咸水胁迫对草莓生长•品质的影响及耐盐综合评价
作者: 孙叶烁 田海英 姚玉涛 丁守鹏 张国新 韩民利
摘要 以5个草莓品种为试验材料,采用盆栽基质栽培方式,采用含盐量为3 g/L的咸水滴灌进行盐胁迫处理,以淡水为对照,对植株生长指标和果实品质进行研究,并进行主成分分析和综合得分排序。结果表明,咸水胁迫下,“圣诞红”和“白雪公主”的株高和叶面积较对照增加,而“湘野”的株高和叶面积较对照降低,差异达显著水平;咸水胁迫下“圣诞红”和“白雪公主”的含水量和相对电导率与对照比较差异较小,而“湘野”较对照增加;咸水处理下各品种的叶绿素含量均较对照增加,且除“章姬”外差异均达显著水平;咸水胁迫下各品种的可溶性糖和可滴定酸含量均较对照增加,其中“章姬”与对照差异显著;除“圣诞红”的单果重高于对照外,其他品种单果重均有所降低。综合评价结果表明,“圣诞红”和“白雪公主”耐盐性较好。
关键词 微咸水;基质栽培;草莓;生长;品质
中图分类号 S 668.4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2023)02-0047-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.02.013
Effects of Salt Water Stress on Growth and Quality of Strawberry and Comprehensive Evaluation of Salt Tolerance
SUN Ye-shuo1, TIAN Hai-ying2, YAO Yu-tao1 et al
(1. Coastal Agriculture Institute, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences/Hebei Technical Research Center of Saline-alkali Soil Greening Project, Tangshan, Hebei 063299;2.Langfang Academy of Agricultural and Forestry Sciences,Langfang, Hebei 065000)
Abstract Five strawberry varieties were used as test materials to study plant growth indicators and fruit quality using potted substrate cultivation methods. And principal component analysis and comprehensive score ranking were used to analyze and evaluate the fruit quality of different cultivars. The salt water drip irrigation with a salt content of 3 g/L was used as the salt stress treatment, and fresh water was used as the control. The results showed that the plant height and leaf area of ‘Christmas Red’ and ‘Snow White’ increased compared with the control, while the plant height and leaf area of ‘Xiang Ye’ decreased compared with the control under salt water stress;the water content and relative conductivity of ‘Christmas Red’ and ‘Snow White’ were small compared with the control, but ‘Xiang Ye’ had an increase compared with the control;the chlorophyll content of each variety increased compared with the control, and the difference reached a significant level except ‘Zhang Ji’ under salt stress;the soluble sugar and titratable acid content of each variety under salt water stress increased compared with the control, among which ‘Zhang Ji’ was significantly different from the control;the fruit weight of other varieties decreased under salt stress except ‘Christmas Red’. The comprehensive evaluation results showed that the ‘Christmas Red’ and ‘Snow White’ were tolerance to salt.
Key words Brackish water;Substrate cultivation;Strawberry;Growth;Quality
基金项目 河北省创新工程资助项目“滨海重盐碱区设施果蔬安全提质关键技术研究”(2019-1-6-4);唐山市科技计划项目“滨海重盐碱地设施草莓优质生产关键技术研究”(19150255E)。
作者简介 孙叶烁(1993—),女,河北唐山人,研究实习员,硕士,从事盐碱地果蔬品质调控及机理研究。通信作者,高级农艺师,从事植物保护及栽培研究。
收稿日期 2022-03-07
草莓(Fragaria ananassa Duch)属蔷薇科草莓属多年生草本植物,营养丰富,素有“水果皇后”的美称,在世界小浆果生产中位居首位,目前以设施栽培为主要生产方式[1-2]。由于设施内土壤连作,且温度较高,土壤水分蒸发量大,下层土壤中的肥料和其他盐分会随着水分的蒸发向土壤表面迁移,从而在土壤表面形成一薄层白色盐分;且在设施种植时,一般采用浅耕和土表施肥,这也加重了土壤的盐渍化程度,进而对植物造成盐胁迫[3-5]。
盐胁迫对植物正常生长和发育具有明显的抑制作用,植株个体常表现出矮化、叶片枯萎黄化、光合作用以及代谢能力下降,最终造成产量下降[6]。草莓是一种盐敏感植物,目前关于盐胁迫对草莓生长、光合作用以及氧化还原系统的影响研究较多[7-8],但关于咸水灌溉对草莓生长及品质的影响研究较少;且研究表明不同作物或同类不同品种,其种植特性和抗病性有很大不同,选择抗(耐)品种也是解决土壤盐渍化的重要途径[9-11]。因此,笔者利用咸水对不同品种草莓进行盐胁迫处理,研究盐胁迫对不同草莓生长和品质的影响,并基于主成分分析进行综合评价,筛选出适宜在盐碱地和设施中种植的草莓品种,旨在为草莓耐盐品种鉴定提供数据支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
“湘野”“白雪公主”“红颜”“章姬”“圣诞红”,均为国内市场主栽品种,基质脱毒草莓苗来源于唐山市鑫湖生态园区。
1.2 试验方法
试验于2020年9月—2021年1月在曹妃甸区天旭农业生态园的温室进行,采用盆栽基质栽培方式进行,随机区组试验设计,每个处理10盆,3次重复。选取健壮、根茎粗0.8 cm以上、根系发达、无病虫害的基质草莓苗,留三叶一心,于9月25日定植到直径20 cm装有蛭石的营养钵中,定植时做到“深不埋心,浅不露根”,弓背朝外,畦面上铺塑料纸,双行栽培,定植后采用重力滴灌方式进行滴灌,滴管孔距30 cm,滴孔靠近苗基部,使用山崎草莓营养液200倍液进行重力滴灌,每5 d一次,缓苗后于10月8日开始滴灌含盐量为3 g/L微咸水进行盐胁迫处理,以淡水作为对照,每天早上滴灌30 min至水分流出。在整个生长季对各草莓品种采取相同的栽培管理措施,进行合适的温湿度控制及病虫害防控。
1.3 测定指标与方法
1.3.1 植株生长指标。
在第一花序盛果期选择6株长势一致的植株测定株高、叶长、叶宽生长指标,株高为基质表层到最高叶片的自然高度,选择中心展开叶往外数第三复叶的中心小叶测定叶长和叶宽,并参照陈秀娟等[12]的方法计算叶面积,取第三片叶片测定其质膜透性及叶绿素含量,选择3株草莓幼苗称量地上部和地下部鲜重,烘干后测定干重,并计算含水量。
1.3.2 草莓果实品质。
在盛果期每个处理随机选取成熟度一致的果实5个进行测定,计算平均单果重;使用游标卡尺测量果实纵径、横径;硬度使用GY-4硬度计进行测定,可溶性糖含量采用蒽酮-乙酸乙酯法测定,可溶性固形物含量采用手持式蔗糖仪测定,可滴定酸采用NaOH滴定法进行测定。
1.4 数据处理
采用SPSS 22.0软件对试验数据进行one-way ANOVA方差分析,Duncan进行多重比较,Excel作图。
2 结果与分析
2.1 咸水胁迫对草莓生长及生理指标的影响
从图1可以看出,各草莓品种株高在11.42~19.83 cm,咸水胁迫下“圣诞红”“红颜”和“白雪公主”的株高均高于对照,分别较对照增加了24.08%、7.33%和6.46%,其中“圣诞红”与对照差异显著,而“章姬”的株高与对照差异不大,但“湘野”的株高低于对照,较对照降低了11.75%,达显著水平;各草莓品种的根长在22.33~54.83 cm,“湘野”根系较发达,“圣诞红”根系较小,咸水胁迫下“章姬”“红颜”“湘野”和“白雪公主”的根长较对照减小,分别减少了11.92%、7.12%、11.47%和13.09%,而咸水胁迫下“圣诞红”的根长较对照增加了11.96%;各品种草莓叶面积在13.49~41.40 cm2,咸水胁迫下“白雪公主”“章姬”和“圣诞红”的叶面积较对照增加,分别增加了38.25%、14.55% 和11.16%,且“白雪公主”与对照差异显著,“湘野”的叶面积较对照显著降低了18.9%,“红颜”的叶面积与对照差异不大;咸水胁迫下“湘野”的地上部含水量较对照增加了19.53%,而其余品种与对照差异不大;咸水胁迫下“章姬”“红颜”和“湘野”的相对电导率较对照分别增加了4.16%、18.52%和18.06%,而“圣诞红”和“白雪公主”的相对电导率与对照差异不大;咸水胁迫下各品种草莓的叶绿素含量均较对照分别增加了44.27%、9.68%、48.78%、29.31%和44.49%,且除“章姬”外,各品种与对照均差异显著。
2.2 咸水胁迫对草莓品质指标的影响
由表1可知,草莓果实的单果重在7.16~22.60 g,其中“圣诞红”的单果重最大,且在咸水胁迫下单果重显著高于对照10.19%,而其他4个品种的单果重均较对照降低,分别降低了20.61%、11.85%、62.24% 和12.64%,且除“红颜”外各品种与对照差异显著;咸水胁迫下“圣诞红”果实的横径与纵径较对照增加,“章姬”“湘野”和“白雪公主”的横径与纵径较对照减小,这与果实的单果重变化一致;咸水胁迫下“圣诞红”“章姬”“湘野”的硬度均较对照降低,分别降低了29.03%、16.67%、21.43%,“红颜”和“白雪公主”的硬度与对照变化不大,各品种与对照差异均不显著;咸水胁迫下“圣诞红”“红颜”和“湘野”的可溶性固形物含量均较对照升高,分别增加了35.06%、7.44%、14.80%,其中“圣诞红”和“湘野”与对照差异显著,“章姬”和“白雪公主”可溶性固形物含量分别较对照降低了11.90%和2.60%;各品种草莓的可滴定酸含量在0.37%~0.78%,且咸水胁迫下可滴定酸含量均较对照增加,分别增加了20.51%、37.50%、4.00%、17.50%和32.43%,其中“章姬”和“白雪公主”与对照差异显著;各品种草莓可溶性糖含量在5.27~6.78 mg/g,咸水胁迫下草莓的可溶性糖含量较对照分别增加了7.73%、25.32%、1.33%、1.87%和5.23%,其中“章姬”与对照差异显著。