“東西成壟，一壟一行，弓背朝南”栽培對(duì)草莓生長(zhǎng)與品質(zhì)的影響

關(guān)鍵詞： 草莓；東西壟單行；生長(zhǎng)發(fā)育；品質(zhì)；產(chǎn)量

中圖法分類號(hào)： S668.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1000-2324（2024）02-0146-07

草莓（Fragaria×ananassa Duch.）為薔薇科多年生草本植物。草莓營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，富含多種維生素及礦質(zhì)元素，備受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者喜愛。素有“水果皇后”之美稱，市場(chǎng)需求量很大［1-2］。草莓周期短、見效快、經(jīng)濟(jì)效益高、適于設(shè)施栽培種植，其栽培面積和產(chǎn)量在世界小漿果生產(chǎn)中一直居于首位［3］。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)草莓種植面積達(dá)13.16 萬(wàn)公頃，產(chǎn)量達(dá)344.9 萬(wàn)噸［4］。近年來(lái)，設(shè)施草莓產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，2021 年設(shè)施草莓栽培面積占比已高達(dá)90%［5］。設(shè)施草莓生產(chǎn)機(jī)械化水平總體偏低，對(duì)人工的依賴非常嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了草莓產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［6］。

劉攀［7］研究表明草莓東西向起壟栽培模式具有果實(shí)提前成熟、產(chǎn)量高、品質(zhì)好和果實(shí)不斷茬等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)使草莓的劈葉、打杈和采收等農(nóng)事操作更方便。王媛媛等［8］的研究表明土培法草莓栽植中，相對(duì)于南北向方式，東西向草莓種植更適于機(jī)械化作業(yè)、更加方便管理且能夠保障產(chǎn)量。但目前關(guān)于東西壟單行和南北壟雙行栽植方式對(duì)草莓生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的具體影響還不清楚。

本研究以草莓品種‘雪里香’和‘雪沁香’為實(shí)驗(yàn)材料，測(cè)定東西壟單行和南北壟雙行兩種栽培模式下，不品種草莓的植株表型、光合特性、果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量的表現(xiàn)情況，探索適宜草莓種植的栽培模式，為提高設(shè)施草莓品質(zhì)和適宜機(jī)械化栽培模式提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

田間試驗(yàn)于2022 年9 月至2023 年5 月在山東省淄博市沂源縣安信農(nóng)莊2-2 號(hào)棚進(jìn)行。供試草莓品種為‘雪里香’和‘雪沁香’，選擇莖粗0.8～1.0 cm 的種苗，2022 年9 月上旬定植；采用東西壟單行（ 壟面寬30 cm，壟底寬60 cm，壟高30 cm，溝寬30 cm，每壟種植一行，株距9-11 cm，弓背朝南）和南北壟雙行（壟面寬60 cm，壟底寬60 cm，壟高30 cm，溝寬30 cm，每壟種植兩行，株距20～25 cm，行距35～40 cm，弓背朝外）栽植方式。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為兩因素（品種和栽植方向）兩水平試驗(yàn)，其中，品種分別為：A‘雪里香’、B‘雪沁香’2 個(gè)，栽植模式為：1、東西壟單行；2；南北壟雙行兩個(gè)，各處理編號(hào)分別簡(jiǎn)寫為A-1、A-2、B-1、B-2共四個(gè)處理，各處理栽植面積約占25%，共栽植7 000株草莓苗，每個(gè)處理1 750株。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 參照《草莓種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定［9］。具體為：每小區(qū)選取10 株，花期調(diào)查記錄各處理草莓的植株性狀，包括葉片面積、葉寬、葉柄長(zhǎng)、株高和冠幅。

1.3.2 光合色素含量測(cè)定 各處理隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)位置相似、展平的功能葉片6～8片，用95%乙醇提取葉綠素和類胡蘿卜素，用紫外分光光度計(jì)測(cè)定吸光度（λ=665 nm，λ=646 nm，λ=470 nm），計(jì)算葉綠素和類胡蘿卜素含量［10-11］。

1.3.3 草莓葉片光合參數(shù)測(cè)定 選晴朗天氣，用CIRAS-3 型便攜式光合作用儀（PP-Systems，美國(guó)）于9：30～11：30 測(cè)定健康功能葉的凈光合速率（Pn）、胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）和氣孔導(dǎo)度（Gs）。測(cè)定過(guò)程中，每處理隨機(jī)選取3 株，每株測(cè)定從中心展開葉往外數(shù)第3 葉片的光合參數(shù)。

1.3.4 果實(shí)發(fā)育期測(cè)定 各處理隨機(jī)選取10～20 個(gè)草莓花苞，記錄其從開花到果實(shí)成熟的時(shí)間。

1.3.5 果實(shí)品質(zhì)測(cè)定 可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)染色法［11］測(cè)定，可溶性固形物用數(shù)顯糖度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司，WZB45）測(cè)定，可溶性糖采用蒽酮比色法［12］測(cè)定，總酸含量用GMK-835N 型水果酸度計(jì)測(cè)定，重復(fù)3 次。

1.3.6 根系活力和形態(tài)測(cè)定 草莓根系活力測(cè)定采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法進(jìn)行測(cè)定，植物根系中的脫氫酶可引起TTC還原生成TTF，還原量能表示脫氫酶活性作為根系活力的指標(biāo)［13］。草莓根系形態(tài)測(cè)定需將草莓根系完整取出后，清洗干凈，使用EPSON V850 PROPHO-TO進(jìn)行根系圖像掃描［14］。

1.3.7 產(chǎn)量測(cè)定 草莓果實(shí)成熟后，根據(jù)草莓成熟時(shí)間和周期，從2 月17 日開始統(tǒng)計(jì)，對(duì)棚中南北壟雙行和東西壟單行的草莓采取隔天采摘方式，每次采摘成熟度90%以上的果實(shí)，單獨(dú)稱重計(jì)產(chǎn)，直到3 月19 日，最后統(tǒng)計(jì)累積產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，IBMSPSS Statistics 24 進(jìn)行顯著性和差異性分析，結(jié)果用單因素方差分析法（AVOVA）或多重比較法（Tukey）進(jìn)行檢驗(yàn)，Plt;0.05，作圖使用GraphpadPrism 8.0.2。

2 結(jié)果分析

2.1 不同栽植模式對(duì)草莓植株性狀的影響

由表1 可知，東西壟單行和南北壟雙行2 種不同栽植模式對(duì)兩品種草莓植株長(zhǎng)勢(shì)的影響較大，處理A-1、B-1 的草莓葉面積顯著高于處理A-2、B-2，而株高、葉柄長(zhǎng)則顯著低于處理A-2，B-2；同一品種不同模式間草莓葉寬差異不顯著；處理B-1 的草莓植株冠徑顯著大于處理B-2，處理A-1 與處理A-2 的草莓植株冠徑差異不顯著。綜合來(lái)看，東西壟單行栽培模式草莓表現(xiàn)為植株矮壯、葉片大、葉柄短，植株生長(zhǎng)狀態(tài)更好。

2.2 不同栽植模式對(duì)草莓葉綠素含量的影響

不同品種的草莓，東西、南北兩種栽植模式對(duì)其葉片葉綠素含量的影響程度也不同（圖1）。4 個(gè)處理中，總體上兩品種東西壟單行栽植葉片葉綠素、類胡蘿卜素含量均高于南北栽植，其中處理B-1 的葉綠素含量明顯高于B-2；處理A-2的葉綠素、類胡蘿卜素含量顯著高于處理B-2，處理A-1 的類胡蘿卜素顯著高于處理B-1，而二者的葉綠素含量差異不顯著?？梢钥闯?，東西壟單行栽植對(duì)草莓光合色素含量有一定提高作用，但同時(shí)品種可能也是影響光合色素含量的因素之一，具體影響仍需進(jìn)一步研究。

2.3 不同栽植模式對(duì)草莓光合參數(shù)的影響

由圖2 可以看出，光合速率（Pn）、蒸騰速率（T_r）、氣孔導(dǎo)度（G_s）均表現(xiàn)為東西壟單行處理（A-1、B-1）大于南北壟雙行處理（A-2、B-2），其中‘雪里香’的光合速率（P_n）和氣孔導(dǎo)度（G_s）在兩種栽培模式下差異顯著，蒸騰速率（T_r）和CO₂濃度（Ci）則顯示為無(wú)顯著差異；而‘雪沁香’的光合速率（P_n）和蒸騰速率（T_r）在兩種栽培模式下差異顯著。綜合來(lái)看，兩品種在東西壟單行栽培模式下的光合特性較南北壟雙行處理表現(xiàn)更好。

2.4 不同栽植模式對(duì)草莓果實(shí)發(fā)育期的影響

果實(shí)發(fā)育期表現(xiàn)為處理A-2、B-2 較長(zhǎng)于處理A-1、B-1，其中處理B-2 與處理B-1 差異顯著。由此看來(lái)，草莓在東西壟單行栽植條件下果實(shí)發(fā)育期相對(duì)較短。

2.5 不同栽植模式對(duì)草莓果實(shí)品質(zhì)的影響

由圖4 可得，處理A-1 的可溶性糖含量、可溶性固形物含量、可溶性蛋白含量均高于處理A-2，其中可溶性糖含量較A-2 提高了20.56%，差異顯著。處理B-1 的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均顯著高于處理B-2；可滴定酸含量表現(xiàn)為處理A-1、B-1 低于處理A-2、B-2 且差異顯著；兩種栽植方式對(duì)可溶性固形物含量差異不顯著。綜合來(lái)看，處理A-1 對(duì)果實(shí)品質(zhì)的整體提升效果最佳，增加了草莓的風(fēng)味口感。

2.6 不同栽植模式對(duì)草莓根系活力和形態(tài)的影響

由圖5 可見，東西壟單行栽植模式處理A-1的草莓根系活力高達(dá)154.6 μg/g·h，較南北壟雙行處理A-2 提高了7.7%，差異顯著。圖6 和表2中可以看出，東西壟單行處理的植株根系活力高，莖較粗，植株健壯，有利于養(yǎng)分供給，促進(jìn)草莓生長(zhǎng)發(fā)育。綜合來(lái)看，‘雪里香’東西壟單行栽植模式下根系活力高、形態(tài)最好。

2.7 不同栽植模式對(duì)草莓產(chǎn)量的影響

圖7是2月17日到3月19日間隔天采收的大棚草莓當(dāng)天產(chǎn)量（E）和累計(jì)產(chǎn)量（F）。由圖7-E可以看出，大棚草莓采收存在前后期產(chǎn)量交換現(xiàn)象：3 月5 日之前東西壟單行栽植產(chǎn)量高于南北壟雙行，之后東西壟單行單日產(chǎn)量下降，呈現(xiàn)出南北壟雙行草莓產(chǎn)量高于東西栽植模式。從累計(jì)產(chǎn)量上看（圖7-F），兩種栽培模式處理對(duì)草莓累計(jì)產(chǎn)量并無(wú)明顯影響。

3 討論

3.1 不同栽植模式對(duì)草莓生長(zhǎng)發(fā)育的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，東西壟單行栽植的草莓葉面積顯著優(yōu)于南北壟雙行，而株高和葉柄長(zhǎng)則相反。葉面積的增加有利于葉片對(duì)光能的捕獲，提高光能利用率［15］，這可能影響植物體內(nèi)激素合成、運(yùn)輸和代謝，進(jìn)一步影響植株的長(zhǎng)勢(shì)。這充分說(shuō)明東西壟單行栽培可降低草莓生長(zhǎng)高度，加快生殖生長(zhǎng)，對(duì)草莓整體長(zhǎng)勢(shì)起到‘控旺’作用［16］，這可以在一定程度減少草莓管理過(guò)程中矮壯素、赤霉素（GA3）等‘控旺’激素的使用，從而減少生產(chǎn)成本；對(duì)于冠徑而言，東西壟單行栽培可在一定程度上提高‘雪沁香’的冠徑，而‘雪里香’則相反，這可能是由于不同品種對(duì)栽培方式的適應(yīng)性不同。此外，東西壟單行栽培條件下可使草莓成熟期提前，這與前人的研究是相似的［7］。

有研究表明，植物根系的生長(zhǎng)及其養(yǎng)分吸收功能均受土壤溫度的直接影響，根系在大于10 ℃的土壤環(huán)境中生長(zhǎng)較為活躍［17］。Awal MA等［18］的研究表明，提升土壤溫度，可以有效促進(jìn)根系吸收養(yǎng)分和水分。這與本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是一致的：與南北壟雙行處理相比，東西壟單行栽植有利于草莓根系活力的提高，即根系吸收養(yǎng)分多，生長(zhǎng)發(fā)育快。原因是東西壟單行栽植模式下的草莓，由于光照充足，吸收的太陽(yáng)輻射多，使土壤溫度升高，最終有利于作物的生長(zhǎng)發(fā)育［19］。

3.2 不同栽植模式對(duì)草莓光合特性的影響

東西壟單行栽培條件下，兩品種葉綠素含量、光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、CO₂濃度均在不同程度上高于南北壟雙行，這說(shuō)明東西壟單行栽培能夠提高草莓光合作用。因?yàn)闁|西壟單行栽培，更加有利于空氣流通，能夠及時(shí)補(bǔ)充消耗的二氧化碳，而南北壟雙行的草莓密度較大，空氣流通較差，消耗的二氧化碳不能及時(shí)補(bǔ)充，導(dǎo)致胞間二氧化碳濃度降低［20］；東西壟單行栽植對(duì)光照的利用效率更高，因此適宜的生長(zhǎng)條件更加有利于葉綠素合成。此外，不同栽植模式對(duì)于草莓生長(zhǎng)指標(biāo)的影響在一定程度上與品種特性有關(guān)，而光合特性結(jié)果則一致，這可能說(shuō)明東西壟單行栽培在提高光合特性方面是穩(wěn)定的。

3.3 不同栽植模式對(duì)草莓果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

東西壟單行栽培能夠在提升草莓果實(shí)品質(zhì)，提升草莓可溶性糖、可溶性固形物及可溶性蛋白的含量，并在一定程度上降低了可滴定酸含量。其中，東西壟單行栽培對(duì)于‘雪里香’可溶性糖的提升較為明顯，這可能是不同品種對(duì)于合成和轉(zhuǎn)運(yùn)糖的功能有所不同，東西壟單行栽培一方面使葉片獲得更多光照，提高光能利用率，增加光合產(chǎn)物，同時(shí)提高了根系活力，影響植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、同化和利用；另一方面果實(shí)成熟時(shí)若溫度較低，光照強(qiáng)度較小，會(huì)導(dǎo)致草莓果實(shí)積累糖分較少，口味偏酸［21］。結(jié)果表明，單日產(chǎn)量出現(xiàn)前后期交換現(xiàn)象，但總產(chǎn)量差異不大。這可能與前后期溫度、光照等條件不同，具體原因有待進(jìn)一步的研究。

4結(jié)論

綜上所述，東西壟單行栽植提高了草莓根際土壤溫度，從而提升根系活力，促進(jìn)了地上部的生長(zhǎng)；東西栽培的‘控旺’效果使得草莓矮壯、生長(zhǎng)勢(shì)旺；由于空氣流通效果較好，使得胞間二氧化碳濃度提升，單行種植無(wú)光照遮擋，使得光合速率提高，從而整體提升草莓光合效率，最終實(shí)現(xiàn)草莓綜合品質(zhì)的提升。因此，東西壟單行栽植模式將會(huì)是使草莓機(jī)械化栽植的一大突破，這對(duì)于促進(jìn)草莓植株生長(zhǎng)、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量和品質(zhì)具有較高應(yīng)用價(jià)值。