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遮阴处理对草莓生长发育及果实品质的影响

2020-08-19岳高峰王丽萍韩志强

湖北农业科学 2020年9期
关键词:果实品质生长发育草莓

岳高峰 王丽萍 韩志强

摘要:设计不同遮阴度处理对春夏季草莓(Fragaraa ananassa Duchesne)生长情况进行试验,研究不同遮阴处理对草莓生长发育及果实品质的影响。结果表明,不同遮阴处理对春夏季成熟草莓的生长发育、花期质量、果实产量和果实品质都有明显影响。在20%轻度遮阴处理下,草莓植株生长发育状况、花期、果实产量和品质都达到最佳;在40%中度遮阴处理下,草莓叶片叶绿素a和叶绿素b含量最高;在60%重度以上遮阴处理下,草莓各项生长指标均有明显下降。

关键词:草莓(Fragaria ananassa Duchesne);遮陰;生长发育;果实品质

中图分类号:S668.4 文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2020)09-0091-04

DOI:10.14088/i.cnki.issn0439-8114.2020.09.018

草莓(Fragaria ananassa Duchesue)属于蔷薇科(Rosaceae)草莓属印ragaria)多年生草本植物,性喜光耐阴,在中国南北方广为种植。草莓因其果实鲜美、口感香甜和营养价值丰富而广受大众的喜爱,大棚种植草莓成为了冬春季节最受欢迎的新鲜时令果品之一[1]。草莓因生长周期短、挂果快、果实产量高、营养丰富和收益高使得其种植面积不断扩大。

影响草莓生长发育和果实产量品质的因素较多,且过程复杂,主要分为外部环境因素和内部因素[2]。外部环境因素主要有光照条件、气温、空气湿度和土壤湿度等。而光照条件通过光强、光质和光照时间对草莓的生长发育进行调节和影响,对果实的外形着色和产量品质有着重要的影响,对内部的花青苷、类黄酮和酚的酶活性代谢进行着重要的调控[3-5]。草莓喜欢温凉气候,气温过高或光照太强时反而对草莓花芽分化及花期生长、果实成熟不利,造成畸形果增多,果实香气、口感和品质下降,经济效益下滑等问题。而冬春季节光照不足时,同样会影响大棚草莓的产量和品质。因此合理控制光周期,成为了提高草莓质量的重要途径和方法[6]。

光是植物进行光合作用的基础保障,是影响植物生长发育不可缺少的重要环境因子[7]。光照对植物的光合特性、形态建成、果实品质保障都起着决定性的作用。光照条件被视为是影响草莓果实品质最重要的外部环境因素之一。关于光对草莓生长的影响研究目前大多集中于光质方面,主要为草莓的光合特性[8-10]、植株形态生长和发育[11-13]以及成熟期果实的品质[1,2,14,15]方面,光照对植物的花芽分化、成花诱导和花序建立起着重要的作用和直接的影响[16,17]。而利用控制不同光照条件来调控和影响草莓植株形态发育和生长,促进花芽分化,改善和提升果实产量品质,成为了设施草莓发展亟需解决的难题。

遮阴处理作为一种改善光强度的方法和措施,目前在设施农业培育方面得到了广泛应用。试验通过设计遮阴度为20%、40%、60%、80%的遮光处理,同时和遮阴度为0(CK)的自然光照相对比,对草莓的植株生长状况、花期和果实品质进行对比试验,以期为设施草莓提升产量品质提供科学支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2018年9月至2019年6月在甘肃省临夏百益现代农业科技示范园(位于甘肃省临夏县北源乡,以下简称“示范园”,下同)进行。试验材种为章姬草莓(Fragaria×ananassa cv.Akihime)。

试验器材:游标卡尺(桂林安一量具公司)、普通卷尺、英衡YH-A6002型电子天平称(无锡英衡电子有限公司)、仪电物光W YA-ZT型自动阿贝折射仪(上海光电光学仪器有限公司)。

1.2 试验方法

2018年9月下旬,在示范园草莓种植大棚中选取健壮的幼苗在大棚中进行常规培育。草莓浇灌、追肥和苗期管理按照往年常规平均状况开展。2019年2月25日,将珍珠岩、泥炭土、蛭石与壤土按照质量比1:1:1:1充分混合作为培养基质备用。搭置4个南北朝向遮阴棚(长×宽×高为2.0m×1.0m×1.0m),每棚间隙为3m,棚顶覆无色透明薄膜,在棚上设置不同遮光度的遮阳网,用TES-1335照度计测定并调整使得4个遮阳棚的透光率分别为20%、40%、60%、80%。

选取根茎和叶柄粗短且长势均匀并含5-6片复叶的健壮草莓幼苗,移人塑料盆钵(盆高20cm,直径18cm)中定植,每盆钵中定植3株苗,每3盆设为1个区,共设5个区,3次重复。2019年3月3日将其移人遮阳棚内,除按照正常平均状况进行滴灌外,每两周追施一次复合有机营养液。2019年3月10日开始至2019年6月10日,每3d观测一次,每7d测量一次生长参数,观测时间为上午8:30-8:45。

1.2.1 草莓生长过程测定 在草莓出现花序后,开始连续测量其株高、叶柄、叶片和叶绿素参数,连续观测记录出现的一级、二级花序数量。在草莓成熟后,立即采摘果实并对其品质参数进行测定。

1.2.2 草莓叶片光合色素测定 参考Liehtenthaler等[18]和赵世杰等[19]的方法测量叶片中叶绿素a和叶绿素b的含量。

1.2.3 草莓果实品质测定 参照《水果、蔬菜制品—可滴定酸度测定方法》(ISO750-1981标准)测定草莓果实可滴定酸度。使用仪电物光WYA-ZT型自动阿贝折射仪对草莓果实进行研磨,离心法测定可溶性固形物含量。参照Bradford[20]的方法测定果实蛋白质含量。通过对可溶性固形物与可滴定酸含量的比值计算得到固酸比值。参照王学凯[21]的二氯靛酚比色法测定果实维生素C含量。

1.3 数据处理

使用Excel 2010和SPSS 21对数据进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同遮阴度处理对草萄生长状况的影响

由表1可以看出,不同遮阴度处理对草莓生长影响十分明显。20%遮阴度处理下的草莓植株高度、叶柄参数和叶片大小优于对照。40%遮阴度处理下的草莓生长状况和对照差异不太明显。而60%和80%遮阴度处理下的草莓的植株高度、叶柄长度、叶柄直径和叶片的纵横长度均减小,生长状况明显劣于对照。在遮阴度20%时,草莓生长状况最佳,而在遮阴度80%时,草莓植株长势最差。

2.2 不同遮阴度处理对草莓花期的影响

从表2可以看出,不同的遮阴度处理对草莓一级和二级花序中开花数量的影响十分明显。20%遮阴度处理下的草莓开花数量比对照多13%-40%,40%遮阴度处理下的草莓开花数量与对照相比差异不明显,60%和80%遮阴度处理下的草莓开花数量比对照明显减少。从表3可以看出,从花芽分化后,20%遮阴度处理最先达到花序显露期,80%遮阴度处理最晚达到花序显露期,二者相差了12d。而后面的始花期、终花期、变色期和成熟期,按时间从早到晚的遮阴度排序为20%遮阴度、40%遮阴度、CK,6O%遮阴度、80%遮阴度。一级和二级花序开花数量与花期的排列相一致。

2.3 不同遮阴度处理对草莓叶片叶绿素含量的影响

通过分析不同遮阴度处理对草莓叶片叶绿素含量的影响(表4)可以看出,随着遮阴度的增大,各处理叶片叶绿素含量呈现先增加后降低的趋势。40叹遮阴度处理下草莓叶片叶绿素a、叶绿素b含量最高,20%遮阴度处理下草莓叶片总叶绿素含量最高。但与对照相比,遮阴处理对叶绿素a/b无显著影响。

2.4 不同遮阴度处理对草莓产量的影响

表5数据显示,和对照相比,20%遮阴度处理下草莓的平均单果质量、最大单果质量、单株产量和果实的纵横径均有提高,其中最大单果质量和单株产量分别提高了2.6%和3.5%。但当遮阴度大于40%后,果实产量各项参数均明显下降,特别是在80%阴度处理下果品质量下降最明显。

2.5 不同遮阴度处理对草莓果实品质的影响

可滴定酸、可溶性固形物、蛋白质和维生素C的含量是衡量果实品质及口感的重要指标和因素[22]。从表6可以看出,和对照相比,不同遮阴度处理对草莓可滴定酸度、可溶性固形物、固酸比和维生素C的含量均有影响。20%遮阴度处理下差异不大,基本持平;在40%、60%和80%遮阴度处理下,随着遮阴度增加,果品蛋白质含量比对照都有明显增加,而其余各项参数均比对照减小。在遮阴度60%处理下,果品蛋白质含量达到最大,为35.3mg/100gFW。在遮阴度80%处理下,除了蛋白质含量外,其余各项参数均为最劣。不同光照度成为了影响植物果实产量与品质优劣的重要因素,而通过改善光照度成为了提高植物果实产量和品质的重要途径[23,24]。

3 小结与讨论

光周期对植物生长的影响是一个复杂的过程,光照条件对其产生重要的影响[25]。通过调节不同光照条件,对草莓植株生长和果实品质的影响十分明显。与对照相比,遮阴度20%处理下,草莓的植株高度、叶柄长度、叶柄直径和叶片大小均有增加。遮阴对草莓的花期影响非常明显,在遮阴度为20%处理下,始花期最早出现,与对照相比提前了4d。在遮阴度为20%处理下一、二级花序中花的数量也最多,质量达到最佳。

在植物进行光合作用中,光合色素主要承担吸收和传递光能的角色[26]。不同遮阴度处理对草莓叶片中叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量的影响十分明显,在遮阴度为40%时叶绿素a和叶绿素b含量明显增加,但对叶绿素a/b的影响并不显著。

与对照相比,不同遮阴处理对草莓的产量影响明显,其中平均单果质量、最大单果质量、单株产量和果实的纵横径均在20%的遮阴度下达到最佳,特别是单株草莓的产量提高了3.5。而随着遮阴度的增大,果实的产量和品质都有明显下降。

维生素C是草莓果实中重要的组成成分,它是一种天然抗氧化物质成分[27]。与对照相比,遮阴处理对果实的可滴定酸度、可溶性固形物和维生素C的含量影响明显。草莓果实的可滴定酸度、可溶性固形物、固酸比和维生素C含量在20%遮阴度处理与对照间差别不太明显,但随着遮阴度的增大,果实品质中的可滴定酸度、可溶性固形物、固酸比和维生素C的含量均有明显下降。

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收稿日期:2019-10-13

基金項目:甘肃省临夏州气象局2018年科技项目(201804)

作者简介:岳高峰(1973-),男,甘肃临夏人,工程师,硕士,主要从事气象灾害防御研究,(电话)15120525132(电子信箱)58541534@qq.com。

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