菇渣复配基质对高架草莓生长及品质的影响

林晓红, 郑宜清, 魏泽平, 林旭, 董禹, 陈录安

(宁德市农业科学研究所, 福建 宁德 355017)

草莓 (Fragaria×ananassaDuch.), 蔷薇科草莓属, 原产于南美洲的多年生草本植物[1]。因其富含多种维生素和微量元素, 营养价值高, 在全球经济作物中具有非常重要的地位[2]。近年来, 草莓更是成为我国许多地区的经济作物, 在其快速发展的同时也因连作问题导致产量和品质的下降[3]。基质栽培是解决连作障碍的有效途径之一, 目前,草莓栽培基质多采用草炭、蛭石、珍珠岩等复配而成, 但草炭为不可再生资源, 长期开采会破坏环境, 因此, 寻找合适的栽培基质代替草炭是目前亟待解决的问题。

食用菌栽培的原料主要是秸秆、棉籽壳、木屑、畜禽粪便、稻壳、麦麸、米糠等, 以及少量矿质辅料, 菇渣是食用菌子实体采收后剩下的栽培料。我国早在2002 年食用菌产量就占全球比例的70.6%[4]。据中国食用菌协会统计, 2021 年全国食用菌总产量达4 133.96 万t[5]。随着我国食用菌产量逐年增加, 菇渣产量也随之大幅提高。目前,菇渣的利用率仍然较低, 多以燃烧、丢弃、粉碎还田等方式处理菇渣, 更容易造成环境污染, 并产生潜在的人畜疾病传播风险[6]。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2021 年9 月—2022 年5 月在宁德市农业科学研究所溪柄温控草莓大棚内进行, 试验大棚总占地面积765.6 m2, 该园已经进行了2 年的高架草莓生产, 采用H 型单层平铺式, U 型栽培槽深度22 cm、槽宽40 cm, 双行定植。供试菇渣是由宁德市益智源农业开发有限公司提供的发酵完毕的金针菇菇渣。供试草莓品种为红宝脱毒种苗, 由宁德市农业科学研究所农业生物技术研究室提供。

1.2 试验设计

本试验采用高架栽培方式, 每个处理60 株,设3 个重复, 共15 个小区, 肥水通过水肥一体化设备滴灌给水。试验共设4 个处理, 复配基质由菇渣、椰糠、珍珠岩、蛭石、谷壳、园土按一定体积比配比而成, 其中T4 处理的菇渣和谷壳经过提前堆沤得到, 以草莓常用基质配方 (草炭、蛭石、珍珠岩的体积比为2 ∶1 ∶1) 为对照 (表1)。

表1 各处理基质配比 (体积比)

1.3 测定项目及方法

1.3.1 容重、总孔隙度、气水比的测定

取V=100 cm3环刀, 称重 (W1); 将环刀底部用不带孔的底盖扣紧, 从上部装入风干基质, 用保鲜膜封住上部并扎孔, 然后扣上带孔的顶盖, 称重 (W2); 带孔的顶盖居上, 将环刀放入水中浸泡24 h (水位线要没过容器顶部至少2 cm), 取出后用吸水纸吸取环刀外表的水, 立即称重 (W3); 将环刀带孔的顶盖朝下, 静置3 h, 直至没有水分渗出, 称重 (W4)。相关指标计算公式如下:

容重 (g·cm-3) = (W2-W1)/V;

总孔隙度 (%) = 100 (W3-W2)/V;

通气孔隙 (%) = 100 (W3-W4)/V;

10月23日，世界上最长的跨海大桥开通，横跨珠江口蜿蜒34英里，形成了中国规划的连通11个城市的南部经济区（粤港澳大湾区）的支柱。

持水孔隙 (%) = 总孔隙度-通气孔隙;

气水比=通气孔隙/持水孔隙。

1.3.2 pH 值、EC 值的测定

取风干基质样与蒸馏水按体积比1 ∶5 混合,其中: 基质50 mL, 蒸馏水250 mL; 充分搅拌3 min, 浸泡8 h, 过滤, 用雷磁PHS-3E 测定pH值, 用哈呐HI98331 手持式电导率测定仪测定电导率[13]。

1.3.3 植株生长指标及品质测定

定植40 d 后统计移栽成活率, 草莓始果期每个处理随机选择3 株测定植株生长指标, 包括最大单叶面积、株高、叶柄粗及叶片数。最大单叶面积、株高用直尺测量, 叶柄粗用游标卡尺测量, 其中株高为基质到植株叶片的高度, 最大单叶面积以长×宽×0.73 进行计算得出, 叶柄粗为中心展开叶往外数第3 叶的叶柄中部的直径[14]。最大单果重及产量用电子天平测定, 可溶性固形物含量用法诺威FNV-32 型数显糖度计测定, 果实硬度用兰泰FHT-05 型水果硬度计测定。

1.3.4 数据处理

试验中数据整理和图形绘制使用Excel 2016 软件完成, 方差显著性分析采用SPSS 18.0 软件完成。

2 结果与分析

2.1 复配基质的理化性质

由表2 可知, 复配基质容重以T1 处理最高,为0.33 g·cm-3, T2 处理次之, 为0.32 g·cm-3,以T4 处理最低, 为0.17 g·cm-3; 总孔隙度以T2处 理 最 高, 为 76.20%, 以 T3 处 理 最 低 为68.93%; 气水比以T4 处理最低, 对照组CK 和T1处理最高为1 ∶3.70。一般认为, 理想基质的容重在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 的总孔隙度略低于参考值外, 其余试验处理的基质均达到了理想基质的物理特性, 但各处理之间均存在一些差异。各处理的pH 值稳定在6.32 ～6.89, EC 值稳定在0.87 ～1.96 mS·cm-1, 均在作物正常生长的参考范围内。

表2 复配基质的基本理化性质

2.2 不同处理对高架草莓苗移栽成活率的影响

从图1 可以看出, 不同复配基质对草莓的成活率影响很大, 其中不含菇渣的对照组CK 成活率为99%, 含25%菇渣的T1 处理成活率与对照组CK相同也为99%, 含菇渣33%的T2 处理成活率为87%, 用菇渣完全代替草炭的T3 处理成活率仅为85%, 菇渣含量为50%的T4 处理成活率为94%,较T2、T3 而言成活率更高, 这可能与其前期经过堆沤处理, EC 值较低有关。结合表2 比较可以看出, 菇渣的含量很大程度影响了复合基质的EC值, 而EC 值的高低直接影响植株移栽的成活率,T2、T3 处理EC 值显著高于对照组CK, 成活率较对照组CK 分别降低12.1%、14.1%。正常作物的EC 值应在0.6 ～2.0 mS·cm-1, 草莓是对盐分敏感的植物, 其EC 值应比一般作物的更低才能适应生长, 而T2、T3 处理的EC 值分别为1.80、1.96 mS·cm-1, 盐分过高会对根系的水分吸收产生反渗透作用, 影响植株的成活率。

图1 不同处理组的草莓植株成活率

2.3 不同处理对高架草莓植株生长量的影响

由表3 可知, 处理间草莓植株叶柄粗差异不显著, T1、T4 处理最大单叶面积、株高与对照组CK差异不显著, T2、T3 处理最大单叶面积、株高均显著低于对照组CK; T1、T3 处理叶片数与对照组CK 无显著差异, T2、T4 处理叶片数均显著低于对照组CK。叶片数和叶面积直接影响植株光合作用,综合不同生长量指标, T1 组生长量指标最接近对照组CK, 优于其他处理。

表3 不同处理对高架草莓生长量的影响

2.4 不同处理对草莓果实产量及品质的影响

2.4.1 不同处理对草莓果实产量的影响

由表4 可知, T1 和T4 处理花序数 (植株在一个年生长周期内所着生的花序的数量)、第一花序产量与对照组CK 差异不显著, 其中T1 花序数最高为8 个, 第一花序产量最高为194.36 g, 分别比对照组CK 高出9.1%、30.6%, T2、T3 处理花序数、第一花序产量低于对照组CK; T1、T4 处理最大单果重显著高于对照组CK, T2、T3 处理最大单果重与对照组CK 无显著差异, 其中T1 处理最大单果重达42.60 g, 较对照组CK 高26.8%, T3 处理最大单果重最低为29.12 g, 较对照组 CK低13.3%。

表4 不同处理对高架草莓产量及品质的影响

2.4.2 不同处理对草莓果实品质的影响

不同基质处理影响草莓生长量的同时也影响其品质, 但对果实品质影响程度小于对生长指标的影响, 由表4 可知, 各处理间可溶性固形物含量差异不显著; T1 处理与T2 处理在果实硬度上存在显著差异, T1 处理较T2 处理高0.46 百分点, 各组间果实硬度与对照组CK 差异不显著。

3 结论与讨论

本试验探索了菇渣、椰糠、珍珠岩、蛭石、谷壳、园土按不同体积混合作为栽培基质的处理与农户常用基质 (草炭、蛭石、珍珠岩的体积比为2 ∶1 ∶1) 在草莓植株生长和果实产量及品质方面的对比, 以期筛选出环保又经济的菇渣基质配方。试验表明, 各处理的菇渣复配基质的容重、总孔隙度和气水比均在栽培基质的适宜范围, 虽然各处理的pH 值、EC 值均在作物生长的正常范围, 但T2、T3 处理的EC 值偏高, 可能是过高的盐分对根系生长造成的胁迫作用, 使T2、T3 处理移栽40 d 后成活率分别比对照组CK 减少12.1%、14.1%, 这与洪春来等[16]

在番茄育苗上的结果一致。目前, 关于菇渣用于草莓基质栽培的研究较多, 樊金山等[17]研究表明, 草炭、菌渣、珍珠岩、蛭石体积比为 3 ∶1 ∶1 ∶1 时, 基质总钾含量显著提高, 植株长势、产量和品质均优于草炭基质组合; 张国芳等[7]以60%的菇渣代替草莓常规栽培基质, 其花序数、第一花序产量、最大单果重均显著高于常规基质, 表明双孢菇渣替代部分常规栽培基质是可行的; 于红梅等[12]以无害化处理后的菇渣作为草莓育苗基质部分代替草炭, 因菇渣前茬残留营养丰富, EC 值偏高, 代替草炭时添加比例不宜超过50%。

本试验结果表明, T1 处理组 (菇渣、椰糠、珍珠岩、园土的体积比为1 ∶1 ∶1 ∶1) 的基质理化性质均在适合草莓生长的范围内, 草莓植株长势与对照组CK 差异不显著, 在果实产量方面, 草莓植株的花序数、第一花序产量、最大单果重均为最高, 果实品质方面, 硬度也优于其他处理, 可见T1 处理是最有利于草莓生长及产量、品质的组合,在生产上可以选用。草炭、泥炭相对成本较高, 且不可再生, 相对农户常用基质 (草炭、蛭石、珍珠岩的体积比为2 ∶1 ∶1), T1 处理不仅降低了成本, 更节约了资源。