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生物炭基质对无土栽培草莓生长及果实品质的影响

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聂萍袁希元赵方奎

摘要：为探讨生物炭作为草莓无土栽培基质的可行性，以“红颜”品种为试验材料，在温室立体高架栽培模式下制备不同配比生物炭基质，测定其对草莓生长和果实品质的影响。结果表明：（1）生物炭基质在草莓现蕾期、开花期和结果期能够显著促进草莓生长，随着生物炭添加量的增大，对草莓生长的促进作用相对减弱，其中C2处理在株高、茎粗、冠幅和叶面积方面均表现最高;（2）生物炭基质能够促进草莓提前开花结果，开花期提前15d，但对叶绿素含量的影响不大;（3）不同配比的生物炭基质对草莓的单果重、硬度和糖度均有所提高，随着生物炭添加量的增加，促进作用降低，但对成熟度和香气影响无显著影响。

关键词：生物炭基质;无土栽培草莓;生长;品质

中图分类号 S66文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）22-0057-03

丹东是我国最大的草莓生产区，生产面积和产量分别占全国的11%、20%[1]。目前，有机生态型无土栽培草莓兴起，无土栽培的草莓果实鲜红艳丽、口感酸甜商品率高，可以有效降低土传病害的发生，减少果品农药残留，增加农民收入，具有良好的经济和社会效益[2-3]。常规的设施草莓由于每年连作，土传病害严重，农户对草莓生育期病虫害的控制和预防，必然会加大草莓果实的农药残留现象。基质栽培作为无土栽培的主要形式，其品质的优劣直接影响着作物的生长，因而栽培基质的选择很重要[4]。用草炭等无土栽培基质代替常规土壤栽培草莓，已成为绿色草莓栽培模式的趋势。近年来，草莓的无土栽培发展较快，各地无土栽培基质配方混杂，国外专用无土栽培草莓基质效果好，但成本高[5]。为发展我国无土栽培草莓新技术，生物炭作为稻秆还田的一种重要处理方式，既解决了辽宁省稻秆焚烧问题，又能作为良好的基质材料，也为发展“低碳、绿色、可持续”生产方式提供了重要途径。

1 材料与方法

1.1 试验材料供试草莓品种为红颜，供试草炭、椰糠购于拉脱维亚，珍珠岩由丹东瀚林林蓝莓有限公司提供，生物炭购于辽宁省金和福农业开发有限公司，制备方法参照中国发明专利 ZL201420025017.8 《一种组合式多联产生物质快速炭化设备及其制炭方法》。

1.2 试验方法以草炭、椰糠、珍珠岩为主要原料按体积比2∶1∶1添加，生物炭按体积比添加分别配制4种不同配方：农户常用基质（CK）、10%含量生物炭基质（C1）、15%含量生物炭基质（C2）、20%含量生物炭基质（C3）。配制后基质的各项理化性质如表1所示。在试验地点搭建4个铁架台，铁架台长7.35m，宽0.15m，距离地表面0.7m，将无纺布固定在铁架上，底部均匀铺设5cm鸡粪，在其上面铺上实验配制的栽培基质[6]。选取长势良好，茎直径0.7～1.0cm，具有3～5片功能叶的草莓苗用于定植。草莓定植时间为9月28日，2次重复。

1.3 测定项目与方法每个处理随机选取5株草莓进行标记，用直尺和游标卡尺在草莓现蕾期、开花期、结果期测量植株的生长性状，主要包括：叶长、叶宽、单株叶面积、株高、茎粗、葉绿素含量。利用电子秤、糖度测试仪、硬度测试仪等工具测量草莓的单果重、成熟度、香气、糖度和硬度，计算产量、糖度、硬度等指标。具体如下：（1）单果重：当草莓果实达八成红熟时，测定草莓的单株果总重，计算草莓结果个数，取平均值;（2）成熟度、香气：草莓果实成熟度通常分为4个阶段，即绿熟期、白熟期、转色期和红熟期，通过观察草莓着色和硬度计来测定草莓的成熟度及香气;（3）糖度：使用糖度测试仪测量草莓尖部、中部和底部的糖度;（4）硬度：使用硬度测试仪测量草莓中部硬度2次，取平均值;（5）现蕾期：草莓出现的蕾数占整个试验的50%以上的时期为现蕾期;当草莓出现蕾数高于全部试验4/5时称为现蕾盛期。

1.4 数据分析采用Excel 2007软件绘图，用DPS7.55软件进行数据统计分析，采用Duncan新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同配比生物炭基质对草莓生长指标的影响从表2可以看出，生物炭基质在草莓现蕾期、开花期、结果初期显著提高了株高、冠幅、单株叶面积，分别达到0.05显著水平，对茎粗的影响作用不大。C2处理草莓株高施均高于其他处理，各生育期随着生物炭施用量的增加，株高、冠幅、单株叶面积呈现下降趋势，结果期下降趋势逐渐减弱，说明不同生物炭处理草莓基质对生长前期的作用效果显著，对草莓生长发育的影响较大。当草莓进入结果期，营养元素转入生殖生长后，高生物炭施用量基质对草莓的作用效果逐渐减弱。

2.2 不同配比生物炭基质对草莓物候期的影响从表3可以看出，生物炭基质的现蕾期、初花期、盛花期、初果期和盛果期分别为2019年11月8日、12月1日、2020年1月12日、1月25日和2月14日，对照处理的现蕾期、初花期、盛花期、初果期和结果期分别为2019年11月22日、12月15日、2020年1月25日、2月9日和2月29日。相比之下，对照处理的现蕾期、初花期、盛花期、初果期和结果期均晚于加入生物炭的3个处理。草莓从定植到现蕾需要45d左右的时间，从现蕾到开花需要15d，花期时间很长，要持续一个多月，从开花到结果也需要一个多月的时间，对照处理与其他3个处理相比，各时期略晚接近14d。因此，在草莓基质中添加适量的生物炭可以使草莓提前进入结果期，延长草莓供应的周期，从而提高草莓的经济价值。

2.3 不同配比生物炭基质对草莓叶绿素含量的影响叶绿素是反映叶片生理活性变化的重要指标之一，是吸收光能的重要色素[7]，可以反映草莓生长发育的状况。从表4可以看出，盛花期不同处理叶绿素含量表现相近，结果期不同处理叶绿素含量、温度、N含量表现为CK>C1>C2>C3，由此说明，结果期营养物质的转移，高生物炭基质叶片中叶绿素的含量反而下降，结合各主要生育期草莓生长性状的效果来看，高生物炭处理基质对草莓光合作用促进效果有待进一步研究。

2.4 不同配比生物炭基质对草莓平均单果质量以及品质的影响在初果期和盛果期分别测定各处理标记植株单株总果重，计算其平均值，并测定果实各项品质指标，其结果见表5。从表5可以看出，不同配比基质对草莓单株果质量的影响有显著差异，均高于对照，其中盛果期C2处理高于其他各处理，比对照高出32.2%;盛果期C2、C3处理与对照差异显著，C1处理差异不显著。在不同果实期，各处理草莓成熟度、香气均差异不显著;草莓的硬度在初果期和盛果期表现不同，生物炭基质处理草莓的硬度显著高于对照，其中初果期生物炭基质C2、C3硬度略高，与对照达到0.05显著水平;盛果期生物炭基质处理硬度均高于对照，未达到差异显著水平。在初果期和盛果期各生物炭基质处理草莓的糖度均高于对照，但差异不显著。

3 討论与结论

目前，国内外许多国家都采用集约化栽种草莓，在同一地块高密度连续栽植，导致有害生物频发，产量和品质下降。草莓连作障碍现象已成为全世界草莓栽培和研究者广泛关注的热点，是目前亟须解决的一大问题[8-9]。生物炭是一种由农林废弃生物质在完全或部分缺氧条件下，经热裂解形成的抗分解能力极强的富碳物质[10]。生物炭的多孔性使其具有极强的吸附能力，且含有丰富的矿质营养，因此，将生物炭应用于栽培基质中可以延长有机物的降解时间，延长营养液肥效。

本研究中，除草炭成本较高外，生物炭为生物质资源废弃原料，少量添加到基质中保持基质成本价格稳定，来源广泛。从本试验研究结果可以看出，按照不同配比混配后的基质理化性质不同，对不同处理下草莓植株性状、产量和品质效果不同[11]。徐云焕[10]等研究表明，基质是给草莓提供所需水分、温度、营养等的主要介质。黄欣欣[11]等研究表明，选取草炭∶蛭石∶稻壳炭=2∶1∶1，即稻壳炭占25%时效果最佳，能显著提高果实品质。草炭、椰糠和珍珠岩基质保水性、排水性适宜，无杂草和病虫害，通气性好。本实验按草炭∶椰糠∶珍珠岩=2∶1∶1，生物炭在总基质配比基础上按体积比10%、15%、20%添加，配置3种不同生物炭用量基质，与对照处理相比，生物炭基质可以促进草莓提前进入结果期，延长草莓的供应周期，提高草莓的品质和经济价值。

本试验结果表明，生物炭能增加基质孔隙度，增加吸光度，具有良好的吸水能力和缓释肥力的作用，在基质中添加生物炭可以促进营养液的元素成分吸收，从而在一定程度上促进草莓单株产量，使草莓提前进入结果期。生物炭基质对草莓初果期和盛果期的产量有着显著影响，生物炭基质之间无显著影响，其中C2、C3产量较高，可优先考虑;生物炭基质可有效地提高草莓品质，从初果期到成熟期，与对照处理相比，生物炭基质草莓成熟度、香气、糖度和硬度都有增加，其中草莓的糖度和硬度方面表现较为显著。C1、C2糖度相对较高，口感佳，随着生物炭在基质中含量的增加，草莓的硬度增加，C2、C3硬度较高，方便贮藏和运输，减少经济损耗。综上所述，按草炭∶椰糠∶珍珠岩=2∶1∶1，生物炭占总基质配比15%时，草莓的产量和品质均较高，即C2为最优基质配方。

参考文献

[1]彭天沁.浅谈设施草莓栽培技术要点及其发展技术[J].吉林农业，2011（6）：142-144.

[2]梁文卫.草莓设施栽培研究进展[J].黑龙江农业科学，2014，06：155-158.

[3]张运涛.草莓设施栽培应注意的若干问题[J].果农之友，2011，04：44

[3]朱子龙，王秀峰，王英华，等.草莓无土栽培方式及基质配方研究[J].山东农业科学，2008（8）：58-60.

[6]黄欣欣，黄仕兵，张林.施加稻壳炭对高架基质栽培草莓果实品质的影响[J].陕西农业科学 2018，64（11）：64-67.

[7]朱子龙，王秀峰，王英华，等.草莓无土栽培方式及基质配方研究[J].山东农业科学，2008（8）：58-60.

[8]马丽，齐红志，闫明，等.生物炭对连作障碍条件下土壤微生物和草莓生长的影响[J].江苏农业科学，2019（17）：150-154.

[9]马燕会.草莓抗连作障碍突变体的筛选及其再生植株抗性评价[D].保定：河北农业大学，2012.

[10]陆海楠.生物炭添加对土壤理化性质及CO2释放的影响[D].北京：中国地质大学，2013.

[11]刘新志，王翔，郭春燕，等.不同基质处理方式对草莓果实品质的影响[J].农产品加工，2018（16）：28-32.

[12]徐云焕，张豫超，杨肖芳，等.基质不同处理方式对草莓生长及产量品质的影响[J].浙江农业学报，2016，28（11）：1890-1894.

[13]黄欣欣，黄仕兵，张林.施加稻壳炭对高架基质栽培草莓果实品质的影响[J].陕西农业科学，2018，64（11）：64-67.

（责编：张宏民）

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