草莓生长对土壤中钾元素浓度的依赖性研究

摘 要：研究草莓生长状况对土壤中钾元素浓度的依赖性情况。试验设置4种不同的钾处理水平：无钾（对照组）、低钾、中钾和高钾。考察在4种水平下对草莓的叶片数、叶长、叶宽和根系的影响。结果表明，钾缺乏显著影响草莓的生长。在钾供应不足的条件下，观察到草莓的叶片数减少、叶片面积缩小，以及根系发育受到抑制。随着钾水平的提高，这些生长指标显著改善，尤其是在中钾和高钾处理组。综上，钾肥在促进草莓健康生长和提高产量方面有着重要作用。试验结果为农业生产中的钾肥施用提供了科学依据。

关键词：钾元素；草莓；生长；影响

钾元素是植物生长和发育过程中不可或缺的营养元素之一。作为主要的阳离子之一，钾在维持植物细胞的渗透平衡、激活酶系统、调节光合作用、促进养分运输以及增强植物的抗逆性等方面发挥着至关重要的作用[1]。尽管钾在自然界中的含量相对丰富，但由于多种原因，包括土壤类型、降雨量、作物品种等因素的影响，钾元素在农业生产中经常出现缺乏的现象[2]。

草莓作为一种广泛种植的水果作物，因其果实品质高、营养丰富而备受青睐。草莓对钾元素的需求量较高，因此在钾缺乏的情况下，其生长和果实发育受到显著影响。缺乏钾的草莓植株通常表现出叶片数量减少、叶色淡黄、光合效率降低以及抗逆性下降等症状。这使得草莓成为研究钾元素缺乏影响的理想对象。

笔者在本研究中旨在探索钾元素缺乏对草莓生长的具体影响，通过试验观察不同钾水平对草莓生长指标的影响，包括叶片数、叶长、叶宽以及根系发育情况等。基于试验结果提出钾肥管理的合理建议，以期为农业生产实践提供科学依据，提高作物产量和品质，促进农业的可持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本研究地点为上海市青浦区赵屯草莓研究所，实验面积3500米2，试验时间从2024年2—5月。本研究选用的草莓品种为红颜草莓，为当前广泛应用的商业品种，具有较强的适应性和稳定的遗传特性。草莓种子在标准化的温室条件下进行培养，温室的温度、湿度和光照度都严格控制，以模拟理想的生长环境。种子的播种、发芽和苗期管理遵循了标准化的农业操作程序，以确保所有试验组的草莓在生长初期处于相同的条件。试验中使用的土壤为经过筛选和消毒的通用蔬菜种植土。土壤的物理性质（如质地、排水性和通气性）和化学性质（如pH值、营养成分含量）均符合生长的要求。土壤的pH值维持在6.5～7.0之间，以确保土壤条件对试验结果的影响最小化。钾肥的来源为硫酸钾，其纯度和质量均达到农业使用标准。

1.2 试验设计

试验共设立4个处理组，每个处理组分别采用土施的方式施入不同浓度的钾肥，分为对照组和低钾、中钾和高钾水平。其中对照组不额外添加钾肥，即保持土壤原有的钾含量，作为试验的基准。低钾组浓度为5 mmol/L的K2SO4溶液，中钾组浓度为10 mmol/L的K2SO4溶液。高钾组浓度为15 mmol/L的K2SO4溶液，每个处理组设立3次重复，以减少个体差异和偶然因素对试验结果的影响。草莓从播种开始，按照标准的农业实践管理，除了钾肥处理外，其他生长条件（如光照、温度、水分）均保持一致。试验持续时间为草莓从播种到成熟的整个生长周期。

1.3 测定指标

测定在草莓的特定生长阶段（如开花期、果实膨大期或接近成熟期）进行，以确保数据的一致性和可比性，研究过程中各处理组抽样选择50株母苗进行检测，测定主要指标包括草莓的叶片数、叶长、叶宽、根系发育情况等。叶片数的统计为每株草莓的可见叶片总数，这一指标反映了植株的生长速度和生长势。叶长和叶宽的测量采用标准尺，以确保测量的准确性和一致性。根系发育状况也是草莓健康状况和营养吸收能力的重要指标。本研究中采用根系挖掘和视觉评估的方法，对根系的长度、分支数和整体健康状况进行记录。所有数据的收集在草莓成熟时进行，以确保数据的一致性和可比性。数据分析使用统计软件进行，包括方差分析和多重比较测试，以确定不同钾水平处理之间的显著性差异（图1）。

2 结果与分析

2.1 不同钾元素浓度对草莓叶片数的影响

试验结果显示（表1），在未施钾（对照组）条件下，草莓的叶片数显著低于其他处理组。对照组的平均叶片数约为8片，而低钾组的平均叶片数增加至13片。在中钾和高钾处理组，草莓的平均叶片数分别达到18片和25片。这一结果明显表明，随着钾供应的增加，草莓的叶片数目显著增加。

通过统计分析，发现这些差异在统计学上具有显著性（p<0.05）。这说明钾的供应与草莓叶片数的增加之间存在着直接的关系。缺乏钾元素显著限制了叶片的生长，这可能是钾在细胞分裂和伸长中的作用受到限制。

2.2 不同钾元素浓度对草莓叶长、叶宽、叶面的影响

在叶长和叶宽方面（表1），未施钾处理组的草莓表现出最短和最窄的叶片，叶面表现出枯萎情况（图2）。低钾组的草莓叶片长度和宽度有所改善，但仍然低于中钾和高钾组。在中钾组，草莓的叶片长度和宽度明显增加，而在高钾组中，这一增加更为显著，叶面富有光泽。

这些结果表明，钾元素的供应对草莓叶片有着直接影响。钾缺乏草莓生长受限可能与钾在细胞中膨胀和光合作用关键因子受抑制有关（表2）。通过T检验测试，结果具有显著性差异（p<0.05）。

2.3 不同钾元素浓度对草莓根系发育的影响

根系发育方面的观察结果表明（表1），钾元素的缺乏显著抑制了草莓的根系生长。在未施钾组，草莓的根系发育最差，表现为根系长度短，分枝数少。随着钾水平的提高，草莓的根系长度和分支数逐渐增加，尤其是在中钾和高钾处理组。

这些结果表明，钾元素在促进根系发育方面发挥着重要作用（表3）。钾缺乏可能通过影响水分和养分的运输，以及根系细胞的伸长和分裂，导致根系发育受阻。方差分析结果表明具有显著性差异（p<0.01）。

3 讨 论

3.1 钾对草莓生长的影响

本研究中观察到的钾元素缺乏对草莓生长的负面影响与现有文献一致。钾在植物生长中扮演多种角色，包括维持细胞的渗透平衡、促进光合作用、影响养分运输和参与酶的激活。在本研究中，钾缺乏导致的叶片数量减少、叶片缩小以及根系发育不良，凸显了钾在植物生长和发育中的重要性。

3.2 钾缺乏对草莓生理的影响

叶片生长受限和叶色变浅可能与钾在调节光合作用中的效果有关。钾缺乏影响了叶绿体的功能，进而降低了光合作用的效率[1]。此外，钾对气孔的调节作用对维持植物水分平衡至关重要。钾缺乏植物的气孔调节能力减弱，可能导致水分胁迫和养分吸收不足，从而影响整体生长。根系发育的抑制反映了钾在根系生长和养分吸收中的重要作用。钾缺乏可能直接影响根尖的生长，限制根系的伸长和分支，进而影响植物对水分和养分的吸收能力。

相关研究也表明钾缺乏对不同作物（如苹果、白菜等）生长的负面影响[3]。这些研究强调了钾在促进植物健康生长中的普遍作用，本研究的结果与其他相关研究一致。然而，不同作物对钾的需求可能存在差异，这暗示在实际的农业生产中需要根据作物类型和生长条件未调整钾肥的施用。

3.3 对农业实践的启示

为保证作物健康生长，农业生产者需要根据作物的具体需求和土壤的钾含量来调整钾肥的施用。过量或不足的钾都可能对作物产量和质量产生负面影响。未来的研究可以探索不同品种草莓对钾元素的响应差异，不同环境因素（如土壤类型、水分条件等）对钾缺乏影响的调节作用以及钾元素在植物体内的运输和代谢机制等。

4 结 论

本研究结果显示，随着钾水平的提高，草莓的叶片数、叶长和叶宽均呈现显著增加的趋势。说明了钾在促进叶片生长、维持叶片大小和形状方面发挥了关键作用。此外钾元素的缺乏对草莓的根系发育产生显著抑制效应。在未施钾处理组中，草莓的根系长度和分支数显著低于其他处理组。这说明钾元素对根系的发育至关重要，可能通过影响水分和养分的运输、根尖生长和分支来影响整体根系结构，进而影响植物的整体生长状况。本研究结果对农业实践提供了有益的启示。农业生产者在进行钾肥的施用时，应根据具体作物的需求和土壤中的钾含量进行科学调整。过量或不足的钾供应都可能对作物产量和品质产生负面影响。此外，未来的研究可以进一步探索不同品种草莓对钾元素的响应差异，以及不同环境因素对钾缺乏影响的调节机制。深入了解钾元素在植物体内的运输和代谢机制也有助于更全面地理解其在植物生长发育中的作用。通过对这些方面的深入讨论和研究，可以更好地指导农业生产实践，提高作物产量和品质，促进农业的可持续发展。

参考文献

[1] 李石恒，王毅，卜令豪.寒旱区氮磷钾元素缺乏对小白菜生长的影响[J].安徽农业科学， 2021，49（17）：136-139.

[2] 李玉玲，杨军玉，韩泽园，等.钾元素对苹果树腐烂病菌生长发育的影响[J].河北农业大学学报， 2022，45（4）：51-56.

[3] 丁桂岩.氮、磷、钾元素对花生生长与产量的影响[J].农业工程技术， 2021（26）：25.