岳高峰 王麗萍 韓志強(qiáng)
摘要:設(shè)計不同遮陰度處理對春夏季草莓(Fragaraa ananassa Duchesne)生長情況進(jìn)行試驗(yàn),研究不同遮陰處理對草莓生長發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,不同遮陰處理對春夏季成熟草莓的生長發(fā)育、花期質(zhì)量、果實(shí)產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)都有明顯影響。在20%輕度遮陰處理下,草莓植株生長發(fā)育狀況、花期、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)都達(dá)到最佳;在40%中度遮陰處理下,草莓葉片葉綠素a和葉綠素b含量最高;在60%重度以上遮陰處理下,草莓各項(xiàng)生長指標(biāo)均有明顯下降。
關(guān)鍵詞:草莓(Fragaria ananassa Duchesne);遮陰;生長發(fā)育;果實(shí)品質(zhì)
中圖分類號:S668.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:0439-8114(2020)09-0091-04
DOI:10.14088/i.cnki.issn0439-8114.2020.09.018
草莓(Fragaria ananassa Duchesue)屬于薔薇科(Rosaceae)草莓屬印ragaria)多年生草本植物,性喜光耐陰,在中國南北方廣為種植。草莓因其果實(shí)鮮美、口感香甜和營養(yǎng)價值豐富而廣受大眾的喜愛,大棚種植草莓成為了冬春季節(jié)最受歡迎的新鮮時令果品之一[1]。草莓因生長周期短、掛果快、果實(shí)產(chǎn)量高、營養(yǎng)豐富和收益高使得其種植面積不斷擴(kuò)大。
影響草莓生長發(fā)育和果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)的因素較多,且過程復(fù)雜,主要分為外部環(huán)境因素和內(nèi)部因素[2]。外部環(huán)境因素主要有光照條件、氣溫、空氣濕度和土壤濕度等。而光照條件通過光強(qiáng)、光質(zhì)和光照時間對草莓的生長發(fā)育進(jìn)行調(diào)節(jié)和影響,對果實(shí)的外形著色和產(chǎn)量品質(zhì)有著重要的影響,對內(nèi)部的花青苷、類黃酮和酚的酶活性代謝進(jìn)行著重要的調(diào)控[3-5]。草莓喜歡溫涼氣候,氣溫過高或光照太強(qiáng)時反而對草莓花芽分化及花期生長、果實(shí)成熟不利,造成畸形果增多,果實(shí)香氣、口感和品質(zhì)下降,經(jīng)濟(jì)效益下滑等問題。而冬春季節(jié)光照不足時,同樣會影響大棚草莓的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此合理控制光周期,成為了提高草莓質(zhì)量的重要途徑和方法[6]。
光是植物進(jìn)行光合作用的基礎(chǔ)保障,是影響植物生長發(fā)育不可缺少的重要環(huán)境因子[7]。光照對植物的光合特性、形態(tài)建成、果實(shí)品質(zhì)保障都起著決定性的作用。光照條件被視為是影響草莓果實(shí)品質(zhì)最重要的外部環(huán)境因素之一。關(guān)于光對草莓生長的影響研究目前大多集中于光質(zhì)方面,主要為草莓的光合特性[8-10]、植株形態(tài)生長和發(fā)育[11-13]以及成熟期果實(shí)的品質(zhì)[1,2,14,15]方面,光照對植物的花芽分化、成花誘導(dǎo)和花序建立起著重要的作用和直接的影響[16,17]。而利用控制不同光照條件來調(diào)控和影響草莓植株形態(tài)發(fā)育和生長,促進(jìn)花芽分化,改善和提升果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì),成為了設(shè)施草莓發(fā)展亟需解決的難題。
遮陰處理作為一種改善光強(qiáng)度的方法和措施,目前在設(shè)施農(nóng)業(yè)培育方面得到了廣泛應(yīng)用。試驗(yàn)通過設(shè)計遮陰度為20%、40%、60%、80%的遮光處理,同時和遮陰度為0(CK)的自然光照相對比,對草莓的植株生長狀況、花期和果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行對比試驗(yàn),以期為設(shè)施草莓提升產(chǎn)量品質(zhì)提供科學(xué)支撐。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)于2018年9月至2019年6月在甘肅省臨夏百益現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園(位于甘肅省臨夏縣北源鄉(xiāng),以下簡稱“示范園”,下同)進(jìn)行。試驗(yàn)材種為章姬草莓(Fragaria×ananassa cv.Akihime)。
試驗(yàn)器材:游標(biāo)卡尺(桂林安一量具公司)、普通卷尺、英衡YH-A6002型電子天平稱(無錫英衡電子有限公司)、儀電物光W YA-ZT型自動阿貝折射儀(上海光電光學(xué)儀器有限公司)。
1.2 試驗(yàn)方法
2018年9月下旬,在示范園草莓種植大棚中選取健壯的幼苗在大棚中進(jìn)行常規(guī)培育。草莓澆灌、追肥和苗期管理按照往年常規(guī)平均狀況開展。2019年2月25日,將珍珠巖、泥炭土、蛭石與壤土按照質(zhì)量比1:1:1:1充分混合作為培養(yǎng)基質(zhì)備用。搭置4個南北朝向遮陰棚(長×寬×高為2.0m×1.0m×1.0m),每棚間隙為3m,棚頂覆無色透明薄膜,在棚上設(shè)置不同遮光度的遮陽網(wǎng),用TES-1335照度計測定并調(diào)整使得4個遮陽棚的透光率分別為20%、40%、60%、80%。
選取根莖和葉柄粗短且長勢均勻并含5-6片復(fù)葉的健壯草莓幼苗,移人塑料盆缽(盆高20cm,直徑18cm)中定植,每盆缽中定植3株苗,每3盆設(shè)為1個區(qū),共設(shè)5個區(qū),3次重復(fù)。2019年3月3日將其移人遮陽棚內(nèi),除按照正常平均狀況進(jìn)行滴灌外,每兩周追施一次復(fù)合有機(jī)營養(yǎng)液。2019年3月10日開始至2019年6月10日,每3d觀測一次,每7d測量一次生長參數(shù),觀測時間為上午8:30-8:45。
1.2.1 草莓生長過程測定 在草莓出現(xiàn)花序后,開始連續(xù)測量其株高、葉柄、葉片和葉綠素參數(shù),連續(xù)觀測記錄出現(xiàn)的一級、二級花序數(shù)量。在草莓成熟后,立即采摘果實(shí)并對其品質(zhì)參數(shù)進(jìn)行測定。
1.2.2 草莓葉片光合色素測定 參考Liehtenthaler等[18]和趙世杰等[19]的方法測量葉片中葉綠素a和葉綠素b的含量。
1.2.3 草莓果實(shí)品質(zhì)測定 參照《水果、蔬菜制品—可滴定酸度測定方法》(ISO750-1981標(biāo)準(zhǔn))測定草莓果實(shí)可滴定酸度。使用儀電物光WYA-ZT型自動阿貝折射儀對草莓果實(shí)進(jìn)行研磨,離心法測定可溶性固形物含量。參照Bradford[20]的方法測定果實(shí)蛋白質(zhì)含量。通過對可溶性固形物與可滴定酸含量的比值計算得到固酸比值。參照王學(xué)凱[21]的二氯靛酚比色法測定果實(shí)維生素C含量。
1.3 數(shù)據(jù)處理
使用Excel 2010和SPSS 21對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同遮陰度處理對草萄生長狀況的影響
由表1可以看出,不同遮陰度處理對草莓生長影響十分明顯。20%遮陰度處理下的草莓植株高度、葉柄參數(shù)和葉片大小優(yōu)于對照。40%遮陰度處理下的草莓生長狀況和對照差異不太明顯。而60%和80%遮陰度處理下的草莓的植株高度、葉柄長度、葉柄直徑和葉片的縱橫長度均減小,生長狀況明顯劣于對照。在遮陰度20%時,草莓生長狀況最佳,而在遮陰度80%時,草莓植株長勢最差。
2.2 不同遮陰度處理對草莓花期的影響
從表2可以看出,不同的遮陰度處理對草莓一級和二級花序中開花數(shù)量的影響十分明顯。20%遮陰度處理下的草莓開花數(shù)量比對照多13%-40%,40%遮陰度處理下的草莓開花數(shù)量與對照相比差異不明顯,60%和80%遮陰度處理下的草莓開花數(shù)量比對照明顯減少。從表3可以看出,從花芽分化后,20%遮陰度處理最先達(dá)到花序顯露期,80%遮陰度處理最晚達(dá)到花序顯露期,二者相差了12d。而后面的始花期、終花期、變色期和成熟期,按時間從早到晚的遮陰度排序?yàn)?0%遮陰度、40%遮陰度、CK,6O%遮陰度、80%遮陰度。一級和二級花序開花數(shù)量與花期的排列相一致。
2.3 不同遮陰度處理對草莓葉片葉綠素含量的影響
通過分析不同遮陰度處理對草莓葉片葉綠素含量的影響(表4)可以看出,隨著遮陰度的增大,各處理葉片葉綠素含量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。40嘆遮陰度處理下草莓葉片葉綠素a、葉綠素b含量最高,20%遮陰度處理下草莓葉片總?cè)~綠素含量最高。但與對照相比,遮陰處理對葉綠素a/b無顯著影響。
2.4 不同遮陰度處理對草莓產(chǎn)量的影響
表5數(shù)據(jù)顯示,和對照相比,20%遮陰度處理下草莓的平均單果質(zhì)量、最大單果質(zhì)量、單株產(chǎn)量和果實(shí)的縱橫徑均有提高,其中最大單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量分別提高了2.6%和3.5%。但當(dāng)遮陰度大于40%后,果實(shí)產(chǎn)量各項(xiàng)參數(shù)均明顯下降,特別是在80%陰度處理下果品質(zhì)量下降最明顯。
2.5 不同遮陰度處理對草莓果實(shí)品質(zhì)的影響
可滴定酸、可溶性固形物、蛋白質(zhì)和維生素C的含量是衡量果實(shí)品質(zhì)及口感的重要指標(biāo)和因素[22]。從表6可以看出,和對照相比,不同遮陰度處理對草莓可滴定酸度、可溶性固形物、固酸比和維生素C的含量均有影響。20%遮陰度處理下差異不大,基本持平;在40%、60%和80%遮陰度處理下,隨著遮陰度增加,果品蛋白質(zhì)含量比對照都有明顯增加,而其余各項(xiàng)參數(shù)均比對照減小。在遮陰度60%處理下,果品蛋白質(zhì)含量達(dá)到最大,為35.3mg/100gFW。在遮陰度80%處理下,除了蛋白質(zhì)含量外,其余各項(xiàng)參數(shù)均為最劣。不同光照度成為了影響植物果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)優(yōu)劣的重要因素,而通過改善光照度成為了提高植物果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的重要途徑[23,24]。
3 小結(jié)與討論
光周期對植物生長的影響是一個復(fù)雜的過程,光照條件對其產(chǎn)生重要的影響[25]。通過調(diào)節(jié)不同光照條件,對草莓植株生長和果實(shí)品質(zhì)的影響十分明顯。與對照相比,遮陰度20%處理下,草莓的植株高度、葉柄長度、葉柄直徑和葉片大小均有增加。遮陰對草莓的花期影響非常明顯,在遮陰度為20%處理下,始花期最早出現(xiàn),與對照相比提前了4d。在遮陰度為20%處理下一、二級花序中花的數(shù)量也最多,質(zhì)量達(dá)到最佳。
在植物進(jìn)行光合作用中,光合色素主要承擔(dān)吸收和傳遞光能的角色[26]。不同遮陰度處理對草莓葉片中葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量的影響十分明顯,在遮陰度為40%時葉綠素a和葉綠素b含量明顯增加,但對葉綠素a/b的影響并不顯著。
與對照相比,不同遮陰處理對草莓的產(chǎn)量影響明顯,其中平均單果質(zhì)量、最大單果質(zhì)量、單株產(chǎn)量和果實(shí)的縱橫徑均在20%的遮陰度下達(dá)到最佳,特別是單株草莓的產(chǎn)量提高了3.5。而隨著遮陰度的增大,果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)都有明顯下降。
維生素C是草莓果實(shí)中重要的組成成分,它是一種天然抗氧化物質(zhì)成分[27]。與對照相比,遮陰處理對果實(shí)的可滴定酸度、可溶性固形物和維生素C的含量影響明顯。草莓果實(shí)的可滴定酸度、可溶性固形物、固酸比和維生素C含量在20%遮陰度處理與對照間差別不太明顯,但隨著遮陰度的增大,果實(shí)品質(zhì)中的可滴定酸度、可溶性固形物、固酸比和維生素C的含量均有明顯下降。
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收稿日期:2019-10-13
基金項(xiàng)目:甘肅省臨夏州氣象局2018年科技項(xiàng)目(201804)
作者簡介:岳高峰(1973-),男,甘肅臨夏人,工程師,碩士,主要從事氣象災(zāi)害防御研究,(電話)15120525132(電子信箱)58541534@qq.com。