時(shí),植物光合作用會(huì)減弱,導(dǎo)致生長(zhǎng)遲緩,發(fā)育不良[。有研究表明,草莓進(jìn)行光合作用所需二氧化碳濃度在 0.08%~0.10% 最佳,而大氣中二氧化碳濃度只在 0.03% 左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于溫室草莓日常光合作用所需,且日光溫室密閉的栽培環(huán)境直接影響了溫室內(nèi)外二氧化碳的交換,導(dǎo)致溫室內(nèi)二氧化碳濃度更低,溫室草莓常常處于饑餓狀態(tài),很難滿足其生長(zhǎng)發(fā)育的需要,直接影響草莓光合產(chǎn)物積累及產(chǎn)量的形成。因此開展日光溫室中增施二氧化碳技術(shù)的研究與應(yīng)用,對(duì)提升溫室草莓品質(zhì)、提高產(chǎn)量、提高廣大莓農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益、促進(jìn)承德地區(qū)草莓采摘產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
1材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料
供試草莓品種為‘紅顏’,供試二氧化碳為鋼瓶液態(tài)二氧化碳?!t顏’草莓種苗由承德同欲農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司繁育,鋼瓶液態(tài)二氧化碳由河北普朗德生物科技有限公司提供。
1. 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2023年9月至2024年5月在河北省承德市雙灤區(qū)偏橋子鎮(zhèn)承德同欲農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司試驗(yàn)區(qū)的日光溫室進(jìn)行。溫室坐北朝南,長(zhǎng) 100m 寬 10m ,面積為 1000m2 。試驗(yàn)所用的兩棟溫室朝向一致。2023年6月底每畝( 667m2 )施發(fā)酵羊糞 6m3 、微生物菌劑 20kg 。撒施后及時(shí)旋耕混勻,并在地表覆蓋 0.05mm 厚度的塑料膜,進(jìn)行為期 30d 的密閉熏蒸。熏蒸結(jié)束后,揭膜旋耕透氣 15d 。定植前每畝( 667m2 )撒施聯(lián)苯噻蟲胺顆粒劑 4kg 、豆酶蛋白微生物菌劑 200kg 、平衡型復(fù)合肥 40kg ,撒施完畢后旋耕起壟,壟間距為100cm ,壟面寬 35cm ,壟底寬 50cm ,壟高30cm ,壟溝寬 30cm 。試驗(yàn)苗為穴盤苗于2023年9月10日定植,株距 15cm ,每畝( 667m2 )定植8000株。定植要求深不埋心,淺不露根,弓背朝外及匍匐莖斷茬口朝向內(nèi)側(cè)。根系自然整個(gè)生長(zhǎng)周期各個(gè)處理統(tǒng)一進(jìn)行常規(guī)管理[8]。
試驗(yàn)共設(shè)計(jì)兩個(gè)日光溫室2個(gè)處理,處理1為溫室做高壓鋼瓶液態(tài)供氣法增施二氧化碳?xì)夥剩惶幚?為溫室不施二氧化碳?xì)夥剩–K),兩個(gè)溫室處理除施用二氧化碳?xì)夥实牟町愅馄渌耘喙芾矸椒ň恢隆?023年11月11日(草莓坐果初期)開始增施二氧化碳?xì)夥剩刻煸鍪r(shí)間在上午8:00—11:00,中午溫室頂風(fēng)口開放前 0.5h 停正釋放,一般上午增施 1~2h (視天氣情況),二氧化碳的施肥濃度控制在 0.08%~0.10% 。
1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法
在草莓整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi),對(duì)其植物學(xué)特征、生物學(xué)特性、產(chǎn)量性狀、果實(shí)性狀、抗性性狀進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查方法及記錄標(biāo)準(zhǔn)均按照《草莓種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[9和草莓種質(zhì)資源描述規(guī)范[10]進(jìn)行。
1.3.1植物學(xué)特征調(diào)查
在草莓開花盛期,從每一個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)抽樣10株,測(cè)量植株姿態(tài);同樣抽樣方法用卷尺測(cè)量每株植株東西和南北兩垂直交叉的直徑,取其平均值,測(cè)量植株冠徑、葉片數(shù)量;用直尺測(cè)量第一花序從植株基部著生處到最遠(yuǎn)花朵的長(zhǎng)度測(cè)量花序長(zhǎng);在盛花后至采收前,同樣抽樣方法,調(diào)查株高、葉片長(zhǎng)、葉片寬、葉柄長(zhǎng);葉片顏色調(diào)查以整個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的植株為觀測(cè)對(duì)象采用目測(cè)法進(jìn)行調(diào)查。
1.3.2生物學(xué)特性調(diào)查
以整個(gè)試驗(yàn)小區(qū)為觀測(cè)對(duì)象,調(diào)查現(xiàn)蕾期、始花期、盛花期、果實(shí)始熟期、果實(shí)采收持續(xù)期。
1.3.3產(chǎn)量性狀調(diào)查
在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi),在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)抽樣10株掛牌標(biāo)記,調(diào)查每個(gè)草莓品種所形成的花序數(shù)量、每個(gè)花序的單序花朵數(shù)量;每次采收調(diào)查單果質(zhì)量和采收數(shù)量,果實(shí)質(zhì)量用 1/1 000 電子秤稱量,采收結(jié)束后,統(tǒng)計(jì)每個(gè)植株所采果實(shí)總數(shù)量和質(zhì)量,計(jì)算平均單果質(zhì)量,并換算成每畝( 667m2 )產(chǎn)量。
1.3.4果實(shí)性狀調(diào)查
在果實(shí)采收期,從每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)抽樣10株,用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)縱徑、橫徑;以整個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的植株為觀測(cè)對(duì)象,采用目測(cè)法調(diào)查正常果實(shí)的形狀、果面顏色;在結(jié)果盛期,從試驗(yàn)小區(qū)收獲的果實(shí)中隨機(jī)取成熟度適宜、有代表性、無污染的20個(gè)果,清洗干凈。用臺(tái)式硬度儀測(cè)量果實(shí)中間部位的壓力,果實(shí)陰陽兩面各測(cè)1次,取平均數(shù),測(cè)量果實(shí)硬度。同樣取樣方法,參照GB/T10220一2012感官分析方法學(xué)總論[1]中的有關(guān)部分調(diào)查草莓果實(shí)風(fēng)味;用手持折光儀PAL一1測(cè)定果實(shí)可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
1.3.5 抗性性狀調(diào)查
參照《草莓種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)部分進(jìn)行草莓白粉病抗性、灰霉病抗性、枯萎病抗性、蚜蟲抗性、螨蟲抗性進(jìn)行調(diào)查。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用MicrosoftExcel軟件進(jìn)行基本計(jì)算處理;利用SPSS2O.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析,采用單因素方差分析不同試驗(yàn)處理差異的顯著性水平。
2 結(jié)果與分析
2.1增施二氧化碳?xì)夥蕦?duì)草莓植物學(xué)特征的影響
從表1可以看出,增施二氧化碳后‘紅顏’草莓的株高、冠徑均顯著高于對(duì)照。從葉片數(shù)量上看,增施二氧化碳后的葉片數(shù)量較對(duì)照多但差異不顯著。從葉片長(zhǎng)寬來看,增施二氧化碳處理的葉片大小顯著高于對(duì)照。從葉片顏色來看,增施二氧化碳處理的葉片顏色較對(duì)照更顯深綠。從葉柄長(zhǎng)度和花序長(zhǎng)度來看,增施二氧化碳處理均顯著長(zhǎng)于對(duì)照。從整個(gè)表中可以看出,增施二氧化碳處理的‘紅顏’草莓長(zhǎng)勢(shì)更加強(qiáng)旺,‘紅顏’草莓吸收二氧化碳?xì)夥誓茱@著促進(jìn)植株生長(zhǎng)。
2.2增施二氧化碳?xì)夥蕦?duì)草莓生物學(xué)特性的影響由表2可以看出,在草莓定植期相同的情況下,增施二氧化碳?xì)夥蕼厥也葺麑?shí)始熟期提前10d 。采收持續(xù)期較對(duì)照長(zhǎng) 20d.
2.3增施二氧化碳?xì)夥蕦?duì)草莓產(chǎn)量性狀的影響
由表3可知,增施二氧化碳?xì)夥屎髥沃昶骄ㄐ驍?shù)、花朵數(shù)差異不明顯。最大單果質(zhì)量增加8.3g,差異極顯著;增施二氧化碳?xì)夥屎笃骄鶈喂|(zhì)量增加 3.8g ,差異極顯著。增施二氧化碳?xì)夥屎髥沃戤a(chǎn)量和畝( 667m2 )產(chǎn)量差異顯著,單株總產(chǎn)量達(dá)到 562.6g ,畝( 667m2 )產(chǎn)量達(dá)到4500.8kg ,較對(duì)照總產(chǎn)量增加 21.9% 。
2.4增施二氧化碳?xì)夥蕦?duì)草莓果實(shí)性狀的影響
由表4可以看出,增施二氧化碳?xì)夥屎蟛葺墓麑?shí)縱徑與橫徑均顯著大于對(duì)照相。增施二氧化碳?xì)夥实臏厥也葺麑?shí)光澤度強(qiáng),果實(shí)外觀優(yōu)于對(duì)
照。增施二氧化碳?xì)夥屎蟛葺挠捕容^對(duì)照差異不明顯,風(fēng)味也沒有改變。從可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)來看,增施二氧化碳的處理顯著高于對(duì)照。
2.5增施二氧化碳?xì)夥蕦?duì)草莓抗病蟲害抗性性狀的影響
從表5可以看出,增施二氧化碳?xì)夥屎蟛葺畬?duì)白粉病、灰霉病和枯萎病的抗性明顯增強(qiáng),對(duì)蚜蟲和螨蟲表現(xiàn)中抗。
3結(jié)論
設(shè)施草莓增施二氧化碳后植株長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)旺,果實(shí)光亮、糖度、硬度增加,抗病蟲害能力增強(qiáng),產(chǎn)量也有所提高[12]。本試驗(yàn)以‘紅顏’草莓為試材,采用日光溫室高壟常規(guī)栽培方法,對(duì)比增施二氧化碳?xì)夥屎髮?duì)草莓植物學(xué)特征、生物學(xué)特性、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)特性的影響。結(jié)果表明:增施二氧化碳?xì)夥屎螅仓觊L(zhǎng)勢(shì)健壯,葉片增大,顏色深綠,葉柄和花序都顯著增長(zhǎng),果實(shí)成熟早,品質(zhì)和產(chǎn)量明顯提高,對(duì)病蟲害抗性增強(qiáng),采收期較對(duì)照延長(zhǎng)20d 。日光溫室草莓增施二氧化碳后提高了種植者的經(jīng)濟(jì)效益。
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