基质槽不同高度对设施草莓生长和果实品质的影响

弭思宇,王馨,何东宇,李莉娇,孙楠,薛俊龙,宫明永,赵林,赵龙翔,李玲*,肖伟*

基质槽不同高度对设施草莓生长和果实品质的影响

弭思宇1,王馨1,何东宇1,李莉娇1,孙楠1,薛俊龙2,宫明永2,赵林2,赵龙翔1,李玲1*,肖伟1*

1. 山东农业大学园艺科学与工程学院, 山东 泰安 271018 2. 山东省创新发展研究院, 山东 济南 250012

为了明确设施草莓基质栽培基质槽高度不同对草莓的植株生长情况和果实品质的影响，于2023年2月到2023年4月之间在日光温室中分别设置了0 m（T1），0.5 m（T2），1 m（T3）三组不同高度处理。测定基质槽不同高度草莓植株生物学性状、果实品质、光合特性、叶绿素含量等指标，探究不同高度对草莓生长和果实品质的影响。结果表明：随着基质槽高度增加，光照强度、温度、叶片净光合速率增加。T3处理草莓果实的可溶性固形物含量、平均果重、最大单果重均显著高于T1和T2处理。T1处理的叶绿素含量、株高、叶片横纵径比较第一天增长了51%、20%、0.9%，处理出现了旺长现象。结论为：增加基质槽高度，促进草莓植株完成从营养生长向生理生长的转变，基质槽最佳高度为1 m。

设施草莓; 高度; 基质槽; 生长; 品质

草莓(Duch.）为多年生温带草本果树，有“水果皇后”之美誉[1]。通过系列农业生产措施，调控环境因子等生态条件，满足草莓生长发育的各项条件进行促成栽培[2]。草莓设施栽培主要以立体无土栽培模式为主[3]，草莓立体无土栽培模式具有省力、高效、便于采摘、管理方便等优点。基质栽培可以避免土传病害，并可精准控制营养液浓度和成分，避免了水分的渗漏和土壤营养元素的固定和流失，节约水分和养分，充分发挥生产的潜力[4,5]。在立体栽培模式的开发和使用过程中，发现距离地面较近的基质槽的温、光条件较差[6]，基质槽不同高度的草莓植株长势和果实品质存在一定差异。

光照是影响设施栽培草莓生长情况和果实品质的重要因子。草莓光饱和点较低，为2万～3万lx，光补偿点约为0.5万lx[7]。由于温室方位以及薄膜覆盖等原因导致温室内的光照与室外相比，具有光照强度减弱、分布不均、光照时数减少等问题[8]。距离棚膜越远，光照强度越小。太阳直射光透过薄膜后，会经棚膜散射一部分，导致距离薄膜越远，接受到的散射光也越少，而直射光没有变化。距离棚膜越近所接收到的直射光和散射光较多[9]。温室距地面150 cm处的光照强度高于同位置50 cm处21%～33%。温室内透光率为73%～76%，温室内光照强度主要会因受棚膜上的附着物质、棚内空气情况、棚膜的老化情况及天气情况等因素的共同影响而进一步降低[10]。光照时间和光照强度远远不能满足植物生长的需要[11]。程芳芳[12]研究表明，弱光对草莓正常生长、坐果数、果实品质产生显著不良影响。随着光照的变化，温度也随之变化。合适的基质槽高度为草莓提供了合适的光温微气候条件，有利于草莓高品质高产。

1 材料与方法

1.1 试验材料与处理

试验于2023年2至4月在山东农业大学科技创新园试验基地进行。实验所用草莓品种为‘雪里香’。于2023年2月对草莓幼苗（每株4-5片复叶）置于日光温室中采用椰糠作为基质进行无土栽培。培养期间进行常规的除草和水肥管理。植株长势一致（每株保留7-8片复叶）后进行不同高度的处理。每15株草莓作为1组，设置3次重复，分别为0 m处理（T1），0.5 m处理（T2），1 m处理（T3）。处理之间处于同一行向，自然光照强度、时数相同，互不遮光。在草莓盛果期每隔7 d测定1次其生长状况、叶片光合特征常数和叶片叶绿素含量，共测定2次。草莓成熟后进行采摘，测定其果实品质。

1.2 测定方法

1.2.1微气候测定采用TES-133照度计测定9:00—17:00的光照强度。温湿度采用MBS-223温湿度计采集。

1.2.2 植株形态测定用直尺测定植株高度。用游标卡尺测定茎粗、叶长、叶宽。叶片横纵径比=叶宽/叶长。

1.2.3 叶绿素含量测定从草莓植株顶部选取第3片无病虫害的成熟叶片，用直径6.78 mm的打孔器打孔取样，用乙醇浸提法测定[13]。计算出叶绿素a、叶绿素b含量和总叶绿素含量。

1.2.4 光合参数测定测定草莓植株的第3片功能叶，每个叶片记录3次稳定数值。用CIRAS-II型便携式光合系统（英国，PPsystem），对叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶片气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)等光合生理指标进行测定，于处理第7 d和第14 d的9:00—17:00每隔2 h测定1次。

1.2.5 果实品质测定进入盛果期大量采果时，每个处理选取30个草莓，每10个草莓为1组。用WYT型手持折光仪测定可溶性固形物含量。用电子天平测定草莓重量。用游标卡尺来测量草莓的纵径和横径，并计算草莓果实的果形指数。计算公式为：果形指数=果实纵径/果实横径。采用蒽酮比色法[14]测定草莓可溶性糖含量。

1.3 数据统计分析

试验数据采用Excel2019和SPSS17.0统计软件进行分析(<0.05)。

2 结果与分析

2.1 日光温室内部光照和温湿度日动态变化

温室内光照强度和温湿度随高度的增加而呈现规律的变化。从图1和图2中可以看出，温室内光照强度在中午11:00前呈增长趋势，11:00到13:00略微下降，13:00后下降速度变快。光照强度和温度都随着高度的增加而增加，湿度三组间没有呈现规律性变化。

图 1 第7 d日光温室内部光照动态变化

图 2 第14 d日光温室内部光照动态变化

表 1 第7 d日光温室内部温度动态变化

备注：同列数据后不同小写字母表示差异达显著水平（<0.05）。下表同。

Note: Different lowercase letters after the same column of data indicate a significant difference (<0.05). The table below is the same.

表 2 第14 d日光温室内部温度动态变化

表 3 第7 d日光温室内部湿度动态变化

表 4 第14 d日光温室内部湿度动态变化

2.2 基质槽不同高度对草莓生长的影响

从表5可以看出，T1处理组第14 d植株株高较第1 d增长了20%。T2，T3处理组株高无显著变化。T1，T2，T3处理组第14 d叶片横纵径比较第1 d分别提高了0.9%，0.5%，0.6%。三组处理茎粗无明显差别。棚室光照弱、湿度大、温度高，很容易发生旺长现象，具体表现为叶片由匍匐状态变直立状态，叶片大而薄，叶柄变长，植株变粗[15]。植株所处位置越低植株长势越强，表现出T1>T2>T3的趋势。

表 5 基质槽不同高度草莓植物学性状对比

2.3 基质槽不同高度对草莓光合特性的影响

从图3和图4可以看出，草莓在11:00左右出现光合午休现象。第7 d来看，草莓的净光合速率为T3>T2>T1。第14 d叶片净光合速率始终为T3>T2>T1。植株的净光合速率随着高度的增加而增加。第7 d叶片蒸腾速率T1>T2>T3。第14 d叶片蒸腾速率除11:00和13:00外，三组处理间没有过大差异。气孔导度和胞间CO2浓度三组处理间差异不显著。

图3 第7 d基质槽不同高度草莓叶片光合特征常数日变化

图 4 第14 d基质槽不同高度草莓叶片光合特征常数日变化

2.4 基质槽不同高度对叶片叶绿素含量的影响

三组处理的叶绿素含量都呈现上升的趋势（图5）。T1，T2处理组增长速率较快，T3处理组增长速率较慢。T1，T2，T3处理组第14 d叶绿素含量分别较第1 d增长了51%，53%，6%。

图 5 基质槽不同高度对叶片叶绿素含量的影响

2.5 基质槽不同高度对草莓果实品质的影响

草莓品质受栽培条件、外界环境及草莓品种本身原因的影响[16]。三个处理组草莓最小单果重和可溶性糖含量差异不显著。T3处理组可溶性固形物含量，最大单果重和平均果重显著高于T1和T2处理组。可溶性糖含量T2处理组高于T3和T1处理组。T3处理组果形指数接近于1。果实品质各项指标T1处理组均低于T2和T3处理组，进一步证明了T1处理组的植株处于旺长阶段。

表 6 基质槽不同高度对草莓果实品质的影响

3 讨论

植株早期生长的关键时期所遭受的不利温度条件的影响在以后的生长期间难以弥补。不利的温度条件：如气温骤降、低温期的延长等会导致低温光抑制，使得作物的生长期缩短并延迟冠层的形成，从而导致作物产量下降[17]。0 m处理组的温度和光照强度均低于1 m和0.5 m处理组。草莓虽为弱光植物，但光照过弱，草莓出现徒长现象。适度提高高度有利于草莓从营养生长到生殖生长的转变[18]，进而提高草莓品质。

曾祥国等[19]研究证明，遮阴可以降低光照强度，导致了单位面积叶片净光合速率的大幅度下降，降低了一天中最大净光合速率。第7 d和第14 d除第7 d11点外，净光合速率都是1 m的最强。在夏季晴天的中午，遮阴能够使草莓更好地进行光合作用，增加有机物的积累，降低高温和强光对植物的伤害，避免了植株的“午休”现象[20]。适当降低高度也可以达到相同的效果。如第7 d11:00因为棚内温度过高，导致0.5 m和1 m处理组的植株出现光合午休现象，0 m处理组其所处位置温度较低，光照强度较0 m和0.5 m处显著降低，导致0 m处草莓未出现光合午休现象。

岳高峰等[21]的实验表明，随着光照强度的降低，草莓叶片的蒸腾速率呈减小趋势。第7 d草莓叶片蒸腾速率变化趋势与其研究一致。结合湿度来看。第7 d空气湿度整体小于第14 d空气湿度。由于空气湿度的增大，导致第14 d草莓叶片蒸腾速率未出现明显差异。

叶绿素具有吸收和传递光量子的功能，是植物光合作用的基础物质，其含量是衡量植物对光能利用能力的指标[22]。植株叶片叶绿素含量0 m处理组始终呈现增长趋势，且增长速率显著高于1 m处理组。程芳芳[12]研究表明，草莓在处于光照较弱的环境下，其叶绿素含量呈现出先略有上升后大幅下降的变化特征。弱光条件下，单位重量叶绿素含量增加，单位面积的叶绿体数目减少，从而可以提高植物对于弱光的利用率[23]。长期处在光照较弱条件下的草莓，呼吸消耗量高，光合产物减少，逆境伤害程度加深，进而导致细胞损伤和正常生理生化代谢途径受阻，叶绿素含量显著降低[12]。可能由于弱光胁迫条件不够，导致0 m处理组的草莓未出现叶绿素大幅降低的现象。

草莓生长对光照有较高的要求，充足的光照可以提高草莓产量，还有助于提高草莓的果实品质[24]。果实成熟时若温度较低，光照强度较小，会导致草莓果实积累糖分较少，口味偏酸[25]。0 m处理组草莓果实重量，可溶性固形物含量和可溶性糖含量显著低于0.5 m和1 m处理组。果形指数1 m的果实较佳。有相关研究认为，弱光条件下，光照强度不足，导致果实光合作用下降，提供给果实的同化物量降低，最终使得果实的品质降低[26]。0 m处理组光照强度较0.5 m和1 m处理组弱，这与侯梦媛等人发现寡照条件处理下草莓生殖生长各项指标均较CK有大幅降低[27]的现象一致。

本研究试验表明，3种不同高度的基质槽，其光照和温度有显著差异。随着高度的增加，光照和温度呈现增长趋势。光照和温度条件影响草莓植株的生长，果实产量和品质。0 m处理组处于光照强度弱，温度较低的环境中，虽然草莓植株长势较旺，但草莓植株更多的营养用于了植株的营养生长，平均果重和可溶性固形物含量均显著低于其余两组处理。

4 结论

适当提高基质槽高度可以显著提高草莓平均果重、可溶性固形物含量、叶片净光合速率，促进草莓植株完成从营养生长向生理生长的转变。处于1 m高度的基质槽能较好地提高草莓果实品质，提高产量。

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Effects of Different Height of Substrate Tank on Strawberries Growth and Fruit Quality

MI Si-yu1, WANG Xin1, HE Dong-yu1, LI Li-jiao1, SUN Nan1, XUE Jun-long2, GONG Ming-yong2, ZHAO Lin2, ZHAO Long-xiang1, LI Ling1*, XIAO Wei1*

1.271018,2.250012,

In order to determine the effects of different heights of substrate tanks on the growth and fruit quality of strawberry plants in strawberry substrate cultivation, three different heights of strawberry plants, namely 0m (T1), 0.5m (T2) and 1m (T3), were set up between February 2023 and April 2023 in solar greenhouses. The biological traits, fruit quality, photosynthetic characteristics, chlorophyll content and other indicators of strawberry plants at different heights of the substrate tank were measured to investigate the effects of different heights on the growth and fruit quality of strawberry. The results showed that the light intensity, temperature and net photosynthetic rate of leaves increased with the increase of the height of the substrate tank, and the soluble solids content, average fruit weight and maximum single fruit weight of strawberry fruits in the T3treatment were significantly higher than those in the T1and T2treatments, and the chlorophyll content, plant height and transverse and longitudinal diameters of leaves in the T1treatment increased by 51%, 20% and 0.9% compared with those of the first day, and the treatment showed the phenomenon of exuberant growth. It was concluded that increasing the height of the substrate trough can promote strawberry plants to complete the transition from nutrient growth to physiological growth, and the optimal height of the substrate trough is 1 m.

Facilities strawberries; height;substrate tanks; growth; quality

S628

A

1000-2324(2023)05-0731-06

10.3969/j.issn.1000-2324.2023.05.013

2023-11-08

2023-11-15

中国华能集团有限公司总部科技项目(HNKJ21-HF293);山东省果品产业技术体系项目(SDAIT-06-04)

弭思宇(2002-),女,本科生,主要从事园艺专业方面的工作. E-mail:1311260643@qq.com

Author for correspondence. E-mail:lilingsdau@163.com; gulight986918@163.com