遮阴处理对草莓生长发育及果实品质的影响.pdf

第9期 第59卷第9期 2020年5月 湖北农业科学 Hubei Agricultural Sciences Vol 59No 9 May 2020 岳高峰 王丽萍 韩志强 遮阴处理对草莓生长发育及果实品质的影响 J 湖北农业科学 2020 59 9 91 94 收 稿 日 期 2019 10 13 基 金 项 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 草莓 Fragaria ananassaDuchesne 属于蔷薇科 Rosaceae 草莓属 Fragaria 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 遮 阴 处 理 对 草 莓 生 长 发 育 及 果 实 品 质 的 影 响 岳 高 峰 1 王 丽 萍 2 韩 志 强 3 1 临夏州气象局 甘肃 临夏 731100 2 临夏市职教中心 甘肃 临夏 731100 3 临夏州农业科学院 甘肃 临夏 731100 摘 要 设 计 不 同 遮 阴 度 处 理 对 春 夏 季 草 莓 Fragaria ananassaDuchesne 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 FragariaananassaDuchesne 遮 阴 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 ki issn0439 8114 2020 09 018 开 放 科 学 资 源 服 务 标 识 码 OSID Effectsofshadingonthegrowthandqualityofstrawberry YUEGao feng 1 WANGLi ping 2 HANZhi qiang 3 1 MeteorologicalBureauofLinxia Linxia731100 Gansu China 2 VocationalEducationCenterofLinxiaCity Linxia731100 Gansu China 3 LinxiaAcademyofAgriculturalSciences Linxia731100 Gansu China Abstract Thegrowthofstrawberry Fragaria ananassaDuchesne inspringandsummerwasstudiedunderdifferentshadingtreat ments Theresultsshowedthatdifferentshadingtreatmentshadsignificanteffectsonthegrowthanddevelopment floweringquality fruityieldandfruitqualityofmaturestrawberryinspringandsummer Undertheconditionof20 lightshade thegrowthanddevel opmentstatus floweringperiod fruityieldandqualityofstrawberrywerethebest Under40 moderateshade thecontentofchloro phyllaandbinstrawberryleaveswasthehighest Undertheconditionofmorethan60 shade thegrowthindexesofstrawberryde creasedsignificantly Keywords strawberry FragariaananassaDuchesne shade growthanddevelopment fruitquality湖 北 农 业 科 学 2020年 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塬 乡 以下简称 示范园 下同 进行 试验材种为章 姬草莓 Fragaria ananassacv 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WYA 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 移入塑料盆钵 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 移入遮阳棚内 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Lichtenthaler 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Excel2010和SPSS21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 莓 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 表1 不 同 遮 阴 度 处 理 对 草 莓 生 长 状 况 的 影 响 遮阴 度 0 CK 20 40 60 80 植株高 度 cm 25 9bc 27 2a 26 1b 23 3d 19 7e 叶柄长 度 cm 3 5c 3 9a 3 6b 2 7d 2 2e 叶柄直 径 cm 0 20b 0 23a 0 22b 0 19c 0 14d 叶纵径长 度 cm 5 73a 5 74a 5 44b 4 78c 4 42d 叶横径长 度 cm 4 24a 4 24a 4 03bc 3 77d 3 58e 注 表中数据为平均值 同列数据后不同小写字母表示差异显著 P 0 05 下同 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 92第9期 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 60 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 表2 不 同 遮 阴 度 处 理 下 草 莓 一 二 级 花 序 开 花 数 量 遮阴度 0 CK 20 40 60 80 1周后 10 14 11 8 6 2周后 22 25 23 19 14 3周后 32 37 34 28 22 4周后 11 14 13 8 6 表3 不 同 遮 阴 度 处 理 对 草 莓 花 期 的 影 响 遮阴度 0 CK 20 40 60 80 花序显露期 03 13 03 10 03 12 03 16 03 22 始花期 03 19 03 15 03 18 03 22 03 29 终花期 03 31 03 27 03 30 04 03 04 11 变色期 04 08 04 03 04 06 04 11 04 18 成熟期 04 20 04 14 04 19 04 25 04 28 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 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 表4 不 同 遮 阴 度 处 理 对 草 莓 叶 片 叶 绿 素 含 量 的 影 响 遮阴度 0 CK 20 40 60 80 叶绿素a 含量 mg g 1 15bc 1 18b 1 21a 1 06d 0 92e 叶绿素b 含量 mg g 0 75b 0 79b 0 81a 0 68c 0 48d 总叶绿素 含量 mg g 2 42b 2 52a 2 38bc 1 89c 1 41d 叶绿素 a b 1 74a 1 82a 1 78a 1 53a 1 31a 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 遮 阴度处理下果品质量下降最明显 表5 不 同 遮 阴 度 处 理 对 草 莓 产 量 的 影 响 遮阴 度 0 CK 20 40 60 80 平均单果质 量 g 25 08b 25 28a 24 52c 21 26c 18 56d 最大单果 质量 g 44 08b 45 27a 43 70bc 36 85d 28 35e 单株产 量 g 253 33b 262 20a 245 67bc 233 32c 211 57d 果实纵 径 cm 4 53ab 4 68a 4 46c 3 85d 3 22e 果实横 径 cm 3 77b 3 84a 3 68bc 3 50d 3 25e 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 表6 不 同 遮 阴 度 处 理 对 草 莓 果 实 品 质 的 影 响 遮阴 度 0 CK 20 40 60 80 可滴定酸 度 0 72a 0 72a 0 69b 0 65b 0 60c 可溶性固 形物 9 86a 9 82a 9 71bc 8 88d 7 56e 固酸比 12 68a 12 22b 11 56c 10 43c 9 54d 蛋白质 mg 100gFW 27 0d 27 2d 29 1c 35 3a 33 6b 维生素C mg 100gFW 105 62a 103 20b 100 39c 85 85d 78 44e 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 岳高峰等 遮阴处理对草莓生长发育及果实品质的影响 93湖 北 农 业 科 学 2020年 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 参 考 文 献 1 彭 鑫 不同光照条件对草莓光合性能与果实品质的影响 D 杭州 浙江农林大学 2018 2 钟霈霖 杨仕品 乔 荣 等 光照强度对草莓主要品质的影 响 J 西南农业学报 2011 24 3 1219 1221 3 冯晨静 关军锋 杨建民 等 草莓果实成熟期花青苷 酚类物质 和类黄酮含量的变化 J 果树学报 2003 20 3 199 201 4 苏文华 张光飞 李秀华 等 光强和光质对灯盏花生长与总黄酮 量影响的研究 J 中草药 2006 37 8 1244 1247 5 焦雨歆 赵 琦 王雪英 等 环境因子对植物叶绿体结构的影 响 J 生物技术通报 2008 2 5 10 6 曹亚萍 张 林 植物生长调节剂和遮光对草莓开花结果的影 响 J 中国南方果树 2015 44 2 84 86 7 李永华 王 玮 马千全 等 干旱胁迫下抗旱高产小麦新品系旱 丰9703的渗透调节与光合特性 J 作物学报 2003 29 5 759 764 8 刘 庆 边海峰 刘世琦 等 不同光质LED光源对草莓光合特 性 产量及品质的影响 J 应用生态学报 2015 26 6 1743 1750 9 胡 阳 古 松 江 莎 等 不同光质对 达赛莱克特 草莓果实 品质的影响 J 四川农业大学学报 2010 28 2 164 167 10 王丽娟 张学英 徐金娥 等 不同光质对草莓果实花青苷 酚类物 质及类黄酮物质的影响 J 河北农业大学学报 2009 32 2 54 56 11 QIN Y H ZHANG S L ASGHAR S et al Regeneration mechanism of Toyonoka strawberry under different color plastic films J Plantscience 2005 168 1425 1431 12 TAKEDA F GLENN D M STUTTE G W Red light affects floweringunderlongdaysinashort daystrawberrycultivar J Hortscince 2008 43 7 2245 2247 13 孙 萍 沈建生 林贤锐 延长光照时间对立体种植模式下草 莓植株生长的影响 J 浙江农业科学 2016 57 1 82 83 89 14 徐 凯 郭延平 张上隆 等 不同光质膜对草莓果实品质的影 响 J 园艺学报 2007 34 3 585 590 15 张 那 赵 恒 阎瑞香 不同草莓香气成分贮藏过程中变化的 研究 J 食品科技 2015 40 12 291 295 16 YAMASAKI S FUJII N TAKAHASHI H Photoperiodic regulationofCS ACS2 CS ACS4andCS ERSgeneexpression contributestothefemalenessofcucumberflowersthroughdiurnal ethyleneproductionundershort dayconditions J Plantcell environment 2003 26 4 537 546 17 李 程 裴忠孝 甘林叶 等 光周期对春石斛开花及多胺含量 的影响 J 植物生理学报 2014 50 8 1167 1170 18 LICHTENTHALERHK WELLBURNAR Determinationoftotal carotenoids and chlorophylls a and b of leaf in different solvents J Biochemicalsocietytransactions 1983 11 591 592 19 赵世杰 史国安 董新纯 植物生理学实验指导 M 北京 中国 农业科学技术出版社 2002 20 BRADFORD M M A rapid and sensitive method for the quantitation of micrograms quantities ofprotein utilizing the principleofproteindyebinding J Analyticalbiochemisty 1976 72 s1 2 248 254 21 王学凯 植物生理生化实验技术和原理 M 第二版 北京 高 等教育出版社 2006 22 陈 强 不同LED光源对番茄果实转色过程中生理特性及果 实品质的影响 D 山东泰安 山东农业大学 2009 23 HIDAKA K DAN K IMAMURA H et al Investigation of supplementallightingwithdifferentlightsourceforhighyieldof strawberry J IFACproceedingsvolumes 2013 46 4 115 119 24 阳圣莹 白 胜 蒋浩宏 等 不同补光处理对设施草莓光合特 性及果实品质的影响 J 山西农业科学 2016 44 9 1298 1303 25 POWLESSB Phtoinhibitionofphotosynthesisinducedbyvisible light J Annualreviewplantphysiology 1984 35 35 15 50 26 CORNAHJE TERRYMJ SMITHAG Greenorred what stops the traffic in the tetrapyrole pathway J Trends in plant science 2003 8 5 224 230 27 EI KHAWASS KHATABH Compartivestudiesontheeffects of different light qualities on Vigna Sinensis L and Phaseolus Vulgaris L seedlings J Research journal of agriculture biologicalscience 2007 3 6 790 799 94