李響,張雨婷,靳亞忠,孫雪,陳邁,付強
(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)園藝園林學(xué)院,大慶 163319)
草莓(Fragaria L.)是世界上重要的經(jīng)濟水果,并具有很高的視覺吸引力和豐富的營養(yǎng)價值[1],深受人們喜愛。草莓以土壤栽培、半基質(zhì)栽培和基質(zhì)栽培為主,與傳統(tǒng)土壤栽培相比,基質(zhì)栽培產(chǎn)量更高,具有避免土傳病蟲害和克服連作障礙等優(yōu)點[2]。泥炭的有機質(zhì)和纖維含量豐富,持水性和通透性好,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。但由于泥炭對自然環(huán)境的特殊性及不可再生性,無限度開采和消耗必將破壞自然生態(tài)平衡[3-4]。菇渣是蘑菇商業(yè)化生產(chǎn)后留下的廢料,與其他有機廢料和城市廢棄物相比,菇渣的有機質(zhì)和營養(yǎng)元素含量更為豐富,可與其他基質(zhì)按比例混配用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[5]。
生產(chǎn)中結(jié)合生物刺激劑的使用,可有效促進草莓的營養(yǎng)生長[6],提高農(nóng)藥有效成分利用率,減少農(nóng)藥使用[7],促進作物對礦物質(zhì)營養(yǎng)的吸收,提高對非生物脅迫的耐受性,調(diào)節(jié)作物生長[8-12]。直接影響作物的生理和新陳代謝,改善土壤條件[13],最終實現(xiàn)作物的綠色安全生產(chǎn),提升產(chǎn)量和品質(zhì)。研究了三種有機基質(zhì)(泥炭、泥炭分別與兩種菇渣的混合物)和兩種生物刺激劑氨基酸提取物(Aminoplant)和海藻素(Goemar BM86)對草莓生長和產(chǎn)量的影響,擬為新型基質(zhì)和生物刺激劑在草莓栽培中的應(yīng)用提供理論支撐。
試驗以弗吉尼亞草莓(F.virginiana)和智利草莓(F.chiloensis)雜交種后代(Fragaria×ananassa Duch)草莓植株為試驗材料,設(shè)定泥炭(含量100%)為CK處理組,香菇(Lentinus edodes Berk.)菇渣與泥炭按1∶1的比例混合為A處理組,平菇(Pleurotus ostreatus Jacq.)菇渣與泥炭按1∶1的比例混合為B處理組,每個處理組中外施的生物刺激劑分別為Arysta Life-Science公司生產(chǎn)的Aminoplant(氨基酸提取物)和Goemar BM86(海藻素)。
研究于2019年4月9日至2019年7月8日在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)航天育種基地的溫室中進行,溫度控制在25±5℃。如表1所示,將草莓種植在花盆中(直徑15 cm,高度20 cm)中,按照試驗設(shè)計,每盆填充4 L試驗基質(zhì)。試驗采用裂區(qū)試驗設(shè)計,設(shè)6個處理,每次重復(fù)6盆,共4次重復(fù),每盆1株。待植株定植30 d后,根據(jù)不同處理設(shè)計均勻澆灌500 mL生物刺激劑,氨基酸提取素的濃度為0.5%、海藻素的濃度為0.1%,每間隔7 d澆灌1次,共澆灌4次。
表1 試驗設(shè)計Table 1 Experiment design
在試驗過程中,記錄草莓苗定植后90 d內(nèi)的葉片、花朵和果實的數(shù)量,以及每株植物的總果實產(chǎn)量,并在定植后第90天進行指標測量:使用卡尺測量每個植物的冠狀直徑;記錄植株地上部和地下部鮮重,然后將植物在105℃的烘箱中干燥至恒重,記錄地上部和地下部干重。
使用SPSS 20軟件處理和統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù),采用Duncan新復(fù)極差法進行顯著性分析。
表2 不同處理對草莓根狀莖的影響Table 2 Influence of difference treatments on strawberry crown diameter
由表2可知,CK處理組草莓植株平均根狀莖直徑顯著高于其他處理(P<0.05),CK2的草莓植株平均根狀莖直徑最大為10.6 mm,A和B處理組的草莓植株根系根狀莖之間無顯著差異。相同基質(zhì)條件下兩個生物刺激劑對草莓根狀莖的發(fā)育影響不同,海藻素處理組的草莓根狀莖平均值顯著高于用氨基酸提取物處理組(P<0.05)。
表3 不同處理對草莓葉片數(shù)的影響Table 3 Influence of difference treatments on strawberry number of leaves
由表3可知,CK2和B1處理的草莓植株平均葉片數(shù)最高,A2處理的草莓植株平均葉片數(shù)最低為5.92片,但各處理組之間平均葉片數(shù)無顯著差異。從生物刺激劑方面來看,兩個生物刺激劑對草莓植株葉片的發(fā)育影響效果相近,無顯著差異。
表4 不同處理對草莓植株地下部鮮重的影響Table 4 Influence of difference treatments on strawberry fresh wight of root and crown
由表4可知,CK處理組的地上部分平均鮮重均顯著高于其他處理,且CK2的草莓植株平均地上部鮮重最大,為22.80 g,顯著高于CK1及其他處理(P<0.05)。A和B處理組的草莓植株地上部鮮重間無顯著差異。從生物刺激劑方面來看,外源海藻素對各草莓植株地上部生長的促進作用效果更好。
表5 不同處理對草莓植株地上部鮮重的影響Table 5 Influence of difference treatments on strawberry fresh wight of leaves
由表5可知,CK處理組的草莓植株平均地下部鮮重最高為4.56 g,顯著高于A和B處理組(P<0.05),而A和B處理組的草莓植株地下部鮮重平均值無顯著差異。從生物刺激劑方面來看,在CK和B處理組中,海藻素處理草莓植株對其地下部鮮重的促生效果優(yōu)于氨基酸提取素,而作用在A處理組中,兩者效果無顯著差異。
由表6可知,CK處理組草莓植物平均地上部干重顯著高于其他處理組(P<0.05),CK2草莓植株平均地上部干重最高為6.84 g。B處理組草莓植株地上部干重平均值顯著高于A處理組(P<0.05)。從生物刺激劑方面來看,海藻素對CK和B處理組草莓植株地上部干物質(zhì)積累的促生效果較氨基酸提取素好。
表6 不同處理對草莓植株地上部干重的影響Table 6 Influence of difference treatments on strawberry dry wight of leaves
由表7可知,CK處理組的草莓植物平均地下部干重顯著高于其他處理組(P<0.05),從生物刺激劑方面來看,相同基質(zhì)條件下,海藻素對草莓地下部干物質(zhì)的促生效果均優(yōu)于氨基酸提取素。
表7 不同處理對草莓植株地下部干重的影響Table 7 Influence of difference treatments on strawberry dry wight of root and crown
由表8可知,CK處理組平均開花數(shù)最高,CK2草莓植株平均累計開花數(shù)最高為6.17朵。但各組整體平均開花數(shù)并無顯著差異(P>0.05)。從生物刺激劑方面來看,CK2平均開花數(shù)高于CK1,B2平均開花數(shù)高于B1,但各處理間差異不顯著(P>0.05)。
表8 不同處理對草莓花數(shù)的影響Table 8 Influence of difference treatments on strawberry number of flowers
由表9可知,CK1、CK2、A1和A2處理間平均結(jié)果數(shù)無顯著差異,但顯著高于B1和B2處理(P<0.05),說明在B處理組中,且在B處理組中,B2處理的草莓平均結(jié)果數(shù)顯著高于B1,B處理組基質(zhì)栽培的草莓植株對于海藻素的響應(yīng)效果優(yōu)于氨基酸提取素。
表9 不同處理對草莓果實數(shù)量的影響Table 9 Influence of difference treatments on strawberry number of fruits
由表10可知,CK2的平均草莓產(chǎn)量最高為27.04 g,顯著高于其他處理(P<0.05)。A1處理平均草莓產(chǎn)量最低為18.02 g。CK和B處理組平均草莓產(chǎn)量差異不顯著(P>0.05)。從生物刺激劑方面來看,相同基質(zhì)栽培條件下,CK2平均草莓產(chǎn)量顯著高于CK1(P<0.05),A2處理平均草莓產(chǎn)量顯著高于A1處理(P<0.05),B2處理平均草莓產(chǎn)量顯著高于B2處理(P<0.05)。說明海藻素能顯著提高CK和A處理組草莓平均產(chǎn)量,在B處理組中,兩個生物刺激劑的作用效果無顯著差異。
表10 不同處理對草莓產(chǎn)量的影響Table 10 Influence of difference treatments on strawberry fruit yield
菇渣應(yīng)用與不同園藝作物栽培時,對其產(chǎn)量影響的不同[14-15]。草莓根狀莖健壯程度通常取決于植物生長的環(huán)境條件和土壤的營養(yǎng)狀況,選用不同基質(zhì)對草莓根狀莖、葉片以及植株干鮮影響不同[16-17]。根狀莖越大草莓生長越旺盛,生長速度越快,且不同基質(zhì)由于其結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分組成的不同,導(dǎo)致植物干鮮重存在差異[18]。試驗中,以CK處理組的根狀莖發(fā)育最好,植株地上和地下部干鮮重均顯著高于A和B處理組。Sendi等[19]研究發(fā)現(xiàn),生長在泥炭中的羽衣甘藍,植株干鮮重顯著高于生長在菇渣和泥炭混合的基質(zhì)中的羽衣甘藍,與研究結(jié)果相一致。而Zeeshan等[20]研究發(fā)現(xiàn),在菇渣基質(zhì)栽培的番茄地下部鮮重最高,與研究中的結(jié)論存在差異,可能由于所采用的菇渣在作為栽培基質(zhì)時,腐化程度或者菇渣的原始材料存在差異有關(guān),其中的原因還需進一步進行研究。CK、A和B處理組草莓植株平均葉片及開花數(shù)沒有顯著差異,這與李婷婷等[21]在不同基質(zhì)配方栽培芍藥的試驗中得到的結(jié)果一致,這可能跟作物生長發(fā)育規(guī)律相關(guān)。B處理組草莓產(chǎn)量平均值顯著高于A處理組,這與徐陽[22]利用泥炭與菇渣3∶1混合配做基質(zhì)種植番茄的產(chǎn)量顯著高于泥炭與菇渣1∶1混合的基質(zhì)的研究結(jié)果相似,可能是兩種菇渣基質(zhì)的原料不同,導(dǎo)致理化性質(zhì)和營養(yǎng)元素含量不同有關(guān)。
生物刺激劑能有效促進草莓的營養(yǎng)生長并提高產(chǎn)量[23]。在研究中,海藻素的應(yīng)用對草莓根狀莖、地上部鮮重、地下部干重和果實產(chǎn)量均具有顯著的影響,海藻素處理組的草莓植株地上部鮮重顯著高于氨基酸提取物處理組,與Soppelsa等[23]研究結(jié)果一致。相同基質(zhì)處理組中,各外施海藻素處理的草莓產(chǎn)量均顯著高于氨基酸提取物處理組,根據(jù)El-Miniawy等[24]研究結(jié)果,證明外施海藻素能有效提高草莓產(chǎn)量。B處理組草莓平均結(jié)果數(shù)量顯著低于A處理組,但平均產(chǎn)量的結(jié)果與之相反,相關(guān)研究用適宜濃度的氨基酸提取物和海藻素能夠有效提高冬棗[25]和草莓[26]的葉片光合效率,增強抗性,改善果實品質(zhì),增加了單果重從而提升了產(chǎn)量。各海藻素處理的草莓平均產(chǎn)量顯著高于氨基酸提取素處理,可能因營養(yǎng)生長的加強與生物刺激劑影響植物的糖代謝和體內(nèi)激素變化有關(guān)。各處理組平均葉片數(shù)量、平均開花數(shù)量和平均果實數(shù)量影響無顯著差異,這可能與不同環(huán)境條件、栽培模式、作物習(xí)性、生物刺激劑的劑量和施用方法等因素相關(guān)[27-28]。
試驗研究了3種有機基質(zhì)和2種生物刺激劑對草莓生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明:3種有機基質(zhì)中,泥炭作為基質(zhì)的處理組對草莓植株生長的影響顯著優(yōu)于其他混合基質(zhì)處理組,香菇菇渣與泥炭混合基質(zhì)處理組和泥炭處理組的草莓植株各項指標最接近,且產(chǎn)量與泥炭處理組無顯著差異。表明了菇渣可部分替代泥炭,與泥炭混合作為基質(zhì)應(yīng)用于草莓栽培。但由于菇渣種類不同,其作用效果不同。另外,海藻素處理組的草莓營養(yǎng)生長參數(shù)顯著優(yōu)于氨基酸提取物處理組,并且海藻素處理組的草莓產(chǎn)量更高,說明了在泥炭、菇渣與泥炭混合作為基質(zhì)條件下,海藻素比氨基酸提取物更能有效促進草莓植株生長,但因菇渣內(nèi)的營養(yǎng)成分因原料不同而存在較大差異,結(jié)合不同生物刺激劑的使用對作物的影響效果較為復(fù)雜,還需進一步進行研究。