不同栽培模式和施氮量对草莓果实发育及品质的影响

2021-01-07刘春博

江苏农业科学 2021年24期

摘要：不同栽培模式和施氮量影响草莓果实发育及品质，针对目前草莓研究中未考虑不同栽培模式和氮肥互作的问题，以艳丽草莓为试验材料，在2种栽培模式和3个氮肥使用量下，对草莓生长发育、果实性状及品质指标进行测定。结果表明，促成栽培草莓的生育期明显早于半促成栽培;促成栽培在施氮量为200 kg/hm2时，果实横径、纵径、单果质量及植株干鲜质量最大，半促成栽培在施氮量为300 kg/hm2时最大，在同样施氮量时，半促成栽培果实横径、纵径、单果质量及植株干鲜质量较大。促成栽培可溶性糖、维生素C、可溶性固形物含量高于半促成模式，但可溶性蛋白含量低于半促成模式。促成栽培施氮量 200 kg/hm2 和半促成栽培施氮量300 kg/hm2时，产量较好，品质各有优势，是较为合理的栽培组合方式。该研究结果可以为不同栽培模式和施氮量下草莓生产提供理论依据。

关键词：草莓;栽培模式;施氮量;果实发育;品质

中图分类号：S668.404 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）24-0159-05

收稿日期：2021-06-15

基金项目：吉林省科学技术厅项目（编号：20200404002YY）。

作者简介：刘春博（1980—），女，吉林长春人，硕士，讲师，从事园林植物栽培管理。E-mail：2105510515@qq.com。

草莓是蔷薇科草莓属多年生草本植物，含有丰富的维生素C、苹果酸、葡萄糖、柠檬酸和果糖等营养成分[1]，且具有生长周期短、经济价值高的特点，深受广大消费者的喜欢，被誉为“水果皇后”[2]。我国是草莓种植和消费大国，据统计，2019年我国草莓的种植面积达到15万hm2，总产量400 t以上，随着国民生活质量的提高，对草莓数量及品质的需求日益增加，因此研究提高草莓质量和品质具有重要的意义[3]。

在草莓生产过程中，促成栽培和半促成栽培这2种类型的栽培模式都可使草莓结果期和上市期提早，促成栽培技术难度更大，管理复杂，但果实成熟较早，半促成栽培技术难度相对较低，受自然环境的制约不是很大，管理相对简单，但其果实成熟较促成稍晚，2种栽培方式由于调控措施的不同[4]，草莓结果期、果实品质及产量等存在较大的差异[5]。赵密珍等研究表明，在促成栽培條件下，草莓花序形成较多，花序分化开始早，成熟期提早[6]。闫琬婷等研究表明，促成栽培模式下草莓开花期、结果期均比半促成栽培模式早60 d左右，而半促成栽培模式下草莓株高、叶面积、地上部分与地下部分干鲜质量，都不同程度高于促成栽培模式，单株产量高出21.83%[7]。

氮肥是提高草莓产量和改善品质的重要措施[8]，草莓根系较浅，结果能力较强，对氮肥的需求量较大，适宜的施氮量可促进果实发育，提高草莓产量，但是施氮量过大[9]，过量施用氮肥不仅增加农业生产成本，而且造成资源浪费，对环境产生负面影响[10]，因此，探索草莓经济高效施氮量成为草莓生产中亟待解决的问题。前人分别对草莓栽培模式和施氮量进行了研究，但是对于不同栽培模式和氮肥互作的研究较少，本试验采用田间试验，研究不同栽培模式和施氮量对草莓生长发育、果实性状及品质的影响，以期为草莓提质增效栽培提供技术支持和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点和材料

试验于2019年9月至2020年4月在温室内进行，温室为钢筋混凝土结构，后墙砖砌，冬季覆盖棉被保温，试验土壤为普通耕作土。供试草莓品种为艳丽由沈阳农业大学园艺学院选育。草莓苗采用匍匐茎繁殖获取。氮、磷和钾肥分别选用尿素（含N 46%）、过磷酸钙（含 P2O5 16%）、硫酸钾（含 K2O 50%）。

1.2 试验设计及实施

试验采用完全随机设计，设置栽培模式和氮肥用量2个因素，栽培模式为促成栽培模式、半促成栽培模式，分别用B1、B2表示，施氮量为100、200、300 kg/hm2，分别用D1、D2、D3表示，试验共6个处理，每个处理3次重复。在定植前以50%尿素、有机肥 22 500 kg/hm2、磷肥P2O5 270 kg/hm2、钾肥K2O 360 kg/hm2作基肥一次施入。采用垄双行栽培，垄高 30 cm，畦面宽 40 cm，畦底宽 60 cm，每小区6垄，长7 m，小区面积25.2 m2。试验于2019年9月初定植，促成栽培模式在9月下旬大棚膜覆盖保温，10中旬在棚膜上增加棉被。半促成栽培模式在10月下旬大棚膜覆盖保温，11上旬在棚膜上增加棉被，11月下旬白天揭棉被进行升温。在草莓现蕾后至开花前，减少土壤管理，保证草莓果实的清洁。在开花结果期，开展疏花疏果，其他田间管理措施按当地高产栽培措施进行。

1.3 采样与测定指标

1.3.1 生育期观测从植株定植开始，每 3 d 对不同栽培模式下的植株生长状态进行观察记录，分别记录植株的现蕾期、始花期、初果期、果实转红期和盛果期。

1.3.2 草莓植株干物质积累量的测定在第一茬果实收获后，测定植株地上部和地下部的鲜质量干质量，测量时每个处理随机选取 3 株长势均匀有代表性的植株，先将植株表面泥土洗净，擦干后用电子秤称量并记录。后将鲜样先放置在105 ℃烘箱内烘 30 min，然后放置 75 ℃烘箱烘干直至恒质量，用电子秤称量干质量并记录， g。

1.3.3 草莓植株叶面积的测定分别在定植期、始花期、初果期、盛果期4个时期使用直尺测量中心叶向外展开的第3张叶的叶长、叶宽，计算叶面积=长×宽×0.73，cm2。

1.3.4 草莓果实形态特征的测定各处理随机选取成熟度为90%的果实10个进行果形测定，采用游标卡尺测定果纵径和横径;采用电子天平测定草莓的单果质量。

1.3.5 品质和产量测定可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝-G250法测定，可溶性糖含量采用蒽酮法测定，维生素C含量采用比色法测定，可滴定酸含量采用氢氧化钠滴定法测定[11]，可溶性固形物采用手持式折光仪测定[12]。

1.4 数据分析

用Excel进行数据整理和作图，数据采用IBM SPSS statistics 22.0进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同栽培模式和施氮量对草莓生育期的影响

从表1可以看出，2种栽培模式间物候期存在明显差异，但是氮肥对物候期基本没有明显差异。B1处理的草莓现蕾期、始花期、初果期、果实转红期和盛果期均早于B2处理，B1处理现蕾期为11月5日前后，B2处理现蕾期为12月26日前后，B1比B2早52 d左右，B1处理盛果期为1月6日前后，B2处理盛果期为3月8日前后，B1比B2早 61 d 左右。

2.2 不同栽培模式和施氮量对草莓植株干鲜质量的影响

从表2可知，不同栽培模式、不同氮肥使用量对草莓植株物质积累有显著的影响，B2栽培模式的地上部、地下部干质量和鲜质量显著高于B1栽培模式。地上鲜质量在B1栽培模式下，随着氮肥用量的增加呈先升高后降低的变化趋势，在B2栽培模式下随氮肥用量的增加呈逐渐增加的趋势，处理间差异均显著，B2D1、B2D2、B2D3处理分别比B1D1、B1D2、B1D3处理高21.50%、23.36%、32.19%;地下部鲜质量B1栽培模式下，随着氮肥用量的增加呈先升高后降低的变化趋势，B1D1、B1D3处理间差异不显著，在B2栽培模式下随氮肥用量的增加呈逐渐增加的趋势，处理间差异显著，B2D1、B2D2、B2D3处理分别比B1D1、B1D2、B1D3处理高24.28%、17.08%、40.73%;地上部干质量变化趋势和地上部鲜质量相似，地下部干质量变化趋势和地下部鲜质量相似。栽培模式对地上部鲜质量的影响达极显著（0.01）水平，对地下部干鲜质量和地上部干质量达显著（0.05）水平。氮肥对干鲜质量影响均达到显著（0.05）水平，栽培模式和氮肥互作均达极显著（0.01）水平。

2.3 不同栽培模式和施氮量对草莓单株叶面积的影响

叶面积的大小决定了光合作用能力的强弱，从图1可以看出，在草莓定植期，不同处理间的叶面积没有明显差异。在初花期，叶面积随着氮肥用量的增加呈逐渐增加的趋势，且相同氮肥用量时，B1模式大于B2模式，除了B1D2、B1D3处理外，其他处理间差异均显著。在初果期，叶面积在B1模式下随氮肥施用量的增加呈先增加后减小的变化趋势，在B2模式下随氮肥施用量的增加呈逐渐增加的变化趋势，在相同施氮量时，B2模式大于B1模式，B2D1、B2D2、B2D3处理分别比B1D1、B1D2、B1D3处理高11.78%、4.26%、16.65%。叶面积在盛果期变化趋势和初果期相似，B2D1、B2D2、B2D3处理分别比B1D1、B1D2、B1D3处理高10.61%、3.94%、15.65%。

2.4 不同栽培模式和施氮量对草莓果实发育的影响

从表3可以看出，不同栽培模式和氮肥显著影响草莓果实性状，在B1栽培模式下，横径、纵径和单果质量随氮肥施用量的增加呈先增加后减小的趋势，在B2栽培模式下，随氮肥施用量的增加，呈逐渐增加的变化趋势，均是B2D3处理最大。果实横径不同处理间差异均显著，在相同施氮量下，B2处理均显著高于B1处理，B2D1、B2D2、B2D3处理分别比B1D1、B1D2、B1D3处理高10.45%、3.56%、16.35%，纵径B2D1处理比B1D1处理高6.27%，B2D3处理比B1D3处理高22.80%，单果质量B2D1、B2D2、B2D3处理分别比B1D1、B1D2、B1D3高16.68%、5.54%、29.70%。不同栽培模式和不同氮肥施用量分别对横径、纵径、单果质量的影响没有达到显著水平，栽培模式和氮肥互作对横径、纵径和单果质量的影响达到极顯著（0.01）水平。

2.5 不同栽培模式和施氮量对草莓果实品质的影响

从表4可知，不同栽培模式和氮肥施用量对草莓果实品质有显著的影响。其中可溶性糖含量随氮肥施用量的增加呈逐渐升高的趋势，但是相同栽培模式下差异不显著，在相同氮肥施用量下，B1模式均显著高于B2模式处理，B1D1、B1D2、B1D3处理分别比B2D1、B2D2、B2D3高9.56%、8.24%、7.99%，栽培模式对可溶性糖含量影响达显著（0.05）水平，氮肥用量影响达极显著（0.01）水平，栽培模式和氮肥互作影响不显著。可溶性蛋白含量在B1模式下，随氮肥施用量增加呈先升高后降低的变化趋势，处理间差异均显著，在B2栽培模式下呈逐渐升高的变化趋势，B2D2、B2D3处理显著高于B2D1处理，在相同施氮量下，B2栽培模式均显著高于B1栽培模式处理，B2D1、B2D2、B2D3处理分别比B1D1、B1D2、B1D3处理高15.87%、10.81%、18.31%，栽培模式、氮肥以及栽培模式和氮肥互作对可溶性蛋白含量影响均达显著（0.05）水平。维生素C含量变化趋势和可溶性糖含量相似，相同栽培模式处理下施氮量间差异均显著，栽培模式对维生素C含量影响达极显著（0.01）水平，氮肥用量影响达显著（0.05）水平，栽培模式和氮肥互作影响不显著。可滴定酸含量随氮肥施用量的增加呈逐渐增加的趋势，在用量相同施氮量下，栽培模式间差异不显著，氮肥用量对可滴定酸含量影响达极显著（0.01）水平。可溶性固形物含量在B1栽培模式下，随氮肥施用量增加呈先升高后降低的变化趋势，在B2栽培模式下呈逐渐升高的变化趋势，且相同施氮量时，B1栽培模式均高于B2栽培模式。栽培模式和氮肥互作对可溶性固形物含量影响达极显著（0.01）水平。

3 讨论与结论

促成栽培和半促成栽培模式生育期存在较大差异，本研究结果表明，促成栽培模式的草莓现蕾期、始花期、初果期、果实转红期和盛果期均早于半促成栽培模式，促成栽培现蕾期比半促成栽培早 52 d 左右，盛果期早61 d左右。

有研究认为，在半促成栽培模式下，有利于养分的吸收和积累，主要体现在植株株高、物质积累量等方面[13]，本研究结果表明，半促成栽培模式的地上部、地下部干质量和鲜质量显著高于促成栽培模式，可能是由于半促成栽培的草莓经历了休眠期，适应冬季寒冷环境，使草莓对不良环境的自我防御能力增强[14]。氮素是植物生长必需元素[10]，郑洪波等研究表明，随着施氮量的增加，植株的株高、茎粗、叶面积以及草莓的产量等均相应地增加[15]。钱玲等研究表明，草莓植株的株高、叶片数、叶柄长、单株花序数、花序长和叶片叶绿素含量均随着施氮量的增加而增加[16]。本研究表明，草莓干鲜质量和叶面积在促成栽培模式下，随着氮肥用量的增加呈先升高后降低的变化趋势，在半促成栽培模式下随氮肥用量的增加呈逐渐增加的趋势，可能是由于促成栽培生育期较短，前期生长旺盛，但是过多的氮肥对其生长产生了抑制作用，而半促成栽培生育时期较长，养分的吸收能力较强，物质积累量大，因此，全生育期对氮肥需求量较大[17-18]。

果实性状是影响果实外观品质的重要因素[19]，其中果实横径、纵径及单果质量在很大程度上影响草莓的外观形态，本研究结果表明，在促成栽培模式下，横径、纵径和单果质量随氮肥施用量的增加呈先增加后减小的趋势，在半促成栽培模式下，随氮肥施用量的增加呈逐渐增加的变化趋势，主要是由于半促成栽培较旺盛的营养生长使得草莓果实物质的转运量增加，也是半促成栽培模式下草莓产量高于促成栽培模式的主要原因。营养物质成分是衡量果实的主要指标，随着国民经济水平的提高，人们对草莓外观及口感的要求逐渐提高[20]。糖和酸等含量影响果实的风味，维生素C含量、蛋白质含量代表营养价值的高低[21]。氮肥对物质成分含量有显著的影响，本研究结果表明，促成栽培可溶性糖、维生素C和可溶性固形物含量高于非促成模式，可溶性蛋白含量低于非促成模式，促成栽培模式下，可溶性糖、维生素C和可滴定酸含量随氮肥施用量的增加呈逐渐升高的趋势，可溶性蛋白和可溶性固形物含量呈先升高后降低的变化趋势，促成栽培果实成熟期较早，昼夜温差更大，物质的积累也就相对增加，因此果实品質较好。此外，半促成栽培模式下坐果率和产量较高，也可能是导致品质下降的原因之一[22]。

综上所述，促成栽培现蕾期比半促成栽培早 52 d 左右，盛果期早61 d左右。促成栽培在施氮量为200 kg/hm2时，果实横径、纵径、单果质量及植株干鲜质量最大，半促成栽培在施氮量为300 kg/hm2时最大，且在相同施氮量时，半促成栽培果实横径、纵径、单果质量及植株干鲜质量较大。促成栽培可溶性糖、维生素C和可溶性固形物含量高于非促成模式，可溶性蛋白含量低于非促成模式，促成栽培施氮200 kg/hm2和半促成栽培施氮300 kg/hm2时，产量较好，品质各有优势，是较为合理的组合。

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