施羊林，陳小文，許慶廣，張?zhí)熘?*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木工程學(xué)院，北京 100083； 2.北京中農(nóng)富通園藝有限公司，北京100083；3.北京中農(nóng)天陸微納米氣泡水科技有限公司，北京 100083)

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不同栽培介質(zhì)及EC值對(duì)溫室草莓生長(zhǎng)的影響

施羊林1，陳小文2，許慶廣3，張?zhí)熘?,2*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木工程學(xué)院，北京 100083； 2.北京中農(nóng)富通園藝有限公司，北京100083；3.北京中農(nóng)天陸微納米氣泡水科技有限公司，北京 100083)

摘要：[目的]探討不同栽培介質(zhì)及施肥量對(duì)草莓生長(zhǎng)的影響。[方法]以“紅顏”草莓為試材，研究了在日光溫室草莓生產(chǎn)自動(dòng)灌溉施肥時(shí)，傳統(tǒng)的土壤栽培和土壤+基質(zhì)栽培模式下，EC值分別為1.1 mS·cm-1、1.3 mS·cm-1、1.5 mS·cm-1、1.7 mS·cm-1和1.9 mS·cm-1時(shí)草莓植株的生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的差異，找出適宜的栽培模式下自動(dòng)灌溉施肥控制的EC值。[結(jié)果]試驗(yàn)結(jié)果表明，在本試驗(yàn)區(qū)土壤栽培下草莓植株的長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于土壤+基質(zhì)栽培;在單果重方面各處理沒有顯著差異，但是單株產(chǎn)量差異顯著；在果實(shí)品質(zhì)方面，各處理下果實(shí)的硬度和果形指數(shù)沒有差異，但VC含量，可溶性糖含量以及糖酸比差異顯著。[結(jié)論]在本試驗(yàn)區(qū)，傳統(tǒng)的土壤栽培較土壤+基質(zhì)栽培更有利于促進(jìn)植株的生長(zhǎng)，在土壤栽培下EC值為1.1 mS·cm-1時(shí)，有利于增加草莓的產(chǎn)量和改善草莓的品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：草莓;自動(dòng)灌溉施肥;日光溫室;電導(dǎo)率(EC值)

自2003年起,我國(guó)的草莓種植面積已經(jīng)超過美國(guó)，成為世界草莓種植面積最大的國(guó)家，2010年我國(guó)草莓種植總面積約11.7億m2，總產(chǎn)量約200萬(wàn)噸，面積和產(chǎn)量均達(dá)到世界的第一[1]。草莓作為北京地區(qū)冬季市場(chǎng)上暢銷的水果，其種植面積也逐年增加。但是，我國(guó)草莓的單位產(chǎn)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)外水平，國(guó)內(nèi)草莓產(chǎn)量大多在15 000～30 000kg·hm-2，在國(guó)外，如韓國(guó)、日本等，其設(shè)施草莓生產(chǎn)可達(dá)45 000kg·hm-2左右[2,3]。因此，如何提高草莓種植的產(chǎn)量，改善草莓果實(shí)的品質(zhì)顯得尤為重要。

目前，我國(guó)北方草莓生產(chǎn)主要依賴于日光溫室土壤栽培，且草莓種植大部分是小戶經(jīng)營(yíng)，在生產(chǎn)、管理等方面缺乏相關(guān)的技術(shù)指導(dǎo)和管理經(jīng)驗(yàn)，隨意性較強(qiáng)。多年來(lái)，溫室生產(chǎn)的灌溉、施肥基本都是依據(jù)人為經(jīng)驗(yàn)和感覺，各營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)，施肥量不合理，使得溫室生產(chǎn)勞動(dòng)力投入大，水、肥資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，草莓生產(chǎn)產(chǎn)量、品質(zhì)降低，草莓病蟲害發(fā)生嚴(yán)重，日光溫室生產(chǎn)的效益下降[4～6]。

本文以自動(dòng)灌溉施肥機(jī)灌溉施肥為基礎(chǔ)，研究在自動(dòng)灌溉施肥系統(tǒng)下，不同栽培介質(zhì)及EC(Electricalconductivity)值對(duì)草莓生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，找出適宜的栽培介質(zhì)及EC值，提高草莓的產(chǎn)量，改善果實(shí)品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)為草莓生產(chǎn)自動(dòng)化灌溉施肥提供參考。

1試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)草莓品種為紅顏。日本的早熟品種，休眠期短，適合保護(hù)地栽培，草莓果實(shí)大，色澤艷麗，品質(zhì)口感較好。試驗(yàn)中挑選生長(zhǎng)一致的植株作為試驗(yàn)對(duì)象。

1.2試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)區(qū)位于北京市通州區(qū)潞城鎮(zhèn)北京國(guó)際都市農(nóng)業(yè)科技園，其土壤及水質(zhì)條件如表1、表2所示。

表1　試驗(yàn)區(qū)水質(zhì)性質(zhì)

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)以圣誕樹水溶性肥為試驗(yàn)肥料，設(shè)計(jì)不同肥料濃度，其電導(dǎo)率(EC)分別為1.1mS·cm-1、1.3mS·cm-1、1.5mS·cm-1、1.7mS·cm-1、

表2　試驗(yàn)區(qū)土壤性質(zhì)

1.9mS·cm-15個(gè)處理。試驗(yàn)區(qū)分為傳統(tǒng)土壤栽培和土壤中添加草炭基質(zhì)(土壤∶草炭=1∶1)兩個(gè)處理(見表3)。試驗(yàn)中每個(gè)處理20株，隨機(jī)排列，設(shè)三次重復(fù)。

表3　試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理方案

試驗(yàn)區(qū)栽培形式均采用傳統(tǒng)的土壤起壟栽培，壟上寬約50cm，下寬約60cm，壟溝寬約25cm、深30cm，草莓株行距為20cm。土壤+基質(zhì)栽培是在每壟中間挖一個(gè)寬、深分別為30cm、1cm的溝，草炭、土壤以1∶1的比例混合后在溝內(nèi)填放、厚約10cm，再用土壤覆蓋。

試驗(yàn)區(qū)的灌溉施肥采用自建的供液系統(tǒng)，根據(jù)試驗(yàn)處理人工配制肥料濃度。單獨(dú)建立灌溉管道，鋪設(shè)滴灌帶，安裝定時(shí)器控制供液量、供液時(shí)間和次數(shù)。定植30d待植株緩苗后，采用自建的供液系統(tǒng)進(jìn)行灌溉施肥，草莓每天的灌溉次數(shù)為2次，每次灌溉量為0.1L·株-1；在陰天或下雨天，每天只澆灌1次，灌溉量為0.1L·株-1。

1.4試驗(yàn)測(cè)定指標(biāo)及方法

(1)草莓生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定

試驗(yàn)中每個(gè)處理隨機(jī)選取10株草莓植株，3次重復(fù)，測(cè)定草莓的生長(zhǎng)指標(biāo)。

① 株高/cm：用直尺測(cè)定土壤表面到草莓植株最高葉片的自然高度。

② 莖粗/mm：采用游標(biāo)卡尺測(cè)量植株莖基部。

③ 葉綠素含量：用便攜式葉綠素儀測(cè)定植株葉片葉綠素含量。

④ 分蘗數(shù)：采用計(jì)數(shù)法，累計(jì)單株分蘗數(shù)。

⑤ 匍匐莖數(shù)：采用計(jì)數(shù)法，累計(jì)單株匍匐莖數(shù)。

(2)產(chǎn)量測(cè)定

試驗(yàn)選取20株草莓，草莓果實(shí)成熟時(shí)每3～5d采摘1次，共采摘10次。每次采摘記錄草莓的產(chǎn)量和果數(shù)。

① 單果質(zhì)量：每個(gè)處理隨機(jī)選取15個(gè)草莓果實(shí)，用電子天平測(cè)定草莓重量，計(jì)算平均單果重。

② 單株產(chǎn)量：用電子天平測(cè)定每個(gè)處理的草莓產(chǎn)量，計(jì)算每次的平均單株產(chǎn)量，累計(jì)總產(chǎn)量。

③ 果形指數(shù)：用游標(biāo)卡尺測(cè)定果實(shí)的縱徑和橫徑，計(jì)算果形指數(shù)(縱徑與橫徑的比值)。

(3)草莓品質(zhì)測(cè)定

① 果實(shí)硬度：用數(shù)顯果實(shí)硬度計(jì)GY-4測(cè)量。

② 草莓VC含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和可滴定酸含量，委托北京農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心檢測(cè)。其中：VC按照GB6195—1986標(biāo)準(zhǔn)采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[8]；可溶性糖采用蒽酮比色法測(cè)定[9]；可滴定酸按照GB/T12456—2008標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定[10]；可溶性固形物采用折光儀法測(cè)定。

1.5數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用EXCEL2007 進(jìn)行計(jì)算，采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。

2試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1不同栽培介質(zhì)及EC值對(duì)草莓生長(zhǎng)的影響

由表4可知，T11、T12、T13、T14、T15處理植株株高均長(zhǎng)到7cm以上，而T21、T22、T23、T24、T25處理的植株相比較而言長(zhǎng)勢(shì)較弱，差異性顯著。在莖粗方面，土壤栽培下植株的莖粗均達(dá)16mm以上，各處理間差異不顯著。而在基質(zhì)+土壤栽培下，各處理間差異顯著。

表4　不同栽培介質(zhì)及施肥量對(duì)草莓植株生長(zhǎng)的影響

注:同列不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。下同

Note：Differentcapitallettersshowsignificantdifferenceatthe0.05levelinthesamerow.Thesameasfollows

在葉綠素含量方面，基質(zhì)+土壤栽培處理下植株葉片的葉綠素含量普遍高于土壤栽培下的葉片葉綠素含量，差異顯著。土壤栽培和在基質(zhì)+土壤栽培下，EC值為1.7mS·cm-1時(shí)草莓植株葉片葉綠素含量均達(dá)到最大值，分別為0.480 2mg·(gFW)-1、0.496 5mg·(gFW)-1，與其他EC濃度處理下葉綠素含量差異顯著。

匍匐莖數(shù)和分蘗數(shù)方面，土壤栽培比基質(zhì)+土壤栽培相對(duì)較多，各處理間存在差異。

在單果重方面，各處理沒有顯著的差異。但在單株產(chǎn)量方面，T11處理下草莓植株的單株產(chǎn)量最大，達(dá)到178.97g，而T22和T23處理下植株的單株產(chǎn)量較少，均低于100g，差異顯著。

2.2不同栽培介質(zhì)及EC值對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響

果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)是衡量果實(shí)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)成分含量和果實(shí)品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。除受遺傳因素影響外，作物生長(zhǎng)的環(huán)境條件以及栽培條件對(duì)果實(shí)的品質(zhì)有很大的影響，一般主要有溫度、光照、營(yíng)養(yǎng)元素和水分等[9]。由表5可知，在維生素C方面，各處理間存在顯著差異，其中，T11處理下VC的含量最高，達(dá)到0.434 3mg·(gFW)-1。在可溶性糖方面，T25處理下草莓果實(shí)的可溶性糖含量最高，達(dá)到8.08%，其次是T11和T23處理，果實(shí)可溶性糖含量分別為7.78%和7.74%，而T13處理下草莓果實(shí)可溶性糖含量最低，只有7.01%，各處理下可溶性糖含量存在顯著差異。糖酸比是衡量果實(shí)的品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，T11和T21處理下草莓果實(shí)的糖酸比最高，達(dá)到14.13，較其他處理存在顯著差異。在果實(shí)硬度和果形指數(shù)方面，各處理間沒有顯著差異。

表5　不同栽培介質(zhì)及EC值處理對(duì)草莓果實(shí)品質(zhì)的影響

3結(jié)論與討論

論文通過研究在自動(dòng)灌溉施肥系統(tǒng)條件下不同的栽培介質(zhì)及EC值對(duì)草莓生長(zhǎng)的影響，由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，土壤栽培更有利于草莓植株的株高、莖粗的生長(zhǎng)，這與向發(fā)云等的研究結(jié)果相似[11]。前人研究表明：在溫室黃瓜生長(zhǎng)中，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的增加，黃瓜產(chǎn)量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液濃度增加到一定的濃度時(shí)，黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)卻呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，并且，隨著營(yíng)養(yǎng)液的EC值增加，黃瓜植株受到的鹽害脅迫急劇增加[12～17]。在水培生菜生長(zhǎng)時(shí)，隨著營(yíng)養(yǎng)液濃度的增加，蔬菜中硝酸鹽含量增加，對(duì)生菜的品質(zhì)影響較大[18]。在本試驗(yàn)中沒有明顯的相似結(jié)論，可能是由于作物的種類不同、試驗(yàn)的條件不同等因素影響所致。

王中原等[19]研究表明：在無(wú)土栽培模式下，EC值為1.5mS·cm-1時(shí)，草莓單株產(chǎn)量最高，果實(shí)的可溶性固形物和糖含量也最高，果實(shí)的綜合性狀較好。本試驗(yàn)結(jié)果表明：

土壤栽培下EC=1.1mS·cm-1時(shí)產(chǎn)量最高，果實(shí)中VC含量、可溶性糖含量及糖酸比都最高，果實(shí)的品質(zhì)較好。在土壤+基質(zhì)栽培下，EC=1.9mS·cm-1時(shí)草莓產(chǎn)量、果實(shí)中糖含量及可溶性固形物含量最高。與前人的研究存在差異，這可能與試驗(yàn)的品種及試驗(yàn)處理方式有關(guān)，王中原試驗(yàn)是在無(wú)土栽培模式下，草莓品種為“豐果”，且試驗(yàn)中EC設(shè)定值為0.8mS·cm-1，1.5mS·cm-1和2.4mS·cm-1。

綜上，土壤栽培下，EC=1.1mS·cm-1時(shí)草莓植株的長(zhǎng)勢(shì)較好，果實(shí)的品質(zhì)、口感風(fēng)味較好，適宜日光溫室草莓的生長(zhǎng)。

由于試驗(yàn)優(yōu)選出的EC值是在最低值時(shí)試驗(yàn)結(jié)果最理想，建議后期試驗(yàn)中進(jìn)一步研究更低的EC值對(duì)草莓生長(zhǎng)的影響。

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(編輯：馬榮博)

收稿日期：2016-03-18 修回日期：2016-05-10

作者簡(jiǎn)介：施羊林(1991-)，女(漢)，安徽安慶人，碩士研究生，研究方向：設(shè)施園藝工程 *通訊作者：張?zhí)熘淌?，碩士生導(dǎo)師。Tel:13601183295;E-mail:cauzhangtianzhu@163.com

基金項(xiàng)目：北京市科技計(jì)劃(D151100004115001)

中圖分類號(hào)：S668.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-8151(2016)08-0562-05

EffectsofdifferentgrowingmediaandECforgreenhousegrownstrawberries

ShiYanglin1,ChenXiaowen2,XuQingguang3,ZhangTianzhu1,2*

(1.Institude of Hydraulic and Civil Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China; 2.Futong Company of China Agricultural University, Beijing 100083, China; 3.Tianlu Micro-nano bubble Water Technology Company of China Agricultural University, Beijing 100083, China)

Abstract:[Objective] In order to study the effects of different growing media and fertilizer on the growth of strawberry, [Methods]we used the “Roots” strawberry as test materials, and studied the effect of strawberries’ growth, yield and quality in different cultivations which were in soil cultivation and soil matrix cultivation when EC values were 1.1 mS·cm-1, 1.3 mS·cm-1, 1.5 mS·cm-1, 1.7 mS·cm-1and 1.9 mS·cm-1in automatic irrigation and fertilization system, in order to find the suitable cultivation and EC. [Results]The results showed that in this area the strawberry growing in soil cultivation is better than in soil matrix cultivation; There was no significant differences in fruit weight, but yield per plant were significantly different; In terms of fruit quality, there was no difference in hardness at each processing fruit and fruit shape index, but the VC, soluble sugar content and sugar-acid ratio were significantly different.[Conclusion]The soil cultivation could make strawberries better than soil matrix cultivation in this test area. And the EC was 1.1 mS·cm-1in soil cultivation could increase strawberries yield and make the quality better.

Key words:Strawberry; Automatic irrigation and fertilization; Greenhouse; Electrical conductivity