秦新苗 張 彤 尚春明 池建義 李成宇 南立志 王萬鵬 張永強 盧占山
(1.包頭中科瑞豐科技有限公司,內蒙古包頭 014030;2.中國科學院長春應用化學研究所,吉林長春130022;3.包頭市農業(yè)科學研究所,內蒙古包頭 014013;4.中國科學院包頭稀土研發(fā)中心,內蒙古包頭 014000;5.寧城縣立志果蔬專業(yè)合作社,內蒙古赤峰 014231,6.包頭市九原區(qū)哈業(yè)胡同鎮(zhèn)農牧業(yè)服務中心,內蒙古包頭 014060;7.內蒙古新神農園林有限公司,內蒙古包頭 014030)
草莓,屬于薔薇科,草莓屬,多年生常綠草本植物,果實營養(yǎng)價值高,口感香甜,含有多種營養(yǎng)物質,且有保健功效,受到市場的歡迎[1];其栽培面積大,經濟效益高,已成為日光溫室栽培中的主要作物之一[2,3]。
光是植物生長核心要素之一。光作為環(huán)境信號,通過光量子密度(光強度)、光質(光譜)和光照時間(光周期)三方面,對植物生長發(fā)育的各個階段都有極其重要的影響[4]。不同植物對光的需求不盡相同,同種作物的不同生育時期的需光規(guī)律也有所差異。北半球冬季,因陰雪天氣較多,日光溫室內的農作物常常處于“光饑餓”狀態(tài),光照強度低、光照時間短和光質差[5],嚴重影響了日光溫室中越冬草莓的栽培。
稀土農用光源是利用稀土發(fā)光材料制作的LED光源,與普通LED光源相比,稀土光源結構簡單、壽命長,光強更強、光譜更精準。稀土農用光源可根據用戶的實際用途,精準設計出作物所需的光譜,目前已經大量的應用在櫻桃、番茄、火龍果、無花果、黃瓜等高附加值農作物種植和育苗上。本項目旨在研究稀土農用光源補光對草莓產量、品質和抗逆性的影響,以期指導稀土農用光源在草莓補光上的廣泛應用。
實驗于2018年11月-2019年4月,在內蒙古新神農哈業(yè)胡同鎮(zhèn)永豐村禾豐陽光示范基地日光溫室中進行。
供試草莓品種為“紅顏”。外源補光設備由包頭中科瑞豐科技有限公司提供的稀土農用光源,具體參數如下:采用草莓補光專用光譜(紅藍特定比例的復合光),其中藍光波峰為455nm,紅光波峰為625nm,規(guī)格型號是30W單模組,光量子通量密度為(距離燈具 1.5米處)100μmol/m2s,出光角度為 160°。
草莓品種“紅顏”采用單壟雙排栽培,每壟長約9米,壟高30cm、壟寬50cm,株距約20cm,行間距40cm。根據大棚尺寸和結構,結合大棚日溫度變化和日光強變化情況,根據包頭中科瑞豐科技有限公司提供的補光方案安裝布局補光燈。補光區(qū)域安裝時控光控開關,從早上9點到晚上21點補光(當大棚內光強低于8000LUX時補光燈會自動開啟,高于8000LUX會自動關閉)。大棚一共74壟,東邊37壟補光,西邊37壟不補光。
采用隨機取樣的方法,每重復抽取10株,用直尺測量葉長、葉寬,用卷尺測量株高,用游標卡尺測量莖粗;用電子天平測量一級成熟草莓的單果重,計算平均值;用手持測糖儀測定可溶性固形物含量并計算其平均值;測量從種到收的草莓總產量。
調查實驗組和對照組的發(fā)病率和病情指數,每重復隨機取樣100株,始收期調查第一次,15天后調查第二次,發(fā)病率=病株數/總株數×100%,計算病情指數:
實驗數據采用Excel2016和SPSS20.0軟件進行統(tǒng)計分析。
表1 稀土農用光源補光對草莓生長發(fā)育的影響
由表1可以看出,經過稀土農用光源補光的草莓平均植株高度為17.5cm,比對照組增加了13.5%;補光的草莓平均莖粗為2.4cm,比對照組增加了14.3%;補光的草莓平均葉片長為6.88cm,比對照組增加了7.7%;補光的草莓平均葉片寬為5.54cm,比對照組增加了11.2%;以上差異均為極顯著差異。
表2 稀土農用光源補光對草莓經濟性狀的影響
由表2可以看出,采用稀土農用光源補光的草莓果實鮮亮,外觀優(yōu)于對照組,并且草莓的開花期提前7天,采收期提前13天。補光的草莓可溶性固形物為10.23%,比對照增加了4.0%,差異顯著。
表3 稀土農用光源補光對草莓產量的影響
由表3可以看出,采用稀土農用光源補光的草莓平均單果重為24.62g,比對照組增加了11.7%;補光的草莓畝總產量為3316kg,比對照組增產了30.4%。
表4 稀土農用光源補光對草莓灰霉病發(fā)病的影響
由表4可以看出,采用稀土農用光源補光的草莓灰霉病發(fā)病率為6.4%,比對照組降低了18.9%;補光的草莓灰霉病發(fā)病指數為1.8,較對照組發(fā)病指數降低了9.9。
采用稀土農用光源草莓專用補光方案補光對草莓的品質、產量和抗病性影響顯著。與對照組相比,補光草莓植株的株高、葉片大小、莖粗等農藝性狀均有不同程度的增加;補光的草莓開花期早,采收期提前13天,對于越冬草莓來說,提前上市的草莓售價很高;補光的草莓單果重增加了約2.6g,產量增加了約30%,同等管理水平條件下,農戶增收效益顯著。補光燈的使用,增強了草莓的抗病性,有效降低了農藥的使用量和使用次數,由此可見,稀土農用補光技術也是綠色高效防控體系的重要環(huán)節(jié)。
草莓含有豐富的維生素和礦物質,每百克含維生素C高達80毫克,遠遠高于蘋果和梨;還含有葡萄糖、果糖、檸檬酸、蘋果酸、胡蘿卜素、核黃素等。這些營養(yǎng)素對兒童的生長發(fā)育有很好的促進作用,對老年人的健康亦很有益。
草莓主要的營養(yǎng)價值體現在其維生素C含量非常高。維生素C可以防治牙齦出血,促進傷口愈合,并會使皮膚細膩而有彈性。研究發(fā)現,維生素C除了可以預防壞血病外,對動脈硬化、冠心病、心絞痛、腦溢血、高血壓、高血脂等疾病,都有積極的預防作用。
草莓中的胡蘿卜素是合成維生素A的重要物質,具有明目、養(yǎng)肝的作用。草莓中含有一種胺類物質,對治療白血病和再生障礙性貧血有一定的功效。
草莓清洗方法:①用自來水不斷沖洗,流動的水可避免農藥滲入果實中。②洗干凈的草莓也不要馬上吃,最好再用淡鹽水或淘米水浸泡5分鐘。淡鹽水可以殺滅草莓表面殘留的有害微生物;淘米水呈堿性,可促進呈酸性的農藥降解。③洗草莓時,注意千萬不要把草莓蒂摘掉,去蒂的草莓若放在水中浸泡,殘留的農藥會隨水進入果實內部,造成更嚴重的污染。另外,也不要用洗滌靈等清潔劑浸泡草莓,這些物質很難清洗干凈,容易殘留在果實中,造成二次污染。