魏莎莎,李清斌,崔萌萌,裘建荣,蔡娜丹,许林英
(1.慈溪市农业技术推广中心,浙江 慈溪 315300;2.慈溪市气象局,浙江 慈溪 315300)
草莓为蔷薇科草莓属多年生草本植物,果实鲜红美艳,酸甜适口,营养丰富,是世界第二大浆果类水果,具有适应性强、栽培管理容易、结果早、见效快等优点[1]。慈溪地区草莓以日光温室栽培为主,主栽品种红颊,其栽培周期短,连续采收期长,收益高,成为慈溪市冬春季高效益的经济作物之一。草莓为须根系,在土壤中分布浅,大部分集中于0~30 cm的土层内,由新茎和根状茎上发生的不定根组成。新发出的不定根为乳白色,随着时间增长逐渐老化变成浅黄色至暗褐色[2]。草莓传统的繁殖方式多为匍匐茎分株繁殖[3],一般于每年8月底9月初移栽至大田,移栽过程中不可避免地造成根系的机械损伤,而根系的生长直接关系到植株的缓苗成活和后续生长发育。研究发现,生根剂可以激发根系活力,促进根系茁壮成长,提高缓苗成活率[4-5]。目前的相关文献主要集中在生根剂对木本植物扦插生根以及育苗的影响研究[6-8],对草莓等草本植物生根和后续产量形成的影响研究相对较少。本试验以红颊草莓为对象,通过开展草莓定植期生根剂处理对比试验,进一步明确生根剂对草莓植株根系形态、茎叶生长和后续产量的影响,旨在为提高大棚草莓定植成活率和植株生长发育提供理论和实践支持。
试验地设在慈溪市白沙路街道浙江省设施农业气象试验站大棚草莓基地,土壤类型为壤土,肥力中等。年平均降雨量1 343.1 mm,年平均气温16.9 ℃,日照时数1 861.5 h。试验大棚为标准钢管大棚,南北走向,棚宽8 m,顶高3.2 m,棚长40 m,面积320 m2。
试验草莓品种为红颊,生根剂为“冲动”牌海藻腐殖酸生根液。2019年9月10日定植,11月13日进入盛花期,12月11日开始采收。
试验采取随机区组排列,在同一个标准钢管大棚内,设置2个处理,3个重复,每个试验小区种植500株。处理1的植株在定植前使用“冲动”牌海藻腐殖酸生根液,采取速蘸法蘸根3~6 s后定植;处理2作为对照,使用清水蘸根后定植。全生育期间采取相同的田间管理操作。
1.3.1 根系形态
定植1个月后,从每个处理中挖取3株大小均一的草莓苗,用清水洗掉根部泥块,尽量保持根系完整,分别测量地上部分株高、地下部分根长、茎粗、冠幅、地上部分鲜重、地下部分鲜重、最大叶面积等生长指标。
1.3.2 叶片SPAD值
在缓苗成活、采收始期和采收后期测定叶片叶绿素含量(SPAD值)。每个小区随机选取5株健壮植株,选择中心展开叶往外数第三叶的中心小叶3个点位,用SPAD-502Plus叶绿素含量测定仪(日本柯尼卡)测量,取平均值作为各叶片的叶绿素含量(SPAD值)。
1.3.3 小叶增长速率
定植1个月后,每个小区选具有代表性的连续5株作为调查对象,每株以中心展开叶往外数第三叶的中心小叶为固定观测叶片,每隔7 d测量其叶片宽和叶片长。
1.3.4 产量和品质
每个小区选具有代表性的连续5株作为调查对象,取平均值做统计分析。对成熟果实随熟随采,用游标卡尺测量果实的横径和纵径,用电子天平测量单果重,用PAL-1型数显糖度计(日本爱宕株式会社)测量可溶性固形物含量。
数据统计使用Excel 2010软件,数据分析使用SPSS统计分析软件,计算得到的平均值及显著性分析采用LSD多重比较分析,显著性水平为P<0.05。
表1给出了生根剂处理和清水处理草莓植株根系形态及地上部茎叶的统计。可以看出,生根剂处理组的植株根系长18.6 cm,根系鲜重8.8 g,对照组的植株根系长16.7 cm,根系鲜重7.9 g,两者差异均达到显著水平。植株株高、茎粗、冠幅、地上部分鲜重和最大叶面积无明显差异。此外,通过观察发现,生根剂处理后的植株根系侧根生发多,在较短时间内迅速生发新根,根系扩展范围更大,说明生根剂极大地促进了植株根系的生长。
表1 生根剂处理下草莓植株根系形态及地上部茎叶生长指标
图1给出了缓苗成活期(2019-09-17)、采收始期(2019-12-11)、采收后期(2020-04-03)草莓叶片的叶绿素含量(SPAD值)比较。生根剂处理下,草莓缓苗成活后,叶片叶绿素含量(SPAD值)明显大于对照组。随着生育进程推进,进入采收始期,叶片叶绿素含量(SPAD值)的差异逐渐减少,到采收后期,两者差异不明显。但整体来看,生根剂处理后草莓植株功能叶叶绿素含量(SPAD值)更高。SPAD值是衡量植物叶绿素相对含量的一个指标,可以间接反映植物叶片叶绿素含量[9-10],由此可见,生根剂的使用促进了草莓早期叶片中叶绿素的合成。
同日期柱上无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。
图2给出了草莓展叶期中心小叶展开至完全成熟叶片指数的统计。生根剂处理下,小叶由皱缩状态到完全展开后,叶片迅速增长,叶长始终大于CK组,待叶片完全成熟不再增长时,叶片长度达到7.7 cm,明显大于CK组的7.1 cm。叶片宽度的变化方面,2种处理下增长趋势相近,待小叶生长成熟后宽度趋于一致。生根剂处理组小叶面积增长速率大于CK对照,并最终呈现面积优势。
图2 生根剂处理下草莓植株小叶指数
表2给出了生根剂处理和清水处理草莓果实的品质指标统计。生根剂处理下,早期草莓果实的平均单果重达到18.52 g,显著大于CK处理下17.00 g;后期单果重差异不显著。果实横径和纵径测得的数据比较接近,早期横径在3.40 cm左右,后期横径在3.35~3.49 cm;果实纵径在生根剂处理下的平均值略大于CK处理,但差异并不显著。早期CK处理组的果实可溶性固形物含量为11.83%,略大于生根剂处理组;后期则是生根剂处理组的含量更高,但是两者均未出现明显差异。
表2 生根剂处理下草莓果实品质
表3给出了生根剂处理和清水处理大棚草莓早期、后期和全期的产量、产值统计。生根剂处理下,667 m2草莓早期产量可达671.4 kg,而CK处理下的产量为538.5 kg。生产后期生根剂处理组的产量为1 073.7 kg,略高于CK处理下的980.2 kg,但两者差异不显著。全期来看,生根剂处理的草莓产量达到1 745.1 kg,而对照的草莓产量为1 518.7 kg,整体产量的提升达到了15%。
表3 生根剂处理下草莓667m2产量
图3分析了草莓全生育期不同处理下试验小区观测株果实数量和重量的累计值趋势。从中可以看到,2种处理下整体产量趋势保持一致,生根剂处理累计收获果实数量和果重始终保持在较高水平,直至采收结束,优势较为明显。
图3 生根剂处理下草莓累计产量
植物根系是吸收水分和养分的主要器官,是作物物质生产的基础[11]。生根剂的使用促进了新根的生发,使作物根系体量更大,扩展范围增加,并促使根系向地下更深层次的土壤中延伸,极大地促进了植株根系的横向和纵向生长,对形成多而健壮的植株根系十分有利,从而提高根系吸收养分的效率。由于本试验采取的生根剂含有深海海藻提取的浓缩海藻酸、丰富的矿物质及微量元素等成分,同时还含有一定数量的多酚化合物、海藻多糖和大量的生长调节因子,能促进生根以及作物长势的提高。在实际的试验过程和观测数据表明,这类物质在生产实践中对幼苗移栽生根起到了很好的促进作用。
根系作为植物吸收养分水分、合成植物激素的重要器官,其生长发育对植物地上部分也有重要影响[12]。本试验中,生根剂的使用促进了新叶的生长,新叶的生长和发育速度在原有水平上有大幅提升。促进了早期叶片叶绿素的合成,而叶绿素含量的增加,有利于增强光合作用,提高产量和品质[13]。试验结果可知,在对果实产量、品质的连续观测中,早期草莓果实的平均单果重、累计收获果实数量均优于对照组。采收早期草莓果实的产量与对照组相比增产25%,产值每667 m2可提升2 600元。类似地,成镜[14]等对橡胶树组培苗移栽过程生根剂应用效果研究显示,使用生根剂后,根系总长度、根系表面积、根系直径均优于清水处理;曾剑波等[15]研究发现,生根剂的使用促进了小型西瓜生育进程的加快和产量的提高。而进入生产后期,随着根系发育完善,果实品质和产量的形成受到土壤肥力、气候环境、抗病能力等综合因素影响,生根剂体现的壮苗作用不再显著。
本试验结果表明,在草莓移栽过程中,选择生根剂进行根系处理,促进生根,有利于栽植后成活和生长,也对提高早期产量有利。植物生根过程的机制较为复杂,影响草莓生根的生理生化因素也是多方面的。以后可以在植株根系成活的抗逆生理指标方面进行研究,在管理措施、生根剂种类以及浓度方面进一步优化,以提高植株长势,取得草莓丰产丰收的效果。