应用发酵腐熟葡萄枝屑栽培草莓可行性研究

王震，钟晓红*，刘京，吴胜，刘路，徐丰

（湖南农业大学园艺学院/湖南省葡萄工程技术研究中心，湖南长沙 410128）

草莓属蔷薇科（Rosaceae）草莓属（Fragaria）多年生草本果树，为浆果类水果[1]。草莓以其柔软多汁、含有特殊的浓郁水果芳香、营养价值丰富而著称，尤其含有大量的维生素C，素有“水果皇后”之美称，而深受广大消费者喜爱，因此种植草莓具有较高的经济效益[2-3]。近年来，草莓在我国发展迅速，但传统的大棚土壤栽培方法劳动强度大，土壤带病害或病毒、连作障碍等问题已成为制约大棚栽培草莓进一步发展的重要因素，而无土栽培是克服土壤连作障碍、减少草莓病毒病及降低劳动力成本较为有效的种植生产方式[4]，

收稿日期：2019-10-09

基金项目：湖南省重大科技成果转化资助项目（2014ck1005）

作者简介：王震（1993—），硕士研究生。E-mail: 1287894386@qq.com

*通信作者：钟晓红（1961—），教授，研究方向为园艺作物高产优质栽培理论与技术。E-mail: xh-zhong@163.com

优先数字出版日期：2019-12-11；优先数字出版网址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/37.1349.TS.20191211.1729.002.html且无土栽培还减少除草剂、杀菌剂的应用，较地栽草莓干净、卫生[5]。

我国葡萄栽培面积较大，每年产生大量葡萄修剪枝条，除少量用作插条繁育种苗外，大部分被随意堆放或焚烧，不仅造成资源浪费，也会造成环境污染[6]。众多研究表明，经过发酵腐熟的葡萄枝屑可作为有机肥栽培基质进行利用[7-10]。草炭作为目前用于草莓无土栽培的基质，属不可再生资源，过度开采会严重破坏生态环境[11]。近年来，利用农林有机废弃物进行循环农业生产已成为可持续农业发展的重要研究热点[12]。目前已经有采用农业废弃物作为栽培基质进行草莓无土栽培的报道[13-17]，但尚未有采用发酵腐熟葡萄枝屑作为栽培基质的报道。

本试验以草莓品种‘章姬’为试材，利用发酵腐熟葡萄枝屑与不同比例的草炭、蛭石及园土混配作为草莓栽培基质，进行草莓生物学产量和果实品质测定分析，以探究发酵腐熟葡萄枝屑栽培草莓的可行性。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2019年3月—6月在湖南农业大学校内教学基地进行。盆栽草莓所用品种为‘章姬’，选择长势一致的草莓苗且修剪为五叶一心后进行移栽定植。将发酵腐熟葡萄枝屑与蛭石、草炭、园土按不同比例配方，详见表1。每个处理10盆，重复3次，共30盆。

1.2 方法

1.2.1 不同基质物理化学性质测定

用已知体积（V）铝盒装满基质、压实，将铝盒口用纱布包裹，放水中浸泡24 h至基质吸水达到饱和状态，然后用锋利小刀沿铝盒口将溢出的基质切除后称重W1；将铝盒倒置沥干水分，称重W2；将基质风干后称重W3。容重/(g/cm3)=W3/V；总孔隙度/%=[(W1－W3)/V]×100；通气孔隙度/%=[(W1－W2)/V]×100；持水孔隙度/%=总孔隙度/%－通气孔隙度/%。

将基质与蒸馏水按5:1.5的体积比混合后置于恒温（25 ℃）摇床震荡25 min，静置24 h，用pH计和电导率仪检测pH值、EC值[18]。

1.2.2 草莓植株生长发育指标测定

草莓定植20 d后，测定株高、冠径、叶柄长、叶柄粗、叶长、叶宽和叶面积。株高用直尺测量基质表面到大多数叶片的自然高度；冠径用直尺测量植株叶丛的直径；叶柄长为中心展开叶往外数第3叶从托叶鞘到小叶着生处的长度；叶柄粗为中心展开叶往外数第3叶的叶柄中部直径；叶片长、宽为中心展开叶往外数第3叶的中心小叶的长宽；叶面积以长×宽×0.73计算[19]。

1.2.3 果实性状及产量测定

保持草莓成熟度一致，记录果实纵横经、果形指数、单果重及产量。果实纵横径用游标卡尺测定，并计算果形指数，果形指数＝纵径/横径[20]。

1.2.4 果实品质测定

随机选择成熟度一致的10个果实进行测定。用小型榨汁器榨取果汁，使用WAY-2W阿贝折射仪测定可溶性固形物含量[21]。采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定可溶性糖含量[22]；可滴定酸含量采用酸碱滴定法测定[23]；维生素C含量采用碘量法测定[24]。

表1 不同基质配方Table 1 Different substrates formulations

1.3 数据处理

用Excel 2010统计测定的数据，并用SPSS 17.0软件进行ANOVA检验（P＜0.05）分析。

2 结果与分析

2.1 栽培基质物理化学性质

由表2可知，栽培基质的物理化学性质情况。除处理4、5外，其他处理之间容重都有显著性差异；总孔隙度CK与处理1、2之间无显著性差异，处理3、4与处理5之间也无显著性差异，CK、处理1及处理2都显著高于处理3、4、5；通气孔隙度CK与处理2、5之间无显著性差异，处理3、4之间也无显著性差异，处理1通气孔隙度最大，显著高于其他处理；持水孔隙度CK与处理4无显著性差异，处理2、3、5之间无显著性差异；水气比CK与处理5之间无显著性差异，其他处理间有显著性差异；pH值除处理3、4外其他各处理间有显著性差异，其中处理1最高；EC值各处理间有显著性差异，处理1最高，处理4最低。

2.2 不同基质对草莓生物学产量的影响

由表3可知，冠径、叶柄长和叶片宽各处理间没有显著性差异；株高CK显著高于处理3和处理5，且比处理3高0.48倍，CK与处理1、2、4无显著差异；叶柄处理1最粗，其他处理之间无明显差异；叶片长CK显著高于其他处理，且其他处理间无显著差异；叶面积处理5显著高于其他处理，而其他各处理间无显著性差异；单株产量处理2显著高于其他处理，其他处理之间无明显差异。

2.3 不同基质对草莓果实外观指标的影响

由表4可知，单果重各处理间无显著性差异，单果重最大的为处理2；且处理2的果实纵、横径均高于其他处理。

2.4 不同基质对草莓果实内在品质的影响

可溶性固形物含量CK与处理2、5无显著性差异，处理1与处理4无显著性差异，处理1与处理3也无显著性差异，处理3含量最低；维生素C含量处理3显著高于其他处理，处理2与处理4之间无显著性差异，CK与处理1之间也无明显差异；可滴定酸含量各处理间有显著性差异，其中处理5显著高于其他处理，处理3含量最低；可溶性糖含量除处理3与处理5没有显著性差异外，其他处理都有显著性差异，含量最高的是CK，其次为处理2（表5）。

表2 不同处理基质的物理化学性质Table 2 Physicochemical properties of different substrates

表3 不同处理对草莓生物学产量的影响Table 3 Effects of different treatments on biological yield of strawberry

表4 不同处理对草莓果实外观指标的影响Table 4 Effects of different treatments on the appearance of strawberry

2.5 草莓代用栽培基质成本核算

由表6可知，处理2基质成本比CK降低了19.9%，表明处理2基质在提高草莓产量和品质的前提下，还能减少生产成本。

3 讨论与结论

据报道，果蔬栽培基质理想容重为0.1～0.8 g/cm3,无土栽培基质总孔隙度要求在54%～96%。基质pH值和EC值直接影响栽培基质中离子的游离状态和根系对离子及微量元素的吸收。一般来说，草莓最佳栽培基质pH为6～8，电导率小于2.6 ms/cm，当基质pH在4以下或8以上时，会影响植株正常生长与发育[25-27]。试验结果表明，所有处理基质容重都在理想范围内，有人用芦苇-金丝雀草秸秆替代草炭栽培草莓[28]，其结果与发酵腐熟葡萄枝屑:蛭石=2:1，均表现为持水能力较弱，园土:草炭:蛭石=1:1:1的处理通气性较差，其他处理均在理想基质要求范围内，这与他人研究结果略有不同[15,29-30]。由于园土:蛭石=2:1及园土:草炭:蛭石=1:1:1的处理添加有呈酸性的土壤，导致其pH较低，而其他处理均在适宜范围内。且所有处理EC值都在理想基质范围内。

株高直接体现出草莓植株生长势强弱，在非徒长情况下，植株越高，其生长势越强；茎、叶柄粗细影响着植株营养物质的运输能力；叶面积反映了叶片生长质量，是植株生长势与健壮程度的体现[31]。本试验比较了不同配方基质对草莓生物学产量的影响，发现各处理植株形态指标有差异，与其他研究结果一致[32-33]。总体评价，以发酵腐熟葡萄枝屑:草炭:蛭石=1:1:1基质配方栽培草莓效果最佳。

有研究表明，用不同基质栽培草莓其果实品质存在差异[34]。本试验比较不同基质配方对草莓果实品质的影响。由于受气候条件的影响，导致草莓果实品质较差。可溶性固形物含量方面，草炭:蛭石=2:1和发酵腐熟葡萄枝屑:草炭:蛭石=1:1:1处理间无显著性差异；园土:蛭石=2:1的基质配比维生素C含量含量最高；各处理之间可滴定酸含量存在显著性差异。可溶性糖含量发酵腐熟葡萄枝屑:草炭:蛭石=1:1:1略低于草炭:蛭石=2:1。

表5 不同处理对草莓果实内在品质的影响Table 5 Effects of different treatments on the internal quality of strawberry

表6 草莓栽培基质成本核算Table 6 Cost accounting of strawberry substrates

综上所述，栽培草莓基质的配方可用发酵腐熟葡萄枝屑:草炭:蛭石=1:1:1替代草炭:蛭石=2:1。这样既可以减少生产成本，还能提高产量和增进品质。因此，用发酵腐熟葡萄枝屑部分代替草炭，是低成本可循环无公害基质栽培果蔬的发展方向。