CN106577229A - 一种草莓无土栽培基质及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种草莓无土栽培基质及其应用，该草莓无土栽培基质包含泥炭、腐熟茶渣、腐熟菇渣和珍珠岩，所述泥炭、腐熟茶渣、腐熟菇渣、珍珠岩的体积比为(3～5):(2～4):(1～3):(0.5～1.5)。本发明的草莓无土栽培基质通过合理添加经过处理的农业有机废弃物原料，可有效减少泥炭的使用量，降低生产成本，减少环境污染，并保证草莓的产量和品质，以实现温室草莓高架基质栽培较好的生态和经济效益。

Description

一种草莓无土栽培基质及其应用
技术领域
本发明属于农业无土栽培技术领域，具体涉及一种草莓无土栽培基质及其应用。
背景技术
有机基质栽培是一种新兴的高效无土栽培方式,此种栽培方式能为作物的生长创造良好的根际环境和空间环境,可有效地解决土壤盐渍化、土传性病害日趋严重和作物生理性病害加重等亟需解决的疑难问题,使作物抗病、抗逆性增强。在现有的温室草莓高架基质无土栽培中，主要以国产泥炭为主混配基质；泥炭虽理化性状和缓冲性能较好，但pH值过低，持水高，通透性不良，且价格昂贵。寻找合适的原料全部或部分代替泥炭配制草莓栽培基质是本领域亟待解决的技术问题。中药渣、茶渣和菇渣是常见的有机废弃物原料，每年制药厂和农业生产中会产生大量的中药渣、茶渣和菇渣，如果不能合理利用会造成资源浪费和环境污染。因此如何采用以上有机物废弃原料配制草莓无土栽培基质是本领域需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种草莓无土栽培基质及其应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种草莓无土栽培基质，该草莓无土栽培基质包含国产泥炭、腐熟茶渣、腐熟菇渣和珍珠岩。
作为一种优选技术方案，所述国产泥炭、腐熟茶渣、腐熟菇渣、珍珠岩的体积比为(3～5):(2～4):(1～3):(0.5～1.5)。进一步优选，所述国产泥炭、腐熟茶渣、腐熟菇渣、珍珠岩的体积比为4:3:2:1。
作为另一种技术方案，该草莓无土栽培基质中还包含有腐熟中药渣。优选的，所述国产泥炭、腐熟中药渣、腐熟菇渣、腐熟茶渣和珍珠岩的体积比为(3～5):(1～3):(1～3):(0.5～1.5)：(0.5～1.5)。进一步优选，所述国产泥炭、腐熟中药渣、腐熟菇渣、腐熟茶渣和珍珠岩的体积比为4:2:2:1:1。
上述的腐熟茶渣、腐熟菇渣和腐熟中药渣是由风干茶渣、风干食用菌废渣和鲜湿中药渣分别经隧道式发酵池或建堆发酵获得的。
上述的腐熟茶渣、腐熟菇渣和腐熟中药渣的具体制备方法为：将含水量低于30～40％的风干食用菌废渣和风干茶渣、含水量为70～80％的鲜湿中药渣，分别混匀建堆，经夏季暴雨1次或人工清水淋溶2次，渣堆淌去含有机成份的多余废液水分，调节含水量为60～70％，接入GBG生物菌剂4～8kg/m3，发酵，发酵过程为：发酵温度达55～65℃，持续5～7天，翻堆一次，再经过20～30天，翻堆2～3次后即可。
采用隧道式发酵池发酵堆高0.5～0.8m，建堆发酵堆高0.8～1.0m。
上述的无土栽培基质在草莓无土栽培中的应用。
本发明的草莓无土栽培基质组分的类别几个组分的含量显著影响基质栽培的结果。从有机废弃物原料中筛选适用于草莓无土栽培基质的配方需要本领域技术人员付出创造性劳动。
本发明中以中药渣、茶渣、菇渣为主的混配基质虽原料来源可就地取材，价格低廉且有较理想的理化性状，但有机质含量、pH值、EC值偏高，针对这些问题，近几年通过采用中药渣、茶渣、菇渣等农业有机废弃物原料，使用前经过一定的淋溶、生物预处理，让其再发酵以达到高温灭菌、减少有机质含量的目的，使其理化性质更趋稳定，合理取代部分的泥炭，并配以一定比例的珍珠岩、蛭石等惰性基质，配成更具草莓生长所需的水、肥、气三相配比的根际环境条件的混配基质。
本发明的有益效果：
本发明通过在草莓无土栽培基质中添加经过一定的淋溶、生物预处理的中药渣、茶渣、菇渣等农业有机废弃物原料，以有效减少泥炭的使用量，筛选出效果较好的混配基质。由泥炭、珍珠岩、蛭石等轻基质加配有机废弃物原料为实验材料，按比例配成不同混配基质，在温室进行草莓高架栽培基质的筛选和优化。结果表明混配基质以泥炭:茶渣:菇渣:珍珠岩体积比为4:3:2:1在总产量、早期产量、果实口感品质方面表现较优，以泥炭:中药渣:菇渣:茶渣:珍珠岩体积比为4:2:2:1:1次之。结果表明在相同的营养液管理条件下茶渣和菇渣混配基质能为草莓生长提供更优良的水、肥、气三相配比的根际环境条件。因此通过合理添加经处理的农业有机废弃物原料，可替代部分泥炭用量，降低生产成本。本发明的草莓无土栽培基质通过合理添加经过处理的农业有机废弃物原料，可有效减少泥炭的使用量，降低生产成本，减少环境污染，并保证草莓的产量和品质，以实现温室草莓高架基质栽培较好的生态和经济效益。
具体实施方式
1材料与方法
试验时间为2014年9月至2015年5月，在南京市蔬菜科学研究所玻璃智能温室内进行。
1.1供试材料
1.1.1供试草莓品种
供试草莓品种为红颊，由江苏省农业科学院园艺所提供
1.1.2供试基质
腐熟茶渣、腐熟菇渣和腐熟中药渣是由风干茶渣、风干食用菌废渣和鲜湿中药渣分别经建堆发酵获得的。具体方法为：将含水量低于30～40％的风干食用菌废渣和风干茶渣、含水量为70～80％的鲜湿中药渣，分别混匀建堆(堆高0.8～1.0m)，经人工清水淋溶2次，渣堆淌去含有机成份的多余废液水分，调节含水量为60～70％，接入GBG生物菌剂6kg/m3，发酵，发酵过程为：发酵温度达60～65℃，持续6天，翻堆一次，再经过30天，翻堆3次后即可分别得到腐熟菇渣、腐熟茶渣和腐熟中药渣。
栽培基质由南京市蔬菜研究所生物研究室配制提供，各基质的理化性质(见表1)。
表1各基质理化性质
1.1.3供试肥料
供试肥料如下：四水硝酸钙Ca(NO3)2.4H2O、硝酸钾KNO3、磷酸二氢钾KH2PO3、七水硫酸镁MgSO47H2O、乙二胺四乙酸铁钠[CH2N(CH2COO)2]2FeNa、硼酸H3BO3、硫酸锌ZnSO4.7H2O、硫酸铜CuSO4、硫酸锰MnSO4、钼酸铵(NH4)MoO7O24.4H2O。栽培所用的营养液为以上肥料配成的N:P:K比例为2.67:1:4.61专用营养液，一般配成100倍母液备用，用前稀释1000倍再施用，100倍母液具体配方：A液每1200L清水中加入硝酸钾KNO326.1Kg、磷酸二氢钾KH2PO311.8Kg、七水硫酸镁MgSO47H2O16.1Kg、微肥(花多多配方微肥含H3BO3、ZnSO4.7H2O、CuSO4、MnSO4、(NH4)MoO7O24.4H2O)120g，乙二胺四乙酸铁钠(即铁肥)[CH2N(CH2COO)2]2FeNa480g；B液每1200L清水中加入Ca(NO3)2.4H2O37.8Kg。以上肥料从上海永通化工有限公司购买。
1.2方法
1.2.1试验栽培模式
采用高架槽式袋栽基质栽培模式，栽培高架用万能角铁做成，架高1.3m，上面放两层木槽，呈“品字型”，下层木槽宽0.55m、长1.8m、深0.15m，槽内放两排基质袋，上层木槽宽0.25m、长1.8m、深0.20m，放一排基质袋，每袋栽草莓三棵，上层每袋栽草莓五棵，株距0.20cm；肥水灌溉采用软管滴灌***，每孔栽一棵配一个滴头，随时调控水、营养液施用量。试验区营养液施用方法及田间管理同常规无土栽培生产。
1.2.2试验设计
采用基质配比单因素试验，设3个配比处理，3次重复，小区面积16.2m2，每小区平均种植245株，顺序排列，并设立保护行。试验区各基质按体积比为：
T1(国产泥炭、腐熟中药渣、腐熟菇渣、腐熟茶渣、珍珠岩＝4:2:2:1:1)；
T2(国产泥炭、腐熟茶渣、腐熟菇渣、珍珠岩＝4:3:2:1)；
T3对照(国产泥炭、稻壳、蛭石＝3:4:3)。研究各基质配比处理对草莓生长、产量及口感品质的影响。
另设置以进口泥炭为主的T4处理(进口泥炭、珍珠岩、蛭石＝10:4:1)进行观察，以测定其前、后期EC值情况和果实可溶性固形物品质指标。保护行：使用上一年旧基质(T3配比)经消毒处理后再次利用，只测定可溶性固形物含量作参考。
1.3试验田间调查
1.3.1物候期
每处理观测记录草莓始花期、结果期、始采期情况。
1.3.2果实可溶性固形物(SSC％)测定用手持折光仪测定。
在采收前期，同一批采收果实每处理选择测定5个果实测定可溶性固形物。
1.3.3基质EC、pH值测定
在草莓生产过程中根据实际状况对栽培基质EC、pH值进行不定期的监测。据此了解基质营养和根际环境状况，随时掌握、调节营养液使用浓度、用量及酸碱度。
1.3.4产量的统计
记录各处理每批采收的小区产量。
2结果与分析
2.1不同配方基质对开花结果物物候期的影响
本地草莓促成栽培，一般根据气温条件和草莓品种特性确定于9月上、中旬定植。从表2数据看，不同基质配方处理，于9月18日同一天定植，始花期、结果期、采收期都表现一致，从定植到始花48天、至始采期85天，结果到采收30天左右，不同处理对草莓各物候期的早晚无明显的差异。定植期推迟，植株其它物候期也随之后移。所以在南京地区基质栽培中，红颊草莓定植过晚，对其物候期影响更大，观察到定植推迟6天，始花期比早定植的要推迟9天，始采期也推迟了10天。本试验配制的各个配方基质在相同的栽培环境及相同的营养液管理的情况下，对草莓物候期的影响很小。
表2基质对红颊草莓开花结果物候期的影响
2.2不同基质对果实可溶性固形物含量(SSC％)的影响
果实可溶性固形物含量是衡量草莓果实品质的常用指标之一，从表3数据来看，果实外尖部可溶性固形物含量(SSC％)平均含量，12月2日各处理T2>T1>T4>T3>T3旧基质依次分别为12.5、12、11.25、11、9.4，果实心髓部平均含量依次为T2>T4>T1>T3>T3旧基质10、9.75、9.25、9、8.85，1月22日测定，表中各处理外尖部平均含量数据较12月2日测定值略低，心髓部基本没有变化；而各处理果实外尖部最高值分别为12.0、12.5、11、13.8、10.2，果实心髓部最高值依次分别为11.5、11.5、10、11.5、9.5。分析果实不同部位可溶性固形物含量(SSC％)，在秋季11-12月期间光照条件相对优越、昼夜温差较合理，此时植株结果总数相对较少，养分相对比较集中，果实接受光照较多，外尖部先行成熟，固果实外尖部可溶性固形物含量(SSC％)较外肩部、心髓部高；分析不同基质处理果实可溶性固形物含量(SSC％)，综合以T2为最高，其它依次为T1、T4、T3，T3旧基质无论果实外尖部或心髓部表现最差。经观察测定可溶性固形物含量(SSC％)最高的果实在T4基质处理中出现，且口感香甜味足，推测因处理配制比例较高的进口泥炭不含任何养分，从表1得知珍珠岩、蛭石也几乎不含养分，而栽培上施用的专用营养液所含的N、P、K及其它元素含量均衡，这样植株根系均衡获得了所需的各种养分，使得果实口感也一直较好。
果实整体可溶性固形物含量高低与口感有直接的关系，本试验口感测试，从表4情况来看，果实可溶性固形物含量(SSC％)达到10以上，果实香甜酸味足，含量在10-9.5口感较甜、香味不足，在9.5-8之间口味淡带点酸甜，在8.5-7.5之间口感略甜不酸，含量在7-6左右果实发生在3月中旬期间，主要在花序次生果中会出现，推测原因，一是植株在经过1-3月上旬产量高峰期后，加上期间遭遇1-2月低温阴雨阶段，光照不足，植株体营养消耗大于积累；二是由于随着气温的升高，植株受到短时间高温的影响，引起部分花芽源转变分化为匍匐茎，白天温度高至20℃以上，而同时夜间温度降至6℃以下，也会抑制匍匐茎的发生。夜温10℃，昼温23℃是匍匐茎发生的最佳温度条件。营养生长逐渐旺盛，与生殖生长相互争夺营养，三是营养液浓度没有及时调整，气温升高果实生育加速，不能及时供给足够的养分，导致出现部分暗紫水浸状的果实，失去食用价值，表现出栽培基质营养供应后劲不足的问题。
表3不同基质对果实可溶性固形物含量(SSC％)的影响
注：每个处理测定5个果实。*为测定日期
表4果实可溶性固形物含量高低与风味口感
注：果实表面转红达80-90％成熟的果实测定的数据。
2.3不同基质对草莓产量的影响
从表5数据分析，不同基质对草莓产量有明显的影响。对前期产量各处理均比对照T3有不同程度的增高，每平方米单产表现为：前期T2分别比对照T3、T1高出20％和114％，中期T1分别比T2、T3高出11.2％和22％，后期T2分别比T1、T3高出7％和25.4％；单株平均产量T2分别比T1、T3高出2.5％和18.8％。从早期产量和小区折合667m2产量(以1000万株种植密度计算)数据看，T2处理较对照有明显的增产表现。
表5不同基质对草莓产量的影响
注：每平方米产量、单株产量用g表示，小区、折合产量用kg表示。
2.4栽培基质EC值监测和分析
草莓是喜中性或微酸性的根际环境，较适宜的pH值为5.5-7.0。
在草莓生产过程中对栽培基质进行不定期的对pH、EC值监测，基质浸出液EC值按体积2:1清水浸泡4小时后测定，挤出液EC直接从基质挤出后测得。从表6数据分析，早期植株定植缓苗阶段，因各基质配方处理因添加了一定比例的腐熟中药渣、菇渣、茶渣，这些基质有机成份含有量较高(见表1)，导致混配基质EC值较高，尤以T3配方的旧基质(为上一年基质)浸出液EC值最高达1.70，挤出液EC更高达5.67，因此在草莓开花结果早期阶段栽培措施上实行清水灌溉，以稀释植株根际附近基质EC浓度，以利于植株促发新根。对照T3处理为国产泥炭、稻壳、蛭石按3：4：3比例配成，添加的稻壳未经腐熟，在整个栽培过程中出现稻壳慢慢腐化发酵发热状况，引起基质理化性状不稳定，造成基质营养成份比例不均衡。从栽培结束阶段各处理基质浸出液EC值测定情况来分析，可溶性固形物含量SSC较高的T2、T4两处理基质浸出液EC值在0.88-0.99之间，SSC较低的T1、T3两个处理基质浸出液EC值分别为1.44、1.28，保护行T3旧基质为2.01。EC值反映基质中可溶性盐分浓度的高低，基质EC值过高，影响草莓根系的生长和对营养物质的有效吸收，最终导致果实口感品质。
表6各配方基质浸出液EC值测定
注：滴出液为滴灌管出液，浸出液为基质和清水按体积2：1
3讨论与结论
1、本试验表明，除了定植早晚等其它影响因素外，各个混配基质在相同的栽培环境及相同的营养液管理条件的情况下，对草莓物候期的影响很小。适时合理的栽培管理措施可以消除基质因素对草莓开花结果物候期的影响。草莓的开花结果物候期与产品的上市时间和效益密切相关，因此采取各种措施调控物候期有重要意义。
2、本试验不同基质处理果实可溶性固形物含量(SSC％)，以T2处理表现最高，其它依次为T1、T4、T3处理，T3旧基质表现最差。混配基质中添加的腐熟中药渣、菇渣、茶渣等基质因有机成份含有量较高，导致混配基质EC值偏高。在基质营养液栽培管理上要随时监测基质的EC值变化情况，结合缓苗先由清水滴灌，再逐渐高营养液浓度，使基质EC值调节控制在合理的范围内。而T4混配处理中进口泥炭、珍珠岩、蛭石三种基质本身不含任何养分，基质中所有营养均由营养液供给，表现出基质营养成分始终比较均衡，所以测得其果实可溶性固形物含量(SSC％)平均值为最好。基质EC值过高，影响草莓根系的生长和对营养物质的有效吸收，引起基质营养成份比例不均衡，最终导致果实口感品质。
3、本试验不同基质处理对草莓产量有明显的影响，从早期产量和折合667m2产量、平均单株产量方面分析，T2处理较对照有明显的增产表现
4、本试验以国产泥炭:腐熟茶渣:腐熟菇渣:珍珠岩按为4:3:2:1体积比的T2处理在总产量、早期产量、果实口感品质方面表现较优，以国产泥炭:腐熟中药渣:腐熟菇渣:腐熟茶渣:珍珠岩按4:2:2:1:1体积比的T1处理次之，均比对照T3处理表现好，因此在相同的营养液管理条件下以上两种混配基质处理比对照能为草莓生长提供更优良的水、肥、气三相配比的根际环境条件。因此通过合理添加经处理的农业有机废弃物原料，可替代部分泥炭用量，降低生产成本，提高产量，改善果实品质。

Claims (9)

1.一种草莓无土栽培基质，其特征在于该草莓无土栽培基质包含国产泥炭、腐熟茶渣、腐熟菇渣和珍珠岩。
2.根据权利要求1所述的草莓无土栽培基质，其特征在于所述国产泥炭、腐熟茶渣、腐熟菇渣、珍珠岩的体积比为(3～5):(2～4):(1～3):(0.5～1.5)。
3.根据权利要求2所述的草莓无土栽培基质，其特征在于所述国产泥炭、腐熟茶渣、腐熟菇渣、珍珠岩的体积比为4:3:2:1。
4.根据权利要求1所述的草莓无土栽培基质，其特征在于该草莓无土栽培基质中还包含有腐熟中药渣。
5.根据权利要求4所述的草莓无土栽培基质，其特征在于所述国产泥炭、腐熟中药渣、腐熟菇渣、腐熟茶渣和珍珠岩的体积比为(3～5):(1～3):(1～3):(0.5～1.5)：(0.5～1.5)。
6.根据权利要求5所述的草莓无土栽培基质，其特征在于所述国产泥炭、腐熟中药渣、腐熟菇渣、腐熟茶渣和珍珠岩的体积比为4:2:2:1:1。
7.根据权利要求1～6中任一所述的草莓无土栽培基质，其特征在于所述的腐熟茶渣、腐熟菇渣和腐熟中药渣是由风干茶渣、风干食用菌废渣和鲜湿中药渣分别经隧道式发酵池或建堆发酵获得的。
8.根据权利要求7所述的草莓无土栽培基质，其特征在于将含水量低于30～40％的风干食用菌废渣和风干茶渣、含水量为70～80％的鲜湿中药渣，分别混匀建堆，经夏季暴雨1次或人工清水淋溶2次，渣堆淌去含有机成份的多余废液水分，调节含水量为60～70％，接入GBG生物菌剂4～8kg/m3，发酵，发酵过程为：发酵温度达55～65℃，持续5～7天，翻堆一次，再经过20～30天，翻堆2～3次后即可。
9.权利要求1～8中任一所述的无土栽培基质在草莓无土栽培中的应用。
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