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大棚无土栽培草莓生物学性状及其相关性研究
朱立武1, 江晓东2, 杨建永3, 马定保3( 1. 安徽农业大学园艺系, 合肥230036; 2. 桐城市石河中学; 3. 合肥市桃花经济技术开发区)
草莓促成栽培近年受到人们的普遍重视, 其果实收获期可长达6 个月之久, 鲜果在冬季和早春水果淡季上市, 市场价格高, 经济效益好 。但随着人们消费意识和水平的提高, 对水果无公害、无污染、高品质的要求也更加严格。草莓大棚栽培能避免一些来自大气的污染, 如酸雨、工业粉尘等 。无土栽培不仅能促进植株的生长发育, 提高果实产量和品质, 同时也是解决设施栽培中重茬土壤病害严重及根际有害物质积累问题的有效途径。本试验采用营养液微滴灌溉, 对大棚内草莓在不同基质上生长发育的特点进行研究, 为保护地生态条件下草莓生长发育规律的探索及无土栽培基质的选择奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
供试品种为丰香。采用砂、蛭石和炭化稻壳为基质原料, 配置8 种不同配方基质: 1、70% 砂+ 30%蛭石; 2、50%砂+ 50%蛭石; 3、30%砂+ 70%蛭石; 4、70%砂+ 30%炭化稻壳; 5、50%砂+ 50%炭化稻壳; 6、30% 砂+ 70% 炭化稻壳; 7、100%蛭石; 8、100% 砂; 9、菜园土( CK) 。营养液滴灌提供养分, 营养液配方为: 3000kg 水, 1. 82kg 硝酸钾, 1. 77kg 硝酸钙, 1. 47kg 硫酸镁, 0. 34kg 磷酸铵, 24g硫酸锰, 12g 硼酸, 0. 36g 硫酸铜, 2. 4g 硫酸锌, 0. 24g 钼酸铵, 90g EDTA。试验在钢架塑料连栋大棚内进行, 无加温设施。每个处理样本容量为30 株, 三次重复, 顺序排列。9 月15 日定植, 株行距为20×30cm。
1. 2 性状观察测定
定植后14d 统计植株成活率, 然后分阶段通过随机取样, 对各处理植株的营养生长和生殖生长及果实品质性状指标进行调查统计和测定。开花前测量根长、叶柄长; 以叶面积仪测定单株叶面积; 第一批果实采收后测定根重、果重、果实可溶性固形物含量, 最大单果以第一花序中第一级序果最大者为准。能发育成果实的花蕾视为有效花, 果实重量达8g 以上定为有效果, 统计有效花、果率及单株产量 。
1. 3 资料分析
根据观察测定的结果, 对各处理植株性状表现差异进行对比和显著性测验。对不同处理的栽培效果进行Fuzzy 综合评判 。按照性状之间的关系, 建立三级评判模型, 确立评判关系( 表1) 。
不同处理草莓生长发育性状观察与测定平均值( 表2) 构成原始数据矩阵Xij ( i= 1, 2, 3, ⋯, 13, j= 1, 2, 3,⋯, 9) ; 原始数据矩阵经标准化处理, 得到评判模糊矩阵R, R= ( rij) , rij= ( xij- min x ij) / ( max x ijminx ij ) ∈ [ 0, 1] ; 按专家评定确定权重矩阵A , 评判结果为B= A·R。通过矩阵运算, 得出最终评判结果矩阵B1( Ⅲ) 。对草莓生长发育性状之间的关系进行相关与回归分析。
不同处理草莓生长发育性状观察与测定平均值( 表2) 构成原始数据矩阵Xij ( i= 1, 2, 3, ⋯, 13, j= 1, 2, 3,⋯, 9) ; 原始数据矩阵经标准化处理, 得到评判模糊矩阵R, R= ( rij) , rij= ( xij- min x ij) / ( max x ijminx ij ) ∈ [ 0, 1] ; 按专家评定确定权重矩阵A , 评判结果为B= A·R。通过矩阵运算, 得出最终评判结果矩阵B1( Ⅲ) 。对草莓生长发育性状之间的关系进行相关与回归分析。
2 结果与分析
2. 1 不同基质上植株性状表现差异
基质配方不同, 对草莓移植成活率影响差别很大, 各处理成活率为36%～100%不等, 植株成活效果最好的是基质6, 基质4、5 上植株的成活率与对照相接近, 其余5 种基质上植株的成活率均大大低于对照。
土壤对照植株的发根数最多, 但平均根长最短; 在蛭石与砂配置的基质上, 由于植株根颈容易外露,不利新根萌发, 单株形成根系最少; 砂与炭化稻壳配置的基质有利于草莓叶片面积的迅速扩大, 因此其植株有效花果比率、单株产量和果实品质均优于土壤对照( 表2) 。
对各处理植株测定的13 个性状表现分别进行差异显著性F 测验, 结果差异均达显著水平( A= 0. 05,F0. 05< F) 。
2. 2 大棚草莓生长发育性状之间的相关性
大棚栽培草莓, 其单株产量与成活率呈极显著正相关( A= 0. 01, F0. 01< F) ; 根长与有效果率、根重与复叶数、根长与复叶数、叶面积与复叶数、根数与复叶数呈显著正相关( A= 0. 05, F0. 05< F) ; 根重与单株产量、叶柄长与最大果重、叶面积与单株产量、根重与叶面积、复叶数与果实可溶性固形物呈正相关, 根长与根数、有效果率与最大果重、叶柄长与有效果率、叶柄长与有效花率呈负相关, 但相关关系均未达到显著水平( A= 0. 05, F0. 05> F) 。
2. 3 大棚草莓生长发育性状回归分析
多元回归分析结果, 单株产量与其余12 个性状回归方程依次为: Y= 0. 157×1+ 0. 2117x 2+ 0. 3805x 3-0. 3919x 4- 0. 5628x 5- 0. 7791×6 + 0. 28x 7- 1. 3308x 8- 0. 0965x 9 – 0. 0444x 10 – 0. 0594x 11 + 0. 3071x 12 +7. 4863;
单株产量与根数、根长回归方程为: Y= 0. 008x 1+ 0. 0206x 2- 0. 6194;单株产量与成活率回归方程为: Y = 0. 003x +0. 07。
2. 4 栽培效果综合评判
根据最终评判结果B1( Ⅲ) 和最大原则, 评判值越大, 基质对草莓生长发育的综合效果越好。对草莓无土栽培生长发育最有利的是基质4, 即70%砂+ 30%炭化稻壳; 其次为基质5, 即50%砂+ 50% 炭化稻壳;效果较差的基质是基质1、8。
按照综合评判最终结果排序, 草莓无土栽培基质综合栽培效果表现优劣秩序为: 基质4> 基质5> 基质6> ck> 基质7> 基质3> 基质2> 基质8> 基质1。基质4、5、6 的综合栽培效果优于土壤对照, 是大棚草莓无土栽培效果较为理想的基质配方( 图1) 。
3 结论
关于草莓无土栽培基质原料, 研究报道较多的是蛭石、岩棉和砂。有报道采用蛭石和岩棉栽培效果较好, 但加工蛭石的矿产有限, 成本较高; 岩棉长期不能腐烂分解, 易造成污染。单用砂成本虽低, 但其保肥保水性能差, 栽培效果不佳。本试验研究表明, 选用炭化稻壳与砂适当配合, 不仅原料来源广泛、成本低, 而且栽培效果也很理想。因此作者认为, 砂和炭化稻壳混合, 是草莓无土栽培值得推广的基质原料。配置比例以砂70%～50%, 炭化稻壳30%～50% 为宜。
不同基质上草莓植株的成活率、营养生长、生殖生长及果实品质性状表现差异均达显著水平( A=0. 05, F0. 05< F) 。但对这些单个性状差异的多重比较分析, 并不能确定基质综合栽培效果的优劣, 只有按专家评定确立各评判因素的权重, 采用多级模型的Fuzzy 综合评判, 才能更切合实际地反映基质的综合栽培效果。
