孙叶烁，田海英，姚玉涛，丁守鹏，张国新，韩民利*

(1.河北省农林科学院滨海农业研究所/河北省盐碱地绿化技术创新中心，河北唐山 063299；2.廊坊市农林科学院，河北廊坊 065000)

草莓(FragariaananassaDuch)属蔷薇科草莓属多年生草本植物，营养丰富，素有“水果皇后”的美称，在世界小浆果生产中位居首位，目前以设施栽培为主要生产方式[1-2]。由于设施内土壤连作，且温度较高，土壤水分蒸发量大，下层土壤中的肥料和其他盐分会随着水分的蒸发向土壤表面迁移，从而在土壤表面形成一薄层白色盐分；且在设施种植时，一般采用浅耕和土表施肥，这也加重了土壤的盐渍化程度，进而对植物造成盐胁迫[3-5]。

盐胁迫对植物正常生长和发育具有明显的抑制作用，植株个体常表现出矮化、叶片枯萎黄化、光合作用以及代谢能力下降，最终造成产量下降[6]。草莓是一种盐敏感植物，目前关于盐胁迫对草莓生长、光合作用以及氧化还原系统的影响研究较多[7-8]，但关于咸水灌溉对草莓生长及品质的影响研究较少；且研究表明不同作物或同类不同品种，其种植特性和抗病性有很大不同，选择抗(耐)品种也是解决土壤盐渍化的重要途径[9-11]。因此，笔者利用咸水对不同品种草莓进行盐胁迫处理，研究盐胁迫对不同草莓生长和品质的影响，并基于主成分分析进行综合评价，筛选出适宜在盐碱地和设施中种植的草莓品种，旨在为草莓耐盐品种鉴定提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料“湘野”“白雪公主”“红颜”“章姬”“圣诞红”，均为国内市场主栽品种，基质脱毒草莓苗来源于唐山市鑫湖生态园区。

1.2 试验方法试验于2020年9月—2021年1月在曹妃甸区天旭农业生态园的温室进行，采用盆栽基质栽培方式进行，随机区组试验设计，每个处理10盆，3次重复。选取健壮、根茎粗0.8 cm以上、根系发达、无病虫害的基质草莓苗，留三叶一心，于9月25日定植到直径20 cm装有蛭石的营养钵中，定植时做到“深不埋心，浅不露根”，弓背朝外，畦面上铺塑料纸，双行栽培，定植后采用重力滴灌方式进行滴灌，滴管孔距30 cm，滴孔靠近苗基部，使用山崎草莓营养液200倍液进行重力滴灌，每5 d一次，缓苗后于10月8日开始滴灌含盐量为3 g/L微咸水进行盐胁迫处理，以淡水作为对照，每天早上滴灌30 min至水分流出。在整个生长季对各草莓品种采取相同的栽培管理措施，进行合适的温湿度控制及病虫害防控。

1.3 测定指标与方法

1.3.1植株生长指标。在第一花序盛果期选择6株长势一致的植株测定株高、叶长、叶宽生长指标，株高为基质表层到最高叶片的自然高度，选择中心展开叶往外数第三复叶的中心小叶测定叶长和叶宽，并参照陈秀娟等[12]的方法计算叶面积，取第三片叶片测定其质膜透性及叶绿素含量，选择3株草莓幼苗称量地上部和地下部鲜重，烘干后测定干重，并计算含水量。

1.3.2草莓果实品质。在盛果期每个处理随机选取成熟度一致的果实5个进行测定，计算平均单果重；使用游标卡尺测量果实纵径、横径；硬度使用GY-4硬度计进行测定，可溶性糖含量采用蒽酮-乙酸乙酯法测定，可溶性固形物含量采用手持式蔗糖仪测定，可滴定酸采用NaOH滴定法进行测定。

1.4 数据处理采用SPSS 22.0软件对试验数据进行one-way ANOVA方差分析，Duncan进行多重比较，Excel作图。

2 结果与分析

2.1 咸水胁迫对草莓生长及生理指标的影响从图1可以看出，各草莓品种株高在11.42～19.83 cm，咸水胁迫下“圣诞红”“红颜”和“白雪公主”的株高均高于对照，分别较对照增加了24.08%、7.33%和6.46%，其中“圣诞红”与对照差异显著，而“章姬”的株高与对照差异不大，但“湘野”的株高低于对照，较对照降低了11.75%，达显著水平；各草莓品种的根长在22.33～54.83 cm，“湘野”根系较发达，“圣诞红”根系较小，咸水胁迫下“章姬”“红颜”“湘野”和“白雪公主”的根长较对照减小，分别减少了11.92%、7.12%、11.47%和13.09%，而咸水胁迫下“圣诞红”的根长较对照增加了11.96%；各品种草莓叶面积在13.49～41.40 cm2，咸水胁迫下“白雪公主”“章姬”和“圣诞红”的叶面积较对照增加，分别增加了38.25%、14.55% 和11.16%，且“白雪公主”与对照差异显著，“湘野”的叶面积较对照显著降低了18.9%，“红颜”的叶面积与对照差异不大；咸水胁迫下“湘野”的地上部含水量较对照增加了19.53%，而其余品种与对照差异不大；咸水胁迫下“章姬”“红颜”和“湘野”的相对电导率较对照分别增加了4.16%、18.52%和18.06%，而“圣诞红”和“白雪公主”的相对电导率与对照差异不大；咸水胁迫下各品种草莓的叶绿素含量均较对照分别增加了44.27%、9.68%、48.78%、29.31%和44.49%，且除“章姬”外，各品种与对照均差异显著。

注：不同小写字母表示同一品种不同处理间差异显著(P<0.05)。Note：Different lowercase letters indicated significant difference between different treatments of the same variety(P<0.05).图1 咸水胁迫下不同草莓品种生长及生理指标Fig.1 Growth and physiological indexes of different strawberry varieties under salt water stress

2.2 咸水胁迫对草莓品质指标的影响由表1可知，草莓果实的单果重在7.16～22.60 g，其中“圣诞红”的单果重最大，且在咸水胁迫下单果重显著高于对照10.19%，而其他4个品种的单果重均较对照降低，分别降低了20.61%、11.85%、62.24% 和12.64%，且除“红颜”外各品种与对照差异显著；咸水胁迫下“圣诞红”果实的横径与纵径较对照增加，“章姬”“湘野”和“白雪公主”的横径与纵径较对照减小，这与果实的单果重变化一致；咸水胁迫下“圣诞红”“章姬”“湘野”的硬度均较对照降低，分别降低了29.03%、16.67%、21.43%，“红颜”和“白雪公主”的硬度与对照变化不大，各品种与对照差异均不显著；咸水胁迫下“圣诞红”“红颜”和“湘野”的可溶性固形物含量均较对照升高，分别增加了35.06%、7.44%、14.80%，其中“圣诞红”和“湘野”与对照差异显著，“章姬”和“白雪公主”可溶性固形物含量分别较对照降低了11.90%和2.60%；各品种草莓的可滴定酸含量在0.37%～0.78%，且咸水胁迫下可滴定酸含量均较对照增加，分别增加了20.51%、37.50%、4.00%、17.50%和32.43%，其中“章姬”和“白雪公主”与对照差异显著；各品种草莓可溶性糖含量在5.27～6.78 mg/g，咸水胁迫下草莓的可溶性糖含量较对照分别增加了7.73%、25.32%、1.33%、1.87%和5.23%，其中“章姬”与对照差异显著。

表1 咸水胁迫对不同草莓品质的影响Table 1 Effects of salt water stress on quality of different strawberry varieties

2.3 咸水胁迫下草莓综合评价通过对6个草莓品种的14个生长及品质指标进行主成分分析，各主成分的特征值、贡献率及累计贡献率见表2。第1主成分的特征值为3.685，贡献率为46.058%，主要由株高、叶面积、根长、含水量决定；第2主成分的特征值为2.457，贡献率为30.711%，主要由叶绿素、单果重、可溶性固形物、可滴定酸决定；第3主成分的特征值为1.559，贡献率为19.484%，主要由可滴定酸和可溶性糖含量决定。3个主成分(特征值>1.0)的累计贡献率达96.252%，说明前3个主成分能够反映咸水胁迫下草莓生长及果实品质的96.252%的信息。

表2 咸水胁迫下草莓各综合指标的系数及贡献率Table 2 Coefficients and contribution rates of various comprehensive indicators of strawberry under saline water stress

对试验中6个草莓品种对应的特征向量，利用隶属函数进行归一化处理，各主成分的隶属函数值见表3。经计算，3个主成分的权重分别为0.459、0.330、0.211，根据综合耐盐指数(D值)对其耐盐能力进行排序。其中圣诞红和白雪公主的D值较高，评价为耐盐性较好，湘野的D值较低，评价为耐盐较差。

表3 咸水胁迫下各草莓品种的综合指标值、权重、u(xj)和D值Table 3 Comprehensive index value，weight，u(xj)and D value of each strawberry variety under saline water stress

3 结论与讨论

盐分胁迫是影响作物生长发育的重要逆境因素之一，盐胁迫下植物的生长情况能够直接反映植物的耐盐能力。研究表明，适量浓度盐胁迫对植物生长影响不大，甚至会促进植物生长，但超过一定限度则会发生盐害，导致植株叶面积减少、株高降低、干物质积累量和产量下降等[13-15]。此外，不同作物种类、同一种类不同品种以及同一作物品种不同生长阶段的耐盐能力差异较大，在大田作物中棉花、小麦和大豆的耐盐性较好，园艺作物中枣、番茄和西葫芦的耐盐性较好[16-18]。该试验采用咸水滴灌方式对5个不同草莓品种进行盐胁迫处理，发现咸水胁迫下“圣诞红”和“白雪公主”的株高和叶面积高于对照，而“湘野”的株高和叶面积均低于对照且差异显著，含水量高于对照，说明咸水胁迫在一定程度上促进“圣诞红”的生长，抑制了“湘野”的生长，结合田间长势“湘野”的株型较大，且咸水滴灌下叶缘干枯，而“圣诞红”和“白雪公主”的株型较小，咸水胁迫下长势良好，这在一定程度上反映出“圣诞红”和“白雪公主”的耐盐性较好，而“湘野”耐盐较差。

植物细胞膜是活细胞和环境之间的界面和屏障，其具有的选择透过性可以调节和选择物质进出，各种不良环境对细胞结构的影响往往首先作用于细胞膜[19-20]。相对电导率可以表示植物细胞膜的透性，反映盐分胁迫是影响作物生长发育的重要逆境因素之一[21]。该研究结果表明咸水胁迫下“圣诞红”和“白雪公主”的相对电导率变化较小，而“湘野”“章姬”和“红颜”的相对电导率变幅较大，这可能是由于不同品种耐盐性不同造成的，盐胁迫下耐盐性较差的草莓细胞膜的膜透性被损害，造成电解质外渗来保证各种代谢正常进行。植物叶绿素含量是衡量植物耐盐性的重要生理指标，在一定程度上反映植物光合作用的强度，并影响植物的正常生长[22]。该研究结果表明在3 g/L咸水胁迫下各品种草莓叶片的叶绿素含量均较对照增加，果实中的可溶性糖含量和可滴定酸含量在咸水灌溉下有所提高，这可能是在适宜盐分胁迫下叶绿素含量增加促进光合作用，进而促进糖、酸类物质的积累来增加细胞液质量浓度，进而降低水势，维持体内水分代谢平衡。

作物耐盐性是一个多基因控制的数量性状或多种因素作用的结果[6]，即使是同一作物，不同品种其耐盐能力各不相同，故不能采用单一指标来准确反映和评价植物的耐盐能力。利用主成分分析法和隶属函数法相结合对植物进行抗逆性分析是一种常见的方法。闫文华等[23]对9个白蜡无性系的耐盐性进行综合评价，陈文荣等[24]研究高丛蓝莓对干旱胁迫的生理响应并基于生理指标的隶属函数分析筛选出了具有较强抗旱能力的品种。该研究对咸水胁迫下草莓生长及品质等14项指标进行主成分分析，并转化为单一的综合评价值(D值)，综合评价结果表明，“圣诞红”的耐盐性较好，而“湘野”的耐盐性相对较差。