草莓生長對土壤中鉀元素濃度的依賴性研究

摘 要：研究草莓生長狀況對土壤中鉀元素濃度的依賴性情況。試驗設(shè)置4種不同的鉀處理水平：無鉀（對照組）、低鉀、中鉀和高鉀?？疾煸?種水平下對草莓的葉片數(shù)、葉長、葉寬和根系的影響。結(jié)果表明，鉀缺乏顯著影響草莓的生長。在鉀供應(yīng)不足的條件下，觀察到草莓的葉片數(shù)減少、葉片面積縮小，以及根系發(fā)育受到抑制。隨著鉀水平的提高，這些生長指標顯著改善，尤其是在中鉀和高鉀處理組。綜上，鉀肥在促進草莓健康生長和提高產(chǎn)量方面有著重要作用。試驗結(jié)果為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的鉀肥施用提供了科學依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鉀元素；草莓；生長；影響

鉀元素是植物生長和發(fā)育過程中不可或缺的營養(yǎng)元素之一。作為主要的陽離子之一，鉀在維持植物細胞的滲透平衡、激活酶系統(tǒng)、調(diào)節(jié)光合作用、促進養(yǎng)分運輸以及增強植物的抗逆性等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[1]。盡管鉀在自然界中的含量相對豐富，但由于多種原因，包括土壤類型、降雨量、作物品種等因素的影響，鉀元素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)缺乏的現(xiàn)象[2]。

草莓作為一種廣泛種植的水果作物，因其果實品質(zhì)高、營養(yǎng)豐富而備受青睞。草莓對鉀元素的需求量較高，因此在鉀缺乏的情況下，其生長和果實發(fā)育受到顯著影響。缺乏鉀的草莓植株通常表現(xiàn)出葉片數(shù)量減少、葉色淡黃、光合效率降低以及抗逆性下降等癥狀。這使得草莓成為研究鉀元素缺乏影響的理想對象。

筆者在本研究中旨在探索鉀元素缺乏對草莓生長的具體影響，通過試驗觀察不同鉀水平對草莓生長指標的影響，包括葉片數(shù)、葉長、葉寬以及根系發(fā)育情況等?；谠囼灲Y(jié)果提出鉀肥管理的合理建議，以期為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐提供科學依據(jù)，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本研究地點為上海市青浦區(qū)趙屯草莓研究所，實驗面積3500米2，試驗時間從2024年2—5月。本研究選用的草莓品種為紅顏草莓，為當前廣泛應(yīng)用的商業(yè)品種，具有較強的適應(yīng)性和穩(wěn)定的遺傳特性。草莓種子在標準化的溫室條件下進行培養(yǎng)，溫室的溫度、濕度和光照度都嚴格控制，以模擬理想的生長環(huán)境。種子的播種、發(fā)芽和苗期管理遵循了標準化的農(nóng)業(yè)操作程序，以確保所有試驗組的草莓在生長初期處于相同的條件。試驗中使用的土壤為經(jīng)過篩選和消毒的通用蔬菜種植土。土壤的物理性質(zhì)（如質(zhì)地、排水性和通氣性）和化學性質(zhì)（如pH值、營養(yǎng)成分含量）均符合生長的要求。土壤的pH值維持在6.5～7.0之間，以確保土壤條件對試驗結(jié)果的影響最小化。鉀肥的來源為硫酸鉀，其純度和質(zhì)量均達到農(nóng)業(yè)使用標準。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)立4個處理組，每個處理組分別采用土施的方式施入不同濃度的鉀肥，分為對照組和低鉀、中鉀和高鉀水平。其中對照組不額外添加鉀肥，即保持土壤原有的鉀含量，作為試驗的基準。低鉀組濃度為5 mmol/L的K2SO4溶液，中鉀組濃度為10 mmol/L的K2SO4溶液。高鉀組濃度為15 mmol/L的K2SO4溶液，每個處理組設(shè)立3次重復，以減少個體差異和偶然因素對試驗結(jié)果的影響。草莓從播種開始，按照標準的農(nóng)業(yè)實踐管理，除了鉀肥處理外，其他生長條件（如光照、溫度、水分）均保持一致。試驗持續(xù)時間為草莓從播種到成熟的整個生長周期。

1.3 測定指標

測定在草莓的特定生長階段（如開花期、果實膨大期或接近成熟期）進行，以確保數(shù)據(jù)的一致性和可比性，研究過程中各處理組抽樣選擇50株母苗進行檢測，測定主要指標包括草莓的葉片數(shù)、葉長、葉寬、根系發(fā)育情況等。葉片數(shù)的統(tǒng)計為每株草莓的可見葉片總數(shù)，這一指標反映了植株的生長速度和生長勢。葉長和葉寬的測量采用標準尺，以確保測量的準確性和一致性。根系發(fā)育狀況也是草莓健康狀況和營養(yǎng)吸收能力的重要指標。本研究中采用根系挖掘和視覺評估的方法，對根系的長度、分支數(shù)和整體健康狀況進行記錄。所有數(shù)據(jù)的收集在草莓成熟時進行，以確保數(shù)據(jù)的一致性和可比性。數(shù)據(jù)分析使用統(tǒng)計軟件進行，包括方差分析和多重比較測試，以確定不同鉀水平處理之間的顯著性差異（圖1）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鉀元素濃度對草莓葉片數(shù)的影響

試驗結(jié)果顯示（表1），在未施鉀（對照組）條件下，草莓的葉片數(shù)顯著低于其他處理組。對照組的平均葉片數(shù)約為8片，而低鉀組的平均葉片數(shù)增加至13片。在中鉀和高鉀處理組，草莓的平均葉片數(shù)分別達到18片和25片。這一結(jié)果明顯表明，隨著鉀供應(yīng)的增加，草莓的葉片數(shù)目顯著增加。

通過統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)這些差異在統(tǒng)計學上具有顯著性（p<0.05）。這說明鉀的供應(yīng)與草莓葉片數(shù)的增加之間存在著直接的關(guān)系。缺乏鉀元素顯著限制了葉片的生長，這可能是鉀在細胞分裂和伸長中的作用受到限制。

2.2 不同鉀元素濃度對草莓葉長、葉寬、葉面的影響

在葉長和葉寬方面（表1），未施鉀處理組的草莓表現(xiàn)出最短和最窄的葉片，葉面表現(xiàn)出枯萎情況（圖2）。低鉀組的草莓葉片長度和寬度有所改善，但仍然低于中鉀和高鉀組。在中鉀組，草莓的葉片長度和寬度明顯增加，而在高鉀組中，這一增加更為顯著，葉面富有光澤。

這些結(jié)果表明，鉀元素的供應(yīng)對草莓葉片有著直接影響。鉀缺乏草莓生長受限可能與鉀在細胞中膨脹和光合作用關(guān)鍵因子受抑制有關(guān)（表2）。通過T檢驗測試，結(jié)果具有顯著性差異（p<0.05）。

2.3 不同鉀元素濃度對草莓根系發(fā)育的影響

根系發(fā)育方面的觀察結(jié)果表明（表1），鉀元素的缺乏顯著抑制了草莓的根系生長。在未施鉀組，草莓的根系發(fā)育最差，表現(xiàn)為根系長度短，分枝數(shù)少。隨著鉀水平的提高，草莓的根系長度和分支數(shù)逐漸增加，尤其是在中鉀和高鉀處理組。

這些結(jié)果表明，鉀元素在促進根系發(fā)育方面發(fā)揮著重要作用（表3）。鉀缺乏可能通過影響水分和養(yǎng)分的運輸，以及根系細胞的伸長和分裂，導致根系發(fā)育受阻。方差分析結(jié)果表明具有顯著性差異（p<0.01）。

3 討 論

3.1 鉀對草莓生長的影響

本研究中觀察到的鉀元素缺乏對草莓生長的負面影響與現(xiàn)有文獻一致。鉀在植物生長中扮演多種角色，包括維持細胞的滲透平衡、促進光合作用、影響?zhàn)B分運輸和參與酶的激活。在本研究中，鉀缺乏導致的葉片數(shù)量減少、葉片縮小以及根系發(fā)育不良，凸顯了鉀在植物生長和發(fā)育中的重要性。

3.2 鉀缺乏對草莓生理的影響

葉片生長受限和葉色變淺可能與鉀在調(diào)節(jié)光合作用中的效果有關(guān)。鉀缺乏影響了葉綠體的功能，進而降低了光合作用的效率[1]。此外，鉀對氣孔的調(diào)節(jié)作用對維持植物水分平衡至關(guān)重要。鉀缺乏植物的氣孔調(diào)節(jié)能力減弱，可能導致水分脅迫和養(yǎng)分吸收不足，從而影響整體生長。根系發(fā)育的抑制反映了鉀在根系生長和養(yǎng)分吸收中的重要作用。鉀缺乏可能直接影響根尖的生長，限制根系的伸長和分支，進而影響植物對水分和養(yǎng)分的吸收能力。

相關(guān)研究也表明鉀缺乏對不同作物（如蘋果、白菜等）生長的負面影響[3]。這些研究強調(diào)了鉀在促進植物健康生長中的普遍作用，本研究的結(jié)果與其他相關(guān)研究一致。然而，不同作物對鉀的需求可能存在差異，這暗示在實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要根據(jù)作物類型和生長條件未調(diào)整鉀肥的施用。

3.3 對農(nóng)業(yè)實踐的啟示

為保證作物健康生長，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者需要根據(jù)作物的具體需求和土壤的鉀含量來調(diào)整鉀肥的施用。過量或不足的鉀都可能對作物產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。未來的研究可以探索不同品種草莓對鉀元素的響應(yīng)差異，不同環(huán)境因素（如土壤類型、水分條件等）對鉀缺乏影響的調(diào)節(jié)作用以及鉀元素在植物體內(nèi)的運輸和代謝機制等。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果顯示，隨著鉀水平的提高，草莓的葉片數(shù)、葉長和葉寬均呈現(xiàn)顯著增加的趨勢。說明了鉀在促進葉片生長、維持葉片大小和形狀方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。此外鉀元素的缺乏對草莓的根系發(fā)育產(chǎn)生顯著抑制效應(yīng)。在未施鉀處理組中，草莓的根系長度和分支數(shù)顯著低于其他處理組。這說明鉀元素對根系的發(fā)育至關(guān)重要，可能通過影響水分和養(yǎng)分的運輸、根尖生長和分支來影響整體根系結(jié)構(gòu)，進而影響植物的整體生長狀況。本研究結(jié)果對農(nóng)業(yè)實踐提供了有益的啟示。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者在進行鉀肥的施用時，應(yīng)根據(jù)具體作物的需求和土壤中的鉀含量進行科學調(diào)整。過量或不足的鉀供應(yīng)都可能對作物產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生負面影響。此外，未來的研究可以進一步探索不同品種草莓對鉀元素的響應(yīng)差異，以及不同環(huán)境因素對鉀缺乏影響的調(diào)節(jié)機制。深入了解鉀元素在植物體內(nèi)的運輸和代謝機制也有助于更全面地理解其在植物生長發(fā)育中的作用。通過對這些方面的深入討論和研究，可以更好地指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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[2] 李玉玲，楊軍玉，韓澤園，等.鉀元素對蘋果樹腐爛病菌生長發(fā)育的影響[J].河北農(nóng)業(yè)大學學報， 2022，45（4）：51-56.

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