不同形態氮肥供應對草莓寧玉生長的影響

龐夫花 趙密珍 王靜 蔡偉建 孟憲鳳

摘要：以草莓寧玉為試材，研究不同形態氮肥對草莓株高、莖粗、根數、根長、物候期、果實品質及植株總氮含量的影響。結果表明，在以硝態氮（NO-3-N）和銨態氮（NH+4-N）單獨作為氮源時，草莓植株生長緩慢，株高、莖粗、根數、根長明顯小于NO-3-N、NH+4-N混合作為氮源的植株;在一定的濃度范圍內，施用NO-3-N比施用NH+4-N能夠提早草莓植株的顯蕾開花;在果實成熟期以NH+4-N作為唯一氮源的處理，果實硬度、單株產量明顯下降。由此可見，在草莓生長過程中，在一定濃度范圍內NO-3-N、NH+4-N混合作為氮源的肥料更有利于植株的生長。

關鍵詞：草莓;寧玉;氮源;NO-3-N;NH+4-N;生長發育;果實性狀

中圖分類號： S668.406文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）21-0179-03

收稿日期：2019-02-20

基金項目：江蘇省重點研發計劃（現代農業）（編號：BE2018389）;蘇北科技專項（編號：SZ-LYG2017001）;江蘇現代農業產業體系建設專項資金（編號：JATS[2018]256）;蘇州市科技計劃（編號：SNG2017084）。

作者簡介：龐夫花（1989—），女，山東新泰人，碩士，助理研究員，研究方向為草莓種質資源。E-mail：pangfuhua0929@163.com。

通信作者：趙密珍，碩士，研究員，研究方向為草莓種質資源創新與新品種選育。E-mail：njzhaomz@163.com。

氮素作為生命元素，是植物體內許多重要化合物的組成成分，同時參與植物體內物質和能量的代謝[1]。氮素是氨基酸、蛋白質、核酸、葉綠素、激素、酶、維生素、生物堿以及其他代謝產物的主要成分[2]。

植物吸收利用的氮素主要形態是硝態氮（NO-3-N）和銨態氮（NH+4-N）。從理論上分析，作物應偏向于吸收NH+4-N，因為植物吸收高度氧化態的NO-3-N 后，只有通過還原作用轉化為NH+4-N，才能參與進一步的代謝過程，每還原1個NO-3大約要消耗15個ATP分子。因此，理論上供NH+4要比NO-3的植株獲得更高的生物產量。但已有研究表明，大部分作物生長于好氣土壤條件下，在生長發育的過程中，吸收的氮素都以NO-3-N為主[3-7]。

草莓（Fragaria ananassa Duchesne）屬于薔薇科草莓屬多年生草本植物，適應性很強，從低緯度的熱帶地區到高緯度的亞熱帶地區都有廣泛分布。但是，草莓的營養生長和生殖生長比其他任何水果作物都更易受到環境影響，光照、溫度、光周期、CO2濃度、有效氮含量均會影響草莓的生長。因此，本研究以草莓寧玉[8-11]為試材，通過供應不同形態的氮肥，觀察草莓植株生長狀況及果實性狀，探究不同形態的氮肥對草莓生長結果的影響。

1材料與方法

1.1試驗材料

本試驗在江蘇省農業科學院草莓資源圃（118°88′31″E，32°03′96″N）進行，以寧玉為供試草莓品種，于2016年7月3日從田間挖取健壯、長勢一致的草莓苗，洗凈根部泥土，移栽于育苗盆中，育苗基質由珍珠巖和蛭石按體積比為8 ∶1混合而成，緩苗期只澆清水，緩苗后從7月8日開始進行營養液澆灌，每周2次，每次100 mL/株。

營養液采用改良型日本山崎配方，具體如下：大量元素包括236 mg/L Ca（NO3）2·4H2O、404 mg/L KNO3、123 mg/L MgSO4·7H2O、115 mg/L NH4H2PO4;微量元素配方包括2.86 mg/L H3PO3、2.13 mg/L MnSO4·4H2O、0.22 mg/L ZnSO4·7H2O、0.08 mg/L CuSO4·5H2O、0.02 mg/L （NH4）6Mo7O24·4H2O、30.00 mg/L乙二胺四乙酸鐵（Ⅲ）鈉（EDTA-NaFe）。

1.2試驗方法

1.2.1不同氮肥配比

以改良的山崎營養液為基礎，通過改變營養液中NO-3-N、NH+4-N的比例，試驗共設4個處理，分別為銨態氮營養液（NO-3-N ∶NH+4-N=0 ∶12）、硝態氮+銨態氮營養液（NO-3-N ∶NH+4-N=6 ∶6）、改良山崎營養液（NO-3-N ∶NH+4-N=10 ∶2）、硝態氮營養液（NO-3-N ∶NH+4-N=12 ∶0），分別用CL1、CL2、CL3、CL4表示，每個處理日的全氮總濃度一致，均為84 mg/L（6 mol/L），每處理100株植株。

在營養液中NH+4-N用（NH4）2SO4補充，P元素用KH2PO4補充，Ca元素用CaCl2補充，K元素用KCl補充，另外采用濃度為1%的NaOH、HCl調pH值，使得pH值為6.5左右。

1.2.2植株生物學特性

處理20、40、60 d后，隨機選取3株草莓植株，測量其株高、莖粗、根數、根長;處理40 d時，每處理隨機選取5株草莓植株，將其分為葉片、葉柄、根莖3部分，115 ℃殺青30 min后，65 ℃烘干至恒質量，然后采用凱氏定氮法[11]測定其全氮含量。

1.2.3物候期及品質測定

通過觀察植株物候期，詳細記錄植株顯蕾期、始花期、果實始熟期;待果實成熟后測定其可溶性固形物含量、硬度;統計植株第1序的花序數、單株產量、最大單果質量。可溶性固形物含量用糖度計測定，果實硬度用數顯示水果硬度計測定，取樣和測定方法均參照《草莓種質資源苗數規范和數據標準》。

2結果與分析

2.1不同氮肥條件對草莓植株生長的影響

由表2可知，施用不同形態的氮肥對草莓植株的株高、莖粗均具有一定的影響，且表現具有一致性。當以NO-3-N、NH+4-N單獨作為唯一氮源時，植株株高、莖粗生長速度較其他2個處理顯著下降，在一定處理時間內，當NO-3-N、NH+4-N 混合作為氮源時，植株株高、莖粗較單一氮源顯著增加。CL1、CL4處理60 d后，植株株高分別為21.07、21.77 cm，顯著低于CL2、CL3處理。說明在一定濃度范圍內，單一形態的氮源不利于草莓植株株高、莖粗的生長。

由表3可知，不同氮肥對植株的根數、根長具有一定的影響，具體表現為在氮元素濃度相同的條件下，隨著NO-3-N含量比重的升高，植株的根數、根長均呈先增加后降低的趨勢。處理60 d后，植株根數表現為CL2處理>CL3處理>CL4處理>CL1處理，根長表現為CL3處理>CL2處理>CL4處理>CL1處理，NH+4-N作為唯一氮源處理的植株，根數、根長普遍低于其余處理。說明在一定濃度范圍內，NH+4-N作為唯一氮源不利于草莓根系的增加和伸長。

2.2不同氮源處理對草莓物候期的影響

由表4可知，不同形態氮源處理對草莓植株的物候期具有一定的影響，在CL2處理下，植株在10月9日進入顯蕾期，比CL1、CL4處理分別提前6、3 d。說明在一定的濃度范圍內，NO-3-N作為氮源比NH+4-N作為氮源有助于草莓植株的顯蕾開花。

2.3不同氮肥處理對草莓植株總氮含量的影響

由表5可知，草莓植株的葉片、根莖為氮元素的主要貯藏部位，葉柄的儲氮量相對較少。CL1、CL2、CL3、CL4處理草莓植株葉片、葉柄、根莖的總計含氮量分別為4.40、4.01、3.56、3.82 mg/g，說明在一定濃度范圍內，植物組織中總氮濃度隨營養液中NH+4-N濃度的增加呈現先減少后增加的趨勢。

2.4不同氮肥處理對草莓果實性狀的影響

由表6可知，施用不同形態的氮源對草莓果實的可溶性固形物含量、硬度、單株產量、最大單果質量均具有一定的影響，且表現具有一致性，而對草莓植株的花序數影響不大。當以配比為1 ∶1的NH+4-N的NO-3-N作為氮源時，植株的可溶性固形物、硬度、單株產量、最大單果質量均達到最大值，分別為10.2%、1.73 kg/cm2、220.7 g、35.9 g;當以NH+4-N作為唯一氮源時，果實硬度、單株產量明顯下降。說明在植株果實成熟期施用NH+4-N作為唯一氮源對植株的產量和硬度有抑制作用。

3討論與結論

氮素對植物生理代謝和生長發育具有重要作用，氮素既是蛋白質、核酸、磷脂的主要成分，又是原生質、細胞核和生物膜的重要組成部分，通常被稱為生命元素[1]，對植物的器官建造、物質代謝、生化過程、果實產量及品質形成都有不可替代的作用[2]。

本研究表明，在草莓生長過程中，將NH+4-N、NO-3-N其中之一作為營養液中的唯一氮源時，對植株的株高、莖粗、根數、根長均具有一定的抑制作用，不利于草莓植株的健壯生長;當以NH+4-N作為營養液中的唯一氮源時，植株的花期較其他處理出現延遲現象，并且果實成熟后果實硬度較其他處理明顯降低。以NH+4-N、NO-3-N作為營養液中的混合氮源時，能夠促進植株株高、莖粗以及根的生長，植株組織中的總氮含量隨營養液中NH+4-N濃度的增加呈現先減少后增加趨勢。

已有研究表明，高濃度的NO-3-N會導致植株的莖短而細，會抑制植株的生長;高濃度的NH+4會減少植株對Ca2+和K+等陽離子的吸收，Ca的缺失會導致細胞膜完整性的喪失，從而降低植株K+和Mg2+的濃度，影響葉綠體和線粒體的功能，這對植物是有害的，而NO-3-N則相反[12-13];郭英燕以草莓為試驗對象，研究表明，植株吸收的15N量，無論是春施還是夏施，均表現為15NO-3-N多于15NH+4-N，認為果樹是喜硝植物[3]。

本試驗結果顯示，以NO-3-N、NH+4-N作為唯一氮源均不利于草莓植株的生長，且以NH+4-N作為營養液中的唯一氮源時，果實成熟后果實硬度明顯較低，與以上相關研究結果[3，12-13]相一致。本試驗結果表明，在草莓營養液中，應避免使用以單一的NO-3-N或者NH+4-N作為唯一氮源的氮肥，混合使用NO-3-N和NH+4-N，能更好地促進草莓植株的生長。Tabatabaei等研究表明，在以NO-3-N為唯一氮源的營養液中添加一些NH+4-N有助于降低溶液的pH值，對植物生長更有益[14]。

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