補光對架式栽培草莓品質的影響

摘要 為了解補光對架式栽培草莓品質的影響，以香野草莓果實為試驗對象，設定補光2 h、補光4 h、不補光為試驗因素，研究補光后草莓的內在品質和香氣物質差異。結果表明，進行補光的草莓果實可溶性糖含量、VC含量、糖酸比均高于未補光，補光4 h除鈣含量比未補光低1.38%外，鎂、鐵、鋅、錳、銅及全鉀含量均高于對照。補光4 h檢測出的香氣物質種類最多，達 92種，補光2 h為 89 種，未補光為84種。檢測出的幾類香氣物質中，含量較高的幾種香氣物質基本相同，但含量相差較大。補光4 h的處理酯類、醇類、烯類、酸類物質種類多于補光2 h和未補光。補光2 h的酮類和醛類物質種類高于其他2個處理，補光2 h、補光4 h的反式-橙花叔醇含量分別比未補光高10.09%和11.16%。補光2 h和補光4 h的草莓特征香氣物質相對含量分別比未補光高3.68%和10.11%。

關鍵詞 補光；草莓；架式栽培；香氣物質；品質

中圖分類號 S123 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2025）06-0036-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.06.009

The Effect of Supplemental Light on the Quality of Strawberry of Elevated Substrate Cultivation

CI" Zhi-juan DUAN" Xiao-na2，SUI Xiu-qi2 et al

（1.Yantai Agricultural Science Research Institute，Yantai，Shandong 265500;" 2 .Yantai Sunshine Show Agricultural Technology Co.，Ltd.，Yantai，Shandong 264036）

Abstract In order to explore the effect of supplementary light on the quality of strawberry of elevated substrate cultivation，the experimental factors of 2 hours，4 hours，and no supplementary light were set to study the differences in the intrinsic quality and aroma substances of" Xiangye strawberries after supplementary light.The results showed that the soluble sugar content，VC content，and sugar acid ratio of strawberry fruits treated with supplementary light were higher than those without supplementary light.After 4 hours of supplementary light，except for a 1.38% lower calcium content than those without supplementary light，the magnesium，iron，zinc，manganese，copper，and total potassium content were all higher than the control.The highest number of aroma substances reached 92 after 4 hours of light supplementation，89 after 2 hours of light supplementation，and 84 without light supplementation.Among the detected types of aroma substances，the ones with higher content were basically the same，but the content varied greatly.The types of esters，alcohols，olefins，and acids in the treatment with 4 hours of supplementary light were more than those by ways in the treatment with 2 hours of supplementary light and without supplementary light.The types of ketones and aldehydes in the treatment with 2 hours of light supplementation were higher than those in the other two treatments.After 2 hours of light supplementation and 4 hours of light supplementation，the content of trans orange tertiary alcohol was 10.09% and 11.16% higher than that without light supplementation，respectively.The relative content of characteristic aroma compounds in strawberries with 2 hours and 4 hours of light supplementation was 3.68% and 10.11% higher than that without light supplementation，respectively.

Key words Supplementary lighting; Strawberry; Elevated substrate cultivation; Aroma substances; Quality

草莓酸甜可口，顏色豐富，具有較高的營養和保健價值［1］，且其栽培周期短、見效快，收益穩定，深受種植者青睞，成為我國設施園藝中的主要水果之一。光照條件是影響草莓生長發育的重要因素，在設施栽培條件下，由于受到覆蓋物及冬季低溫寡照天氣或春秋季陰雨天氣的影響，往往容易形成弱光環境，導致草莓生長過程中出現長勢弱、產量低、品質降低等一系列問題［2］。

補光技術在設施蔬菜和果樹生長方面具有廣泛的應用前景，可以有效解決設施栽培過程中光照不足這一問題，對于改善設施光環境、促進植株的光合能力、提高作物產量具有重要意義［3-4］。近年來，關于補光在草莓上應用的研究集中在光質組合的選擇和優化上［5］，對于光照時間對架式栽培草莓品質影響的研究較少，筆者通過對架式草莓設置不同補光時間，測定草莓品質，以期為煙臺地區草莓架式栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2022年12月至2024年4月在煙臺市農業科學研究院草莓溫室進行，溫室東西走向，采用架式基質栽培，栽培管理一致。供試品種為香野。

1.2 試驗方法 在草莓旺盛生長期傍晚進行補光處理，采用艾普朗全光譜植物補光燈，設3個處理，分別為處理①補光2 h，處理②補光4 h，處理③不補光（CK）。在成熟期，隨機采集50個大小均勻一致、無病蟲害的草莓果實，進行各項指標的測定，設3次重復。

1.3 測定項目與方法

用數顯糖度計測定可溶性固形物含量，采用斐林試劑法測定可溶性糖含量，用NaOH滴定法測定可滴定酸含量，糖酸比=可溶性糖含量/可滴定酸含量，維生素C含量采用分光光度計法測定［6-7］；Fe、Ca、Cu、Zn、Mg、Mn、K含量采用原子分光光度計進行測定；參照Yaqub等［8］和Gay等［9］的方法略有改進進行香氣物質含量的測定，以2-辛醇為內標。

1.4 數據分析 采用Excel 2010軟件進行數據處理及相關圖片制作。

2 結果與分析

2.1 不同處理常規品質指標和礦質元素含量

不同處理常規品質指標和礦質元素含量測定結果見表1。由表1可知，處理①和處理②的可滴定酸含量均低于對照，其中處理①、處理②分別比對照低4.92%、9.84%，處理①和處理②的可溶性糖含量、VC含量、糖酸比均高于對照，其中處理②的可溶性糖含量、糖酸比最高，分別比對照高22.91%和36.31%，處理①的VC含量最高，比對照高38.29%。處理②除鈣含量比對照低1.38%外，鎂、鐵、鋅、錳、銅及全鉀含量均高于對照，分別比對照高1.47%、269.23%、18.75%、110.00%、100.00%和9.09%。處理①銅含量與對照相同，鋅和錳含量低于對照，鈣、鎂、鐵及全鉀含量均高于對照，分別比對照高8.97%、2.21%、69.23%和4.55%。

2.2 不同處理草莓芳香物質單體組分及含量

不同補光處理的各類香氣物質的種類檢測結果見表2和圖 1。在不同補光條件下，各類香氣物質種類基本一致，均以酯類和醇類的香氣物質種類最多，其次為烯類、酮類。處理②的香氣物質種類最多，達 92種，處理①為 89 種，處理③為84種。處理②的酯類、醇類、烯類、酸類物質種類多于處理①和處理③。處理①的酮類和醛類物質種類高于其他2個處理，處理③的其他類香氣物質含量較多。3個處理共有的香氣物質按照數量多少依次為17種酯類、7種醇類、4種烯類、3種酮類、1種醛類、其他類1種。

從表2和圖1可以看出，不同補光條件栽培方式下，檢測出的幾類香氣物質中，含量較高的香氣物質種類基本相同，但含量相差較大。由不同處理香氣成分含量占比分析可以看出，3個處理的醇類物質含量最高，其中處理①醇類物質含量占64.72%，處理②醇類物質含量占66.19%，分別比處理③高2.39%和4.71%。3個處理反式-橙花叔醇含量均最高，顯著高于其他香氣物質，3個處理的含量分別為54.027%、54.554%和49.077%，處理①、②的反式-橙花叔醇含量分別比處理③高10.09%和11.16%。芳樟醇、紅沒藥醇、松油醇、香葉醇在這3個處理中的含量也較高。處理①中酯類物質含量占18.258%，處理②中酯類物質含量占21.498%，分別比處理③高0.25%和18.04%。3個處理的主要酯類物質均為2-甲基戊酸甲酯，處理①、②的2-甲基戊酸甲酯含量分別為處理③的1.41、1.05倍，其次為γ-十二內酯、辛酸乙酯、乙酸芐酯，其中處理①、處理②的γ-十二內酯含量分別為處理③的1.39、2.33倍。（E）-β-金合歡烯和α－法呢烯是3個處理中含量較高的烯類物質，這2個香氣物質的總含量在3個處理中分別為2.037%、2.349%和1.916%。（E，E）-3，5-辛二烯-2-酮、4-甲氧基-2，5-二甲基-3（2H）-呋喃酮和壬醛分別是3個處理含量較多的酮類和醛類物質。

3 結論與討論

果實品質的決定因素很多，其中糖酸是評價草莓果實內在品質的重要指標之一。由于人體不能自身合成VC，只能依靠攝取食物中的VC進行補充，果實中VC含量在果實品質評價體系中顯得尤為重要［10］。礦質元素是果實營養的重要組成部分，是衡量果品價值的重要參數，與果實大小、糖、酸等共同對果實品質有重要的影響［11-12］。人工補光可以有效改善設施內的弱光環境，通過補光促進植物光合作用，增加同化產物，促進植株生長發育，進而提高作物產量，改善果實品質［13-14］。通過補光，可以提高草莓可溶性糖、VC含量等［15-16］。該研究經補光處理后，香野果實中可溶性總糖含量、VC含量均高于未補光的處理，這與前人的研究結果一致。試驗中可滴定酸含量與補光處理沒有顯著關系，這與Shaw等［17-18］

關于草莓可滴定酸含量受環境影響較小的結果相符。該試驗通過對果實常規指標和礦質元素綜合分析發現，補光更有利于果實品質的改善，其中補光4 h保持較高的營養價值。

除外觀品質和口感外，草莓果實香氣也是消費者衡量草莓果實品質的重要指標之一，研究證明，多種香氣成分共同作用形成草莓果實香氣，且品種、栽培措施及采收期等均能引起揮發性香氣物質含量的變化［19］。該試驗中，補光與未補光處理的揮發性香氣物質種類和各種類中主要的香氣成分基本穩定，但不同處理草莓的香氣成分含量有較大差異。草莓香氣物質中γ-癸內酯、4-甲氧基-2，5-二甲 基-3（ 2H） -呋喃酮等為草莓特征香氣物質［19］。該試驗補光2 h和補光4 h相對含量分別比未補光高3.68%和10.11%。橙花叔醇有蘋果和玫瑰的香氣［20］，張運濤等［21］研究表明，草莓香氣不僅與酯的種類和含量，而且與萜類，特別是沉香醇和橙花叔醇以及呋喃類有關。該試驗中補光2 h、補光4 h的草莓果實反式-橙花叔醇含量分別比未補光的含量高10.09%和11.16%。呋喃酮具有草莓的典型果香、甜香［19-22］。補光4 h處理促進了4-甲氧基-2，5-二甲基-3（2H）-呋喃酮的釋放，提升了草莓果實中的果香和甜香。

綜上所述，補光處理可以有效提高弱光環境下香野草莓的品質，促進果實香氣的形成，尤其是補光4 h對草莓品質的提升效果顯著，可以配套應用于架式草莓栽培中。

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基金項目 山東省科技型中小企業創新能力提升工程項目（2023TSGC0882）。

作者簡介 慈志娟（1980—），女，山東威海人，高級農藝師，碩士，從事果樹育種與栽培技術研究。*通信作者，正高級農藝師，從事果樹栽培育種技術研究。

收稿日期 2024-06-14