家庭环境下草莓栽培基质的材料选择与优化策略

作者: 罗雪婷 桂文丽 齐志翔 曾博雅 翁晓晨 刘牧

家庭环境下草莓栽培基质的材料选择与优化策略0

摘 要:草莓因具有独特的风味和较高的营养价值而深受广大消费者喜爱,在家庭环境下栽培草莓成为一种流行。为探索家庭环境下草莓栽培基质材料的选择与优化策略,以隋珠草莓为供试材料,用草木灰、鸡蛋壳、沙子、碎竹叶等配制了6种不同的栽培基质,研究其对草莓生长状况的影响。结果表明,基质配方C、D、E均能促进草莓生长,且以配方E(沙子、草木灰与营养土按1∶1∶1的体积比配制)的草莓植株生长状况最佳。研究为家庭草莓栽培提供了一种材料成本低廉、易于获取的优质栽培基质配比方案,有助于提高草莓产量和品质。

关键词:草莓栽培;基质配比;家庭园艺;土壤优化;资源利用

中图分类号:S668.4 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2024)13-88-4

DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.13.019

0 引言

中国的草莓生产与消费量巨大,且市场需求持续增长[1]。草莓的产量和品质受多种环境因素的影响,其中土壤条件是决定其营养吸收和生长发育的关键[2]。理想的草莓种植土壤应具备良好的排水性和丰富的有机质,以使草莓健康生长[3]。然而,在家庭园艺实践过程中,缺乏一种既轻便又具备良好保水保肥和透气性的草莓栽培专用基质。目前,生产中广泛使用草炭等不可再生基质原料,不仅成本较高,且不利于可持续发展[4]。因此,以资源丰富、成本低廉、应用效果显著且环保的农业废弃物为配方原料,开发出新型栽培基质显得尤为迫切和重要。

在家庭园艺中,人们常将发酵后的厨余垃圾作为有机肥料添加到土壤中,不仅能提高土壤的养分含量[5],促进养分平衡[6],并有调节土壤pH值的效果[7]。这些有机肥料的添加能显著改善土壤结构,为植物提供生长所需的营养,是适宜草莓栽培的优质基质。

笔者以草木灰、鸡蛋壳、沙子、碎竹叶和营养土为材料,并以草莓植株的生长情况、果实产量等为评价指标,探索和优化草莓栽培基质配方。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

以隋珠草莓为试验对象;根据综合生长指标,将36盆品种相同、长势相近的草莓苗精细分为1~6级,并按长势水平从高到低依次排列。从每一级中随机抽取1盆草莓苗集合形成1组,最终分成6组长势均匀一致的草莓苗试验组,从而降低草莓苗长势差异所带来的试验误差[8]。以草木灰、鸡蛋壳、沙子、碎竹叶、营养土等材料作为栽培基质的基础成分,通过精确控制各组分的体积比例,共配制出6种栽培基质,详细配方见表1。试验处理组共6组,每组6盆,使试验重复次数与处理组数量相等,从而确保试验结果的稳定性和可靠性。试验遵循重复、随机排列和局部控制三大原则[9],各处理组的重复数相等,进行单因素试验。

1.2 测定指标与方法

在定植当天17:00及定植后第18日17:00,对所有试验植株的以下生长指标进行标准化测量,包括株高、花数、叶数、叶柄长度与直径、叶面积、冠幅等[10]。为确保数据的精确性,每项指标均独立重复测量3次,用手写表格形式记录数据,并用Excel软件对数据进行整理与清洗,包括剔除冗余数据、整合缺失值及数据格式标准化等。数据整理完善后,采用方差分析、F检验、SSR多重比较等统计方法对数据进行深入分析,以揭示生长变化规律。具体测量技术细节见表2[4]。

1.3 试验相关情况说明

为了系统探究不同栽培基质对草莓生长情况、产量潜力及品质特性的影响,笔者采用控制变量、数据分析、对比试验等方法,确保试验结果的准确可靠。笔者主要控制基质配比这单一变量,通过统一试验条件、使用标准化的测量工具、增加平行测定次数等方式,降低混杂因素的影响,减少试验误差[11]。

在试验阶段,根据试验目标和所用材料,综合考虑温度、湿度及设备配置等因素调节试验环境和设备,控制试验温度为15~20 ℃、湿度为60%~80%、日照时间为10~12 h、光照强度为10 000~20 000 Lux,确保环境条件一致。在试验过程,详细记录各种情况。在数据采集阶段,用测量工具人工批量采集数据,并增加重复测量次数,确保数据的完整性和准确性。针对试验中存在的问题,采取改进措施,并优化设备配置,提高设备性能。此外,笔者强化环境监控与管理措施,确保试验条件维持恒定且适宜,为试验结果的准确与可靠奠定坚实基础。

2 结果与分析

2.1 不同基质配比处理对草莓植株生长的影响

在草莓栽培过程中,观察并精确测定处理组与对照组草莓生长指标,结果见表3。对各级综合生长指标数据进行方差分析及F检验,从多重比较结果可知,每级内6盆草莓苗的综合生长指标两两差异不显著。数据分析表明,基质配比的差异对草莓多个生长指标具有显著统计学效应。草莓的高效生产需要营养生长和生殖生长合理均衡[12];株高、冠幅、叶柄长度、叶柄直径及叶片数量等生物学性状作为草莓营养生长状态的关键表征,其数值的增大往往预示着植株强健的生长态势[13]。因此,优化基质配比以最大化促进这些生长指标的正向变化,对提高草莓产量与品质具有重要意义。

由表3可知,在不同处理下,草莓植株高度的增加量以处理Ⅱ(2.65 cm)为最大,其次是处理Ⅴ,处理Ⅰ最小;草莓冠幅的增加量以处理Ⅴ(2.77 cm)为最大,其次是处理Ⅵ,处理Ⅰ最小;草莓叶片数的增长量以处理Ⅲ(2片)为最大,其次是处理Ⅳ、处理Ⅴ,其余处理无明显变化;草莓叶柄长度的增加量以处理Ⅴ(2.48 cm)最大,其次是处理Ⅰ,处理Ⅱ最小;叶柄直径增加量以处理Ⅱ(0.43 cm)为最大,其次是处理Ⅰ,处理Ⅳ、处理Ⅵ最小;叶面积增加量以处理Ⅲ(1.75 cm2)为最大,其次是处理Ⅰ,处理Ⅴ最小;花量增加量以处理Ⅴ(3个)最多,其次是处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ,处理Ⅰ最少。

2.2 不同基质配比对草莓生长影响的综合评价

有学者研究提出,株高是衡量植株营养生长态势的关键指标;叶面积是影响光合作用效率的决定性因素之一,对能量转换与物质积累有着重要影响;茎直径与叶柄直径会影响营养物质的传导效率,间接影响果实的最终产量与品质[14]。此试验结果表明,观测的所有生长指标均展现出正向增长趋势;经综合评估,处理Ⅴ下的草莓植株展现出最优的生长表现与发育潜力。

2.3 沙子、碎竹叶基质处理对草莓生长的影响

用沙子、碎竹叶代替砾石作为基质,探究其对草莓生长的影响。基质配方有A组、B组、C组(均使用沙子、碎竹叶组合)和D组(仅使用碎竹叶)、E组(仅使用沙子),F组未添加任何能增加土壤孔隙的材料。

计算所有处理的指标均值,并通过F方差检验进行所有数据的方差分析。通过最小显著性差检验以5%的概率水平作为最小显著性单位来执行均值对之间差异的显著性[15]。由表3可知,处理组V在叶柄长度、冠幅等方面综合比较下表现出明显优势,其次是处理组Ⅲ。此外,处理Ⅱ、处理Ⅳ下的草莓生长性能也优于处理Ⅵ。综上所述,用沙子作为基质栽培草莓的效果要优于使用碎竹叶,即在某些方面,沙子替代碎竹叶作为基质材料用于草莓栽培具有一定优势。

2.4 草木灰基质处理对草莓生长的影响

在试验中,A组、C组、D组、E组均在营养土的基础上增添草木灰,F组则用纯营养土栽培草莓。其中,处理Ⅴ的草莓生长优势最为显著,其次为处理Ⅲ、处理Ⅳ,且这2组草莓的生长状况均优于处理Ⅵ,即草木灰对草莓生长的影响比纯营养土更显著。

3 讨论

3.1 家庭草莓种植基质原料筛选

草莓因具有较高的营养价值而深受消费者青睐。但在家庭环境中(如自然露天环境或垂直农耕等先进园艺设施内)进行草莓栽培,仍面临一些问题[16]。土壤健康问题(如土壤次生盐渍化及土壤病害)已成为制约设施草莓可持续发展的关键。为解决上述问题,研究人员提出基质栽培模式解决方案。然而,基质材料的种类与配比对草莓的生长发育展现出差异化的影响[17]。这进一步表明优化基质配方在促进植物健康生长中的重要性。

在家庭种植草莓时,应选择便宜、易得的基质材料。因草莓根系不发达,且植株偏小、叶片大[18],又考虑到草莓生长所需的营养元素和土壤孔隙度等,研究提出以鸡蛋壳、沙子、草木灰、碎竹叶作为基质原材料。这些材料能有效提供N、P、K等元素,并使栽培基质疏松。

3.2 基质栽培在草莓种植中的应用与优势

基质栽培法用非土壤固态介质来稳固草莓根系,确保植株通过该介质有效汲取必需的营养元素、水分及氧气。基质的特性在于其纯净无害,能避免与营养液发生不利化学反应,且可通过采取严格的防渗漏措施,保障栽培环境的稳定性与可持续性。由于基质可更换,草莓的生长环境易于调整,因此可减少土传病害及连作障碍,进一步改善草莓的品质[19]。

基质栽培技术在现代农业生产中被广泛应用,其优势在于能显著降低农药、水肥的使用量,还能显著缓解土壤栽培中常见的土壤泛盐现象,有效降低土传病害危害程度,为草莓等作物的健康生长提供更为优越的栽培环境。然而,在家庭种植中,草莓栽培通常作为一种兴趣爱好,种植者往往会寻求降低种植成本的方法。因此,选用简便易得、效果优良的基质,并确保草莓生长良好,成为家庭种植草莓的重要环节。

试验结果表明,处理Ⅰ的基质虽能提供多种营养元素及基质疏松物质,但草莓生长状况不佳(可能是由于营养过剩导致的烧苗)。相较于其他处理组,处理Ⅴ、处理Ⅲ与处理Ⅳ中的草莓生长优势更为显著。这表明草莓生长期间对K元素的吸收量可能大于N元素和P元素。因此,以草木灰和碎竹叶为原材料配制的基质表现出较好应用效果。

3.3 最优基质配方

对各处理差异进行对比分析后发现,处理Ⅴ、处理Ⅲ、处理Ⅱ对草莓生长具有显著促进作用,草莓植株展现出更为优越的生长态势。对生长指标进行量化比较后发现,其隶属函数值的递增趋势与草莓生长状况的改善呈正相关性。

分析试验数据后发现,处理Ⅴ的草莓植株生长状况明显优于其他处理组。因此,基质配方E为该试验中表现最为突出的基质配方,具有显著的推广与应用价值。该配方在促进草莓生长方面表现出显著优势,为草莓种植提供了良好选择,值得在草莓种植领域推广与应用。在家庭栽培中,可根据具体情况调整沙子和草木灰的比例,以优化草莓的生长环境,提高草莓产量和品质。

4 结束语

笔者将沙子等易得的材料与营养土按不同比例进行配制,探索出一种能满足家庭种植草莓需求的最佳基质配比方案。在试验中,不同基质处理均能显著影响草莓的生长,且基质配方C、D、E均对草莓生长起到积极的促进作用。通过进一步系统性评估,发现基质配方E在促进草莓植株生长方面表现尤为突出,其优化效果最为显著。因此,在家庭园艺环境中,可以基质配方E作为首选的基质配方,从而实现草莓生长潜能与产量的最大化。基质配方E的原材料不仅易于获取,还能实现草莓的良好生长,从而提高种植效益,降低种植成本。研究成果为家庭种植草莓提供了有益的参考,有助于草莓基质栽培技术的推广。

参考文献:

[1]王鸣谦,薛莉,赵珺,等.世界草莓生产及贸易现状[J].中国果树,2021(2):104-108.

[2]刘凯丽,郑洪健,徐晓东,等.肥料配施对草莓生长、果实品质及根际微生物群落的影响[J/OL].分子植物育种,1-16(2024-06-13)[2024-06-30].http://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20230612.1558.018.html.

[3]李雪,杨晨,陈睿琪,等.家庭园艺有机栽培基质配方筛选[J].特种经济动植物,2024,27(5):40-43.

[4]常雪梅.不同基质处理对草莓生长的影响[J].乡村科技,2022,13(1):36-38.

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