不同濃度鉀處理對艷麗草莓生長和果實品質(zhì)的影響*

張馨宇，周子迪，李曉明，李 賀

（1 沈陽農(nóng)業(yè)大學園藝學院，設(shè)施園藝省部共建教育部重點實驗室，遼寧110866）（2 遼寧省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所）

鉀作為植物三大營養(yǎng)元素之一，不僅對作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)起保障作用，而且是重要的品質(zhì)元素，能夠改善作物品質(zhì)[1]。對鉀肥與我國主要作物品質(zhì)關(guān)系的整合分析表明，與不施鉀處理相比，施用鉀肥能夠提高水果類作物的品質(zhì)指標，糖酸比增加14.0%～27.4%，硬度增加0.7%～6.0%，維生素C、蛋白質(zhì)、單果重、可溶性糖和可溶性固形物等均顯著增加[2]。鉀對生長發(fā)育和果實品質(zhì)的影響在蘋果、臍橙、甜瓜、火龍果、棗[3-7]等多種果樹上也有研究報道，如鉀肥能提高溫州蜜柑果實可溶性固形物和維生素C 含量[8]，土施鉀肥明顯提高無花果果實整個發(fā)育期的果糖、葡萄糖及蔗糖含量，降低可滴定酸含量[9]。然而施鉀不足和過量均不利于果樹的生長[10]。缺鉀時果實產(chǎn)量和品質(zhì)均明顯下降，果實糖含量降低，酸含量升高[11]，而過量施鉀會推遲果實成熟期，導(dǎo)致果皮粗厚、皺皮果增多、果汁少、味酸等，降低果實品質(zhì)[12-13]。因此，科學施用鉀肥對作物的生長發(fā)育以及提高果實產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要的意義。

草莓是一種經(jīng)濟價值極高的小漿果，在世界上廣泛分布[14]。鉀素對草莓的生長發(fā)育同樣具有重要的作用。草莓缺鉀葉片邊緣出現(xiàn)干枯甚至壞死[15]，光合作用受到影響，抗逆性減弱，果實發(fā)育不良，著色不佳[16]。而適量施用鉀肥能夠促進草莓根系的生長、提高果實含糖量[17-18]，增強抗寒、抗旱能力及對尖孢鐮刀菌和大麗輪枝菌的抗性[16]，甚至可以提前草莓的花期和果期[19]。沙培條件下添加鉀素會緩解高NaCl 濃度和高pH 值造成的草莓生長發(fā)育抑制[20]。葉面噴施鉀肥能提高草莓的鮮重、干重及果實品質(zhì)[21]。在開花和結(jié)果期施用鉀肥會顯著提高草莓的產(chǎn)量[22]。

目前，我國草莓的栽培面積和產(chǎn)量均居世界第1 位[14]，從南至北均有種植。日光溫室半促成栽培與促成栽培是我國北方草莓產(chǎn)區(qū)最主要的栽培模式[23-24]。然而，系統(tǒng)研究上述栽培模式下草莓鉀肥的合理使用濃度還少見報道。本研究以艷麗草莓為試材，通過設(shè)置不同濃度的K2SO4處理，分別調(diào)查半促成栽培和促成栽培模式下草莓植株的植物學性狀、產(chǎn)量及果實品質(zhì)等指標，旨在揭示K2SO4處理對草莓植株生長發(fā)育及果實品質(zhì)的影響，為不同栽培模式下草莓植株的科學施肥提供參考，為草莓的增產(chǎn)增收奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與栽培方式

供試草莓品種為艷麗，采用匍匐莖繁殖獲取草莓苗，選用生長勢和大小基本一致的草莓苗，分別定植在沈陽農(nóng)業(yè)大學草莓研究基地13 號溫室和15號溫室，栽培方式均為大壟雙行栽培。定植前修剪部分老根，保留長度6 cm 左右，壟栽，每壟10 株，株距15 cm。13 號溫室采取促成栽培模式，即9 月下旬扣棚膜保溫，10 月中旬棚膜外上棉被，白天揭開升溫，晚上放下保溫；15 號溫室采取半促成栽培模式，即9 月初定植，10 月下旬扣棚膜但晚上不關(guān)通風口，11 月上旬在棚膜外上棉被，白天不揭，11月下旬白天揭棉被進行升溫，晚上放下棉被保溫。13 號溫室土壤中鉀含量為1.67%，15 號溫室土壤中鉀含量為1.55%。

1.2 試驗方法

試驗處理參照文獻［25］的方法：設(shè)置2、4、6、8、10、12 mmol/L 6 個K2SO4濃度處理和對照（0 mmol/L K2SO4），分別記作T1、T2、T3、T4、T5、T6 和CK，每15 d 用K2SO4溶液澆灌處理草莓植株，每次500 mL，共處理3 次，2 次重復(fù)。為防止基質(zhì)中硫酸鹽積累，在每次處理1 周后澆1 次去離子水進行鹽分清洗，每次1 L。半促成栽培試驗在緩苗之后、新葉發(fā)生之時開始處理，促成栽培試驗在保溫后開始處理。在第1 次處理的前一天對草莓植株的植物學性狀進行調(diào)查，在最后1 次處理后15 d 再進行1 次測量，共2 次調(diào)查數(shù)據(jù)，分別記作0 d 和45 d。在盛果期調(diào)查果實的相關(guān)性狀，采收所有具有商品性的果實測定產(chǎn)量。

1.3 測定指標及方法

株高：測量植株根部基面到中心點最高處的自然垂直高度；葉柄長：測量中心葉向外展開的第3片葉的葉柄長度；葉面積：測量中心葉向外展開的第3 片葉的中間小葉的葉長和葉寬，按照公式葉面積＝長×寬×0.73 計算葉面積；冠徑：測量植冠的最大和最小幅度，取平均值。

果實硬度：使用硬度計（TR，意大利）測定；可溶性固形物含量：使用數(shù)字式阿貝折射儀（ATAGO，日本）測定；最大單果重：每株植株成熟果實中最重果實的重量；單株產(chǎn)量：從第一茬果實成熟開始，每個處理每株植株的果實重量；可溶性糖含量：采用高效液相色譜法測定，具體參考文獻［24］的方法。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2017 進行整理、圖表繪制，使用SPSS 26.0 進行差異顯著性分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培模式下K2SO4 處理對草莓植株植物學性狀的影

經(jīng)過3 次K2SO4處理之后，發(fā)現(xiàn)不同濃度的K2SO4對草莓植株的生長發(fā)育均有一定的影響（表1、表2）。在半促成栽培模式下（表1），T3 處理的平均株高在處理45 d 時達到了整個試驗期間最高值23.06 cm，株高增幅最大，與CK 相比增加了13.48%，其次是T5 和T6 處理。T5 處理的平均葉柄長最大，達到7.20 cm，增幅最大，與CK 相比增加了8.93%，其次是T6 處理。T5 處理的平均葉面積最大，達到22.64 cm2，增幅最大，比CK 增加了8.64%。T3 處理的平均冠徑為22.23 cm，增幅最大，比CK 增加了18.56%。

表1 不同濃度K2SO4處理對半促成栽培模式下草莓植株植物學性狀的影響

在促成栽培模式下（表2），T3 處理的平均株高最高，達到20.92 cm，與CK 相比差異顯著，其次是T5 處理；T4 處理的平均株高增幅最大。T5 處理平均葉柄長達到8.45 cm，增幅最大，比CK 提高了36.29%，T3 處理次之，為8.12 cm，均顯著高于CK。T6 處理的平均葉面積達到33.82 cm2，與CK相比增加了29.43%，差異顯著；其他5 個處理與CK 之間均差異不顯著；T5 處理的平均葉面積增幅最大。T4 處理的平均冠徑最大，達到33.55 cm，與CK 相比增加了24.17%，差異顯著；其次是T5 和T6 處理，也均顯著高于CK；T5 處理的平均冠徑增幅最大。

表2 不同濃度K2SO4處理對促成栽培模式下草莓植株植物學性狀的影響

2.2 不同濃度K2SO4 處理對草莓果實產(chǎn)量及品質(zhì)性狀的影響

2.2.1 對單株產(chǎn)量的影響

由圖1 可知，2 種栽培模式下T1～T5 處理單株產(chǎn)量均高于CK，而T6 處理的單株產(chǎn)量均低于CK。在半促成栽培模式下，T5 處理的單株產(chǎn)量最高，與CK 相比高出37.67%，其次是T2、T4 和T3 處理；在促成栽培模式下，單株產(chǎn)量以T4 處理最高，較CK 高出35.09%，其次是T2 處理。

圖1 不同濃度K2SO4處理對艷麗草莓單株產(chǎn)量的影響

2.2.2 對果實品質(zhì)性狀的影響

由表3 可知，在半促成栽培模式下，T5 處理的果實硬度、可溶性固形物含量、最大單果重均最高，分別達到2.40 kg/cm2、14.85%、53.6 g，均顯著高于CK，其次是T4 處理。在促成栽培模式下，T5 處理的果實硬度、可溶性固形物含量均最高，分別達到2.42 kg/cm2、12.89%，分別比CK 增加了22.22%、38.60%，均與CK 差異顯著；T4 處理的最大單果重最高，為64.9 g，顯著高于其他5 個處理和CK。

表3 不同濃度K2SO4處理對草莓果實硬度等的影響

K2SO4處理在多數(shù)情況下提高了果實3 種可溶性糖含量（表4）。在半促成栽培模式下，T5 處理的果糖含量最高，比CK 提高了68.93%，其次是T2 處理；T5 處理的葡萄糖含量最高，比CK 提高了59.35%，其次是T4 處理；T5 處理的蔗糖含量比CK 提高了80.05%，其次是T4 處理。而T3 處理的果糖含量、T6 處理的蔗糖含量均低于CK。在促成栽培模式下，T5 處理的果糖含量最高，較CK 提高了59.33%，其次是T6 處理；T5 處理的葡萄糖含量最高，比CK 提高了68.89%，其次是T1 處理；T5 處理的蔗糖含量最高，比CK 提高了88.61%，其次是T3 處理。而T2、T4 處理的葡萄糖、蔗糖含量均低于CK。

表4 不同濃度K2SO4處理對草莓果實3 種可溶性糖含量的影響 mg/g

3 討論與結(jié)論

施用適量鉀肥能夠提高水果品質(zhì)，鉀肥不足則品質(zhì)欠佳，用量過多不僅會降低品質(zhì)，還會帶來肥料資源的浪費、引起環(huán)境污染等問題[26]。我國草莓管理技術(shù)相對粗放，單株產(chǎn)量和品質(zhì)有待提高[14]。我國耕地缺鉀，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需鉀量高，鉀肥長期依賴進口。探索反季生產(chǎn)最佳施鉀方式及用量，有利于實現(xiàn)草莓的標準化生產(chǎn)。

鉀肥處理對草莓植株營養(yǎng)生長及提高果實產(chǎn)量均具有一定的作用。營養(yǎng)液中K+濃度達12 mmol/L時，幸香草莓幼苗的株高、莖粗、葉長等農(nóng)藝指標達到最大[18]。用濃度為1.4 g/L 的K2SO4溶液處理溫室壟栽紅顏草莓發(fā)現(xiàn)，株高、株徑、葉柄長、葉面積等生長最佳，而冠幅在K2SO4濃度為0.8～3.2 g/L范圍內(nèi)隨鉀濃度增高而呈正相關(guān)變化，推測鉀元素可能在此范圍內(nèi)影響草莓植株的伸展。濃度為2.0 g/L 的K2SO4處理時產(chǎn)量最高，再增高濃度對產(chǎn)量沒有顯著影響，而3.2 g/L 處理畸形果數(shù)量明顯高于其他處理，前期營養(yǎng)生長最好的鉀處理與產(chǎn)量最高的鉀處理并不一致[25]。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，用6～12 mmol/L 的K2SO4溶液處理艷麗草莓，在半促成和促成栽培條件下對植物學性狀均具有一定的促進作用，10 mmol/L 和8 mmol/L 處理分別在半促成、促成栽培條件下實現(xiàn)最大單果重和單株產(chǎn)量最高。

鉀肥對果樹作物的影響主要在于品質(zhì)。連續(xù)施用K2SO4和KCl 均能改善柑橘果實品質(zhì)[8]。增施鉀肥顯著提高紅富士蘋果產(chǎn)量，且明顯改善果品外觀及內(nèi)在品質(zhì)[3]。每株溝施K2O 153 g 明顯提高駿棗果實品質(zhì)[7]。每株施用K2SO41.5 kg 能夠提高砂梨蘇翠1號的單果重、單株產(chǎn)量、可溶性固形物含量及糖酸比[27]。每年每株0.64～0.89 kg 的鉀肥（以K2O 計）施用量可保證紐荷爾臍橙樹體較高的產(chǎn)量和優(yōu)良的品質(zhì)，同時降低土壤鉀素積累和污染風險[4]。適宜的鉀肥用量也能提高草莓品質(zhì)，如溫室地栽草莓童子1 號，667 m2施用8～10 kg 的K2SO4，果實的大果率、優(yōu)果率、單果重、糖、酸、維生素C 等品質(zhì)顯著提高[28]。在N∶P∶K 為1∶1∶1 時，可顯著提高地栽豐香草莓果實糖、蛋白質(zhì)含量[17]。施用濃度為2.0 g/L 的K2SO4溶液，溫室地栽紅顏草莓果實可溶性糖、可滴定酸、還原性維生素C 含量達到最大[25]。施鉀量在360 kg/hm2時，盆栽紅顏及S3 草莓產(chǎn)量與品質(zhì)均最高[29]。由此可見，不同的作物在不同的栽培模式和條件下，最適宜的施鉀量有差異。本研究發(fā)現(xiàn)，用6～10 mmol/L K2SO4溶液澆灌3 次對艷麗草莓果實品質(zhì)具有促進作用，低于6 mmol/L效果不顯著，超過10 mmol/L 有些指標開始下降，在半促成栽培條件下施用最適宜濃度為10 mmol/L，在促成栽培條件下施用濃度為8～10 mmol/L，上述濃度有利于北方設(shè)施草莓生產(chǎn)，提高植株的營養(yǎng)生長、果實品質(zhì)和單株產(chǎn)量。