董瓊娥,童江云,包 濤,魏世杰
(昆明市農業科學研究院,云南昆明 650118)
草莓(Fragaria×ananassa)為薔薇科(Rosaceae)多年生草本漿果植物,具有極高的營養、經濟價值。草莓的設施無土栽培近年來在我國得到迅猛發展,已成為休閑農業發展的新熱點[1]?;|是無土栽培的基礎,常用的有草炭、巖棉、珍珠巖,但巖棉的污染性及草炭的不可再生性使得利用農業廢棄物開發環保新型基質成為無土栽培關鍵課題之一[2-3]。
我國是世界上最大的食用菌生產國,每年產出大量的菌渣,利用食用菌渣制作無害化無土栽培基質,不僅可以解決當前棘手的農業環境污染與資源浪費問題,而且還為園藝、果蔬基質產品開發提供原料[4]。國內外園藝基質生產者對利用食用菌渣堆制發酵生產基質進行了研究[5-6]。鑒于此,筆者以食用菌渣為試驗材料,研究利用食用菌渣生產的基質及其混配基質的理化性狀,以及不同混配比例對章姬草莓生長狀況、果實品質及抗性的影響,旨在為食用菌渣的資源化利用及草莓的基質栽培提供相關參考。
1.1試驗材料試驗于2016年8月底—2017年5月下旬在昆明市西山區自耕農莊園試驗大棚內進行。供試草莓品種為章姬(Akihiime),采用高架種植槽栽培,配以GAVISH control systems水肥一體機。食用菌渣為云南領鑫農業科技有限公司食用菌生產基地的金針菇渣,用于發酵食用菌渣的微生物復合菌劑由本實驗室前期研究獲得。珍珠巖、草炭采購于市場。
1.2試驗方法
1.2.1食用菌渣發酵腐熟。工廠化生產金針菇產生的菌渣,其原料主要成分為玉米桿、棉籽殼、甘蔗渣、稻糠。菌渣與微生物復合菌劑(含貝萊斯芽孢桿菌、枝狀枝孢菌、青霉菌等)按體積1 000∶1的比例混勻,控制含水量在55%左右,每隔24 h翻堆1次,翻堆2次后待溫度每次升至65 ℃及以上時再翻堆,這樣翻堆4次后發酵料轉變為黑褐色,無惡臭刺鼻氣味,團粒松散適度即腐熟完成。
1.2.2基質的混配。根據設施無土栽培基質的基本要求,通過大量的預實驗,認為食用菌渣與珍珠巖、草炭混配較為適宜,并按照不同體積比例進行混合,分別制成食用菌渣∶草炭∶珍珠巖為6∶1∶3(C1)、6∶2∶2(C2)、5∶1∶4(C3)、5∶2∶3(C4)、4∶2∶4(C5)、4∶3∶3(C6)的栽培基質,以目前該地區常用的草炭∶珍珠巖=1∶1(CK)的栽培基質為對照,并測定其pH、EC、容重、有機質、總孔隙度、通氣孔隙、持水孔隙、吸水力等理化性狀。
1.3指標測定
1.3.1基質理化性質測定。食用菌渣及其混配基質的pH、EC、容重、有機質、總孔隙度、通氣孔隙、持水孔隙、吸水力等理化性狀測定參考《土壤農化分析》(第3版)[7]及《無土栽培原理與技術》[8]。
1.3.2草莓植株生長及果實品質分析。①植株生長指標。定植后的植株經過緩苗期成活后,對不同基質處理草莓的生物學性狀進行觀測[2,9-10],比較不同處理草莓植株定植后各個生物學指標的差異,包括植株生長勢、株高、葉柄長度、葉片數目、葉面積、冠幅、單株花序數、座果率等。每7 d調查1次,每處理隨機取樣15株,3次重復取平均值。成熟采收時用電子天平測定單果重并計算單株產量。 ②果實品質分析。在盛果期采集八成熟的1級果,每處理隨機選取20個果實帶回實驗室,觀測草莓果實的果形、顏色、口感、果實縱橫徑、硬度、可溶性固形物含量、糖酸比等??扇苄怨绦挝锖坎捎萌毡続TAGO 數字折光儀PAL-1測定,總酸含量采用GB/T 12456-2008標準測定[11],硬度的測定取果實中間2個對稱部位測定,采用GY-4 型果實硬度計測定。
1.3.3草莓抗性調查。抗性調查主要是測定不同處理下草莓的適應性及抗病性。
適應性測定:在定植后 20 d,以目測方法調查各處理死亡株數,計算成活率。
抗病性測定:草莓的主要病害為白粉病和灰霉病,在草莓生長期(10月初—翌年3月底)隨機調查不同基質處理草莓各20株,取展開的成齡葉片[12],觀察記錄葉片的發病情況,發病率=總病葉數/調查總葉數×100%;在草莓結果期采摘果實(各20株),調查果實的感病率,感病率=總病果數/調查總果實數×100%。
1.4數據處理用Microsoft Excel 2003及SPSS軟件對所觀測數據進行處理、分析和比較。
2.1食用菌渣發酵前后的理化性質比較食用菌渣經過發酵后理化性質測定比較結果如表1。通過發酵,食用菌渣的容重、吸水力、EC值、pH及CEC值均有顯著提高。尤其是CEC的提高有利于栽培基質對養分的吸收和緩沖,符合優質栽培基質的要求。此外,食用菌渣有機質含量49%,全N、P、K分別為2.43%、0.68%、1.55%。

表1 食用菌渣發酵前后理化性狀比較
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著
Note:Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level
2.2不同配比基質的理化性質比較發酵后的食用菌渣滲透性、保水能力強且含有多種營養元素,但EC值偏高、通氣孔隙減小,故與保肥能力強、保水能力弱的草炭及通透性強的珍珠巖混配使用。
從表2可以看出,發酵的食用菌渣在與草炭和珍珠巖混配后,理化性質有很大改善。EC值顯著降低,通氣孔隙提高,CEC隨著菌渣比例的減小而降低。結合食用菌渣、珍珠巖、草炭的成本以及草炭的不可再生性考慮,選用C3作為最佳混配方案。

表2 7種混配基質的理化性質比較
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著
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2.3食用菌渣混配基質用于栽培草莓的效果
2.3.1混配基質對草莓植株生長的影響。利用C3食用菌渣混配基質進行章姬草莓的生產性栽培試驗,比較C3混配基質與CK基質栽培草莓的效果。
在草莓定植42 d后對不同基質處理的草莓進行生物學性狀調查,試驗結果如表3。用C3栽培的草莓生長情況優于CK,生長勢、單株產量和座果率均有很大提高。

表3 不同混配基質對草莓生物學性狀的影響
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著
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2.3.2混配基質對草莓果實品質的影響。從表4可以看出,C3栽培的草莓果實硬度、可溶性固形物、單果重與CK栽培差異極顯著,糖酸比更高,風味更好。

表4 不同混配基質對草莓果實外觀和品質的影響
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著
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2.3.3混配基質對草莓的抗性影響。在草莓基質栽培中,植株的抗病性及耐病性至關重要,對經濟效益起著至關重要的作用。在草莓生長高峰期,即10月初—翌年3月底進行2種基質栽培抗性自然鑒定,結果如表5。C3基質栽培的草莓在成活率和抗白粉病、灰霉病方面均優于CK栽培,二者栽培的植株抗灰霉病能力良好。

表5 不同混配基質栽培草莓的抗性比較
注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著
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基質不僅能為作物提供穩定協調的水、氣、肥的生長介質,還有充當養分、水分“中轉站”的作用[13]。理想的基質容重為 0.1~0.8 g/cm3,總孔隙度為 60%~96%,EC值為0.75~3.50 mS/cm[8]。該研究應用發酵的食用菌渣混配的基質均在理想基質標準范圍內,符合草莓的基質栽培要求,但考慮到成本問題,該研究選用了C3方案。
基質栽培可有效地減少農藥、化肥用量,解決設施栽培中連作土壤病害及土壤鹽漬化等問題,利于作物的生長發育、果實產量和品質的提高,其優勢遠高于土壤栽培[14]。對3 種栽培模式對草莓果實品質影響的研究表明,無土栽培生產的草莓果實品質最優[15],這與該研究結果相符。C3配方的基質在其他作物栽培上的效果有待進一步研究。
通過試驗比較得出,結合栽培基質的理化性質及經濟成本,確定發酵的食用菌渣∶草炭∶珍珠巖=5∶1∶4(C3)為最佳混配體積比。用其與草炭∶珍珠巖=1∶1(CK)進行草莓生產性栽培試驗,結果表明與CK相比,該混配基質不僅可以改善草莓的生長狀況、提高產量及果實品質,還可以有效降低成本,獲得良好的栽培效果。
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