硅溶膠在草莓生產上的應用研究

李曉楚，徐金輝，韓絨絨，張繼東，沈素華

（1.臨沂市羅莊區農技推廣中心，山東臨沂 276017；2.臨沂市蘭山區農業農村局，山東臨沂 276010）

土壤肥料界普遍認為，硅是植物體組成的重要營養元素，被列為繼氮、磷、鉀之后的第四大元素，能夠提高作物抗逆性，提高作物產量，改善品質。葡萄施用硅肥后，葉片葉綠素含量增加，果實中可溶性固形物增加，總糖含量提高[1]。草莓吸收硅元素后，葉片形成硅化細胞，抗病蟲害效果顯著[2]；草莓植株養分的遷移速率提高，葉片營養元素增加，有利于草莓植株光合作用，以及產量、VC、總糖度、固酸比增加，提高草莓品質[3]。硅溶膠是二氧化硅膠體微粒在水中均勻擴散形成的膠體液，二氧化硅呈納米尺度[4]，具有粒徑小、比表面積大、活性高、滲透性強、容易被作物吸收等特點[5]，是活性硅酸溶液[6]；活性硅酸是植物硅素的主要來源，被植物吸收后，經細胞脫水形成二氧化硅膠（俗稱生命起源蛋白石），能夠有效提高植物對病蟲害的抗性[7]。在水稻上增施納米硅酸，水稻葉片形成硅化細胞，葉片對稻瘟病病菌孢子萌發與菌絲生長有抑制作用，同時能夠提高水稻葉片葉綠素含量，使葉片凈光合速率增大[8]。目前，硅肥的品種主要有枸溶性硅肥、水溶性硅肥兩大類，枸溶性硅肥溶于酸后可以被植物吸收，多為煉鋼廠的廢鋼渣、粉煤灰、礦石經高溫煅燒工藝等加工而成，含有多種礦物質，能為植物提供硅素及其他元素。水溶性硅肥一般是可溶性硅酸鹽，溶于水后可被植物直接吸收，可為作物提供硅素。目前，硅溶膠已普遍應用在鑄造、化工、纖維等方面，但在農業方面的應用研究少見于報道。本研究利用硅溶膠的特性，在草莓葉面上進行噴施試驗，研究硅溶膠對草莓產量及品質的影響，為在草莓上推廣施用硅溶膠，提高草莓產量、品質和抗病性提供依據，也為硅溶膠在農業上應用提供思路。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試硅溶膠由山東臨沂智軒新材料有限公司提供，外觀為乳白色半透明的膠體溶液，成分為mSiO2·nH2O，SiO2含量30%，粒徑8～16 nm，含有大量水和羥基，無味、無毒、無公害，呈膠體狀，pH 值為9。

1.2 試驗地點及試驗對象

試驗在山東省臨沂市羅莊區冊山街道大沙溝村進行，土壤為沙壤，堿解氮（N）、有效磷（P）、速效鉀（K）含量分別為186 mg/kg、69 mg/kg、202 mg/kg，有機質含量28%。供試草莓品種為紅顏，9 月下旬在冬暖棚內定植，栽培密度120 000 株/hm2。

1.3 試驗設計

對供試硅溶膠在稀釋時采取防聚沉措施。試驗共設置3 個處理，分別為T1、T2、T3，稀釋倍數分別是800倍液、400 倍液、100 倍液，設置對照CK，噴施灌溉用水，于草莓植株體定植后第7 天、第21 天各噴施1 次，其余管理按照常規措施進行。

2 結果與分析

2.1 葉綠素相對含量調查

在草莓第二次噴施硅溶膠后7 d、15 d、21 d、30 d，采用LA-S 多功能葉面積分析儀，測定草莓葉片葉綠素含量（SPTD 值）。調查方法為采用加權平均數法，田間調查數據見表1。

表1 葉綠素SPTD 值調查表

從7 d 調查結果可知，3 個處理葉綠素SPTD 值比對照分別增加0.79、2.71、2.75，增加幅度在2.10%～7.32%；15 d 調查結果，3 個處理葉綠素SPTD 值比對照增加明顯，增加值分別為6.07、7.90、8.29，增幅為13.40%～18.30%；21 d 調查結果，3 個處理葉綠素SPTD 值比對照分別增加了5.12、7.72、7.86，增幅為10.74%～16.50%；30 d 調查結果，3 個處理葉綠素SPTD 值比對照分別增加4.89、7.40、7.48，增幅為10.12%～15.49%，增加量最大為T3，達到7.48。結果表明，噴施納米硅酸膠體，葉片中葉綠素含量增加，前期增加速度快，后期相對較慢，說明草莓葉面噴施硅溶膠能夠提高葉綠素累積速度，使葉綠素含量達到峰值的時間縮短，提高草莓葉片葉綠素含量。葉綠素含量快速增加，能夠為草莓植株積累更多養分，有利于草莓生長，對草莓產量提高有促進作用。

2.2 葉片面積調查

在草莓第二次噴施硅溶膠后7 d、15 d、21 d、30 d，采用LA-S 多功能葉面積分析儀測量草莓葉片面積，調查采用加權平均數，結果見表2。

表2 葉片面積調查表

從7 d 調查結果看，3 個處理葉面積比對照分別增加0.53 cm2、0.63 cm2、0.81 cm2，增加幅度不明顯；15 d調查結果，3 個處理葉面積比對照分別增加1.89 cm2、3.41 cm2、3.85 cm2，3 個處理葉片面積比對照明顯增加，T3 最大，比CK 葉面積增加12.72%；21 d 調查結果，3個處理葉面積比對照分別增加1.62 cm2、3.43 cm2、4.19 cm2，T3 比CK 葉面積增加13.70%；30 d 調查結果，3 個處理葉面積比對照分別增加1.52 cm2、3.38 cm2、3.75 cm2，T3 比CK 葉面積增加12.00%。

試驗結果表明，在草莓葉面上噴施硅溶膠，能夠增加葉片面積，T1 增加量相對較小，可能是由子硅元素量小，達不到對葉片增長需要的量。草莓葉片噴施硅溶膠達到一定量后，葉片增長加速，到達最大葉面積的時間縮短。草莓葉片面積增加，接受光照量增加，光合作用增強，可為草莓植株體提供更多光合產物，保持植株體生長旺盛，提高產量。

2.3 病蟲害調查

蟲害面積測定方法按照測試葉片蟲取食面積比平均葉面積方法計算。病害面積測定方法按照測試葉片病斑面積比平均葉面積方法計算。用LA-S 多功能葉面積測試儀進行測量。由表3 可知，草莓噴施硅溶膠后，T1、T2、T3、CK 葉片病斑率分別是5.73%、3.96%、3.95%、8.99%，3 個處理比對照病斑面積減少；T1、T2、T3、CK 葉片蟲食面積率分別2.63%、1.97%、1.89%、7.68%。數據表明，草莓葉面吸收硅素后，感病率明顯降低，抗病蟲害能力增強，原因是草莓吸收硅素后，葉片形成某種礦化硅物質，能夠阻止菌絲進入細胞，抵御病蟲害的發生。

表3 病蟲害發生情況調查表

2.4 成熟期、外觀調查

草莓施用硅溶膠后，能夠提早成熟時間。由表4 可知，3 個處理草莓初果成熟時間分別比對照提早5 d、7 d、7 d。從外觀看，施用硅溶膠的草莓顏色更加鮮艷，光澤豐潤，果肉有緊實感，口感更好。結果證明，施用硅溶膠后，草莓外觀更加“美顏”，機械強度增加，商品性和耐儲運性增加。

表4 成熟期、商品性調查表

2.5 品質調查

VC 含量和糖度決定草莓的品質、適口性。采用紫外分光光度法測定供試草莓產品VC 含量，結果見表5。由表5 數據可知，T1、T2、T3 處理的VC 含量明顯高于對照，分別增加14.80%、21.03%、21.10%；T2、T3 高于T1。用糖度計測定草莓的糖度，數據見表5。硅溶膠處理的草莓糖度均高于對照，提高幅度分別為4.28%、13.11%、13.38%；T2、T3 高于T1，T3 最高，但與T2 差別不顯著。試驗結果表明，葉面噴施硅溶膠可提高草莓品質，增強適口性，增加商品性。

表5 VC、糖度調查表

2.6 產量調查

2.6.1 花序

調查每株草莓平均花序數、平均每個花序開花數量、平均每個花序結果數量，調查結果見表6。每株草莓抽發花序穗數、每穗開花朵數、結果數量差別不顯著，這應與草莓本身屬性及共同的生長環境有關。成果是指草莓果實具備經濟價值、有一定商品性的果實。表6 數據顯示，3 個處理每穗花序成果數量與對照的差別明顯，應與草莓提供營養物質能力有關。在同等管理條件下，施用硅溶膠的植株，為果實生長提供的養分更加充足，果實生長發育正常，成果率較高。

表6 花序調查表

2.6.2 產量

按照當地草莓栽培經驗，在田間管理時，摘除后期抽發的花序、老葉及四級花序，在每穗花序上只留一、二、三級花序。調查統計結果見表7。數據顯示，T1、T2、T3 平均單果重均高于對照，幅度分別是5.96%、9.27%、9.03%，T2 與T3 單果重量差別不明顯；單株產量分別增加8.79%、33.67%、34.50%。結果證明，在草莓葉面上噴施硅溶膠，可增加草莓果實重量，單株產量增加幅度明顯。按照理論計算，本試驗設計草莓最高增產14 702.4 kg/hm2。

表7 產量調查表

3 結論

試驗表明，在草莓葉面上噴施硅溶膠后，能夠促進草莓生長，使草莓葉綠素含量增加，葉面積增大，草莓葉綠素含量和葉面積增長迅速，達到最大葉面積和葉綠素含量的時間縮短；可增強光合作用，增加養分積累，使草莓果實提早成熟，產量增加，品質提高，商品性增強。硅溶膠被植株吸收后，病蟲害為害葉片減小，可增加草莓的抗病蟲害能力；病蟲害危害性減輕，用藥量減少，可發展綠色產品，為消費者提供放心草莓產品。噴施硅溶膠的草莓，果實緊實，可增加耐儲運性，為遠距離運輸草莓產品提供了條件。

本研究認為，硅溶膠可在草莓種植上加以推廣應用，提高草莓產量和品質，可增加種植戶收入，經濟效益明顯。因此，草莓推廣應用硅溶膠具有良好的前景。但是，土壤中硅元素豐缺與草莓葉面噴施硅素最佳用量關系需要進一步研究確定，草莓葉面上噴施硅元素最佳時期需繼續試驗研究。