強酸堿性電生功能水對草莓生長的影響

王 燕，劉書偉，何 仲，康小平，周娜娜，張鳳霞

(1.海南熱帶海洋學院 生命科學與生態學院，海南 三亞 572022；2.海南熱帶海洋學院 海洋信息工程學院，海南 三亞 572022)

草莓(Fragariaananassa) 是一種速生冷涼水果，因其果實色澤鮮艷、風味獨特、營養豐富而享有“水果皇后”的美譽[1]。由于海南氣候特點的影響，草莓種植后出現施用農藥量大、采果期短、產量低等諸多問題[2]，但因經濟效益可觀，其種植面積逐年增加。電生功能水(Electrolyzed Functional Water，EFW)又稱電解水或離子水，是將水置于一種特殊的裝置中經電場處理，使水的pH值、氧化還原電位(ORP)等指標發生改變而產生的具有特殊功能的酸性電解水和堿性電解水的總稱[3]。酸性EFW因高效廣譜殺菌性、無殘留、無毒副用，而且制備簡單、能耗低，同時又能大幅度減少化學試劑、農藥的用量，對提高農產品安全性、保護環境和國民健康有重要意義，在國外一度被稱為21世紀的魔水[4]。目前EFW主要應用于果蔬保鮮、殺菌消毒、防治植物病害、消除農殘等[5～8]方面且效果顯著，但強酸堿性EFW在使用過程中對植物生長發育的影響極少報道。現使用EFW對草莓進行噴施試驗，在防治病蟲害的同時，分析其對草莓生長、營養及產量的影響，為三亞市進行無公害草莓栽培積累經驗。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設備

試驗于2018年2月至2018年4月在本校實驗基地內進行，供試草莓品種為“紅頰”，所用種苗由當地草莓園提供，植株生長良好，均有3片功能葉，無病蟲害根須完整。制取功能水設備為DSJ-A100型電功能水發生器(北京綠色光芒科技有限公司開發)。

1.2 方法

1.2.1 電生功能水的制備 由DSJ-A100型電功能水發生器電解質量分數為0.1%的氯化鉀溶液制得，原水為基地內自來水，pH值7.18±0.02。待機器工作5 min達到穩定狀態后收集試驗，并測定pH值、有效氯濃度(ACC)、氧化還原電位(ORP)3項理化指標。pH和ORP利用PHS-3E型pH計測定；ACC測定參照GB/T 601-2002，GB19106-2003。每次施用前需重新制備并測定各理化指標，見表1。

表1 電生功能水理化指標

1.2.2 試驗設計及噴施方法 供試土壤基本理化性質為：土壤pH值6.11，有機質含量32.1 g·g-1，堿解氮含量147.46 mg·g-1，有效磷含量140.4 mg·g-1，速效鉀含量189.52 mg·g-1。

試驗共設3個處理：CK為噴施自來水處理，A為噴施酸性EFW處理，B為噴施堿性EFW處理，各處理重復3次，標記為CK1、CK2、CK3、A1、A2、A3、B1、B2、B39個地塊，每個地塊面積約2.0 m×1.5 m，為防水滲漏地塊四周用木板阻隔，A、B、CK隨機設置。將供試草莓栽植于A、B、CK地塊中，株行距為20 cm×30 cm左右，待返苗并能正常生長的兩周后進行試驗。

處理A和B每周分別噴施一次電生功能水，CK噴施等量的自來水。根據苗齡大小，按照20～40 L·667m-2用水于晴天上午用手持氣壓式噴霧器進行噴施，均勻噴施到葉片的正反面上，以葉面霧滴均勻一致為宜。其余時間澆灌用水為自來水，生長期間各處理用水溶性肥料隨水澆施5次，各處理栽培管理方式一致。

1.2.3 指標測定方法 生長指標：初花期每個地塊等位選取6株苗進行測定并記錄每處理草莓的株高、莖粗、葉面積、葉柄長度、葉柄粗和鮮重。用直尺測量基質表面到大多數葉片的自然高度定義為株高；用游離卡尺測量莖粗；選距離心葉最近的一片展平的功能葉測量其葉柄長和莖粗；測量葉面積參照鄭洪波等[9]的測定方法。

產量性狀指標：盛花期記錄開花比例，即開花的株數占總株數的比值。各處理每地塊隨機選取6株記錄草莓花數、花序數、單果重、結果數并累計產量。

品質指標：第1花序果實成熟后測定Vc、含糖量、可滴定酸等。蒽酮比色法測定可溶性糖含量[10]，酸堿滴定法測定可滴定酸含量[11]，2,6-二氯靛酚比色法測定VC含量[10]，阿貝折射儀法測定可溶性固形物含量[12]。同時觀察記錄全部地塊病蟲害狀況。

1.3 數據統計

采用SPSS19.0軟件進行數據處理分析，用Duncan' s新復極差法進行多重比較(P<0.05)；采用Excel 2007進行數據整理和圖表繪制。

2 結果與分析

2.1 不同處理對草莓生長指標的影響

從表2可知，EFW處理各指標均高于CK，并顯著提高了草莓的葉面積、鮮重和根冠比，說明其促進了草莓植株的健壯生長。A處理各指標高于B處理但兩者之間差異不顯著。

2.2 不同處理對草莓結果和產量指標的影響

從表3可知，EFW處理增加了草莓的開花比例、花序數、果數、單果重和產量，其中B處理與CK的開花比例和畝產量差異達顯著水平，A、B處理較對照增產達21.42%和14.39%，對提高農民的收益有積極影響。開花比例的提高，說明電生功能水能使草莓提早開花和結果，為草莓提早上市提供參考。

表2 不同處理草莓植株生長指標比較

*注: 表中數值為平均數±標準差，同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

表3 不同處理草莓的結果特性和產量的比較

2.3 不同處理對草莓品質指標的影響

從表4可知，EFW處理品質均有不同程度的提高：A、B處理的果實大小較一致；B處理的可溶性糖和糖酸比顯著高于CK，可滴定酸低于CK，說明B處理草莓的口味偏甜，口感較佳。B處理的Vc、可溶性固形物和可溶性糖均高于A處理，但差異不顯著。

表4 不同處理草莓果實品質指標比較

2.4 不同處理對病蟲害的影響

草莓的病蟲害較多，如灰霉病、炭疽病、白粉病、根腐病等病害及蚜蟲、粉虱、螨蟲、薊馬等蟲害[14]。本試驗各處理均無進行噴施農藥，在植株生長狀況的觀察記載中發現三個處理的表現不同：在CK1中有1株得了炭疽病，只收獲了2顆畸形果，1株出現了根腐病的癥狀并及時進行了拔除；在CK3地塊中2株草莓生長后期得了白粉病，并有擴散的趨勢；B1地塊中1株出現根腐病癥狀；A處理無病蟲害發生，可能與酸性電生功能水的殺菌防控病蟲害作用有關系[6,7]。

3 結論與討論

本試驗電生功能水處理中，草莓的植株的株高、莖粗、葉柄粗、葉面積、鮮重和根冠比等生長指標均高于對照，其中葉面積、鮮重及根冠比與自來水處理達顯著差異水平；草莓諸產量指標也均提高，強酸性電生功能水的開花比例、畝產量與之差異顯著；草莓的整齊度、Vc含量、可溶性糖、可滴定酸及糖酸比等品質增加，強堿性電生功能水的可溶性糖和糖酸比與對照差異顯著，同時強酸性電生功能水處理的地塊中無病蟲害發生，這與田雁[14]報道的關于酸性電解水防病且能提高蔬果品質一致；強酸性EFW處理生長發育各指標優于強堿性處理，但品質指標略差，兩者之間差異不顯著。綜合考慮草莓各項生長指標、產量水平以及品質，可以確定強酸堿性電生功能水不但沒有對草莓植株造成傷害，而且會促進草莓各指標數值的增加，同時對防治病蟲害有一定作用[7]。本研究為草莓及其他作物在生產中使用較高或較低pH的電生功能水提供參考。

本研究利用強酸性和強堿性電生功能水對草莓的生長狀況進行了初探，為了使其應用效果更佳，仍需對電生功能水在不同季節的最佳施用次數和最佳劑量進行探索；同時本試驗只采用了同pH值的強酸堿性電生功能水進行了初步試驗，不同pH值或有效氯濃度的電生功能水對草莓的生長狀況的影響也需進一步研究。