5-氨基乙酰丙酸对冬季低温环境下架式草莓生长的影响

孙萍，林贤锐，沈建生

(金华市农业科学研究院 果树研究所，浙江 金华 321000)

草莓具有营养丰富、繁殖迅速、适应性强、结果早、周期短、见效快等优点，其生产已获得迅猛发展，并成为多地发展农村经济、实现农民增收的重要经济作物。目前草莓已实现标准化、规模化的设施大棚栽培，但由于大棚保温性差，在种植过程中受到外界气象条件影响，尤其是在极端天气的年份，可能会造成草莓的死株等现象。近年来，架式草莓逐渐得到一些采摘果园的认可，架式栽培草莓的模式推广面积越来越大。除了低温天气带来的威胁以外，架式草莓的栽培槽悬空，基质会随着外界温度的变化而变化，冬季受到低温胁迫的威胁更大。如何预防低温对架式草莓生长、产量和品质产生的不利影响是研究者们亟待解决的难题。

5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid，5-ALA)，又名δ-氨基酮戊酸，是叶绿素、血红素、光敏色素等所有四吡咯环类物质生物合成的第一个关键前体，是参与生物体中多种生物化学反应的植物生长调节物质[1]。5-ALA在农林生产中很早就引起广泛重视[2]。5-ALA可以提高植物抗盐渍[3]、抗低温[4]、抗高温[5]、抗水涝[6]等能力，说明5-ALA在提高植物抗逆性上具有普遍作用。低温环境下5-ALA对架式草莓生长的影响鲜有研究。本文以架式栽培的红颊草莓为试验材料，研究不同浓度的5-ALA预处理对冬季低温条件下架式草莓生长与产量的影响，以期为5-ALA在架式栽培模式上的合理施用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试草莓品种为红颊，于9月初定植于金华市国家级高新科技农业园区试验基地的架式栽培槽内，管理方法参照草莓日常管理技术进行。

1.2 处理设计

设置4个处理，5-ALA的浓度分别是0(空白对照)、20(处理1)、50(处理2)、100(处理3)mg·L-1。于草莓缓苗30 d以后进行叶面喷施，之后间隔10 d喷1次，一共喷施3次，且每个处理3个重复，随机排列。

1.3 观测指标

在草莓结果盛期，每个处理选15株草莓，测定草莓株高、叶长、叶宽、茎粗、花径长、花径粗等生长指标，利用LI-6400便携式光合仪测定草莓叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、细胞间隙CO2浓度等光合指标，利用手持叶绿素监测仪测定叶片的叶绿素含量和含氮量。另外，每个处理取30个成熟果实，测定其平均果长、果宽、单果重、可溶性固形物含量等指标，最后统计每个处理的产量。

2 结果与分析

2.1 对草莓植株生长的影响

由表1可以看出，5-ALA处理对冬季低温条件下架式草莓的生长具有一定的促进作用。从株高的长势来看，处理1和处理2显著促进了草莓植株的生长，处理3与对照相比没有显著性差异；处理2对草莓叶长的促进作用最为明显，处理1和处理3与对照无显著性差异。5-ALA处理对草莓叶宽的影响不显著。同时3个不同浓度的5-ALA处理均能显著促进花径的伸长。处理1和处理2显著提高了茎粗和花径粗的生长，处理3的茎粗和花径粗与对照无显著差异。

表1 不同浓度5-ALA处理对草莓植株生长的影响

注：同列数据后无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。表2～4同。

2.2 对草莓叶绿素含量与含氮量的影响

由表2可以看出，草莓叶绿素含量与含氮量随着5-ALA浓度的增加而增加，处理3的叶绿素含量最大，并且显著高于对照，处理2和处理1的叶绿素含量与对照差异不显著。处理2和处理3的含氮量显著高于对照，处理1的含氮量与对照差异不显著

表2 不同浓度5-ALA处理对草莓叶绿素和含氮量的影响

2.3 对草莓叶片光合特性的影响

由表3可以看出，不同浓度的5-ALA处理显著提高了草莓叶片的光合特性。处理1的净光合速率最高，比对照高出46.1%；其次为处理2，比对照高45.7%。3个5-ALA处理的草莓叶片气孔导度均显著高于对照，因而叶片蒸腾速率也均显著高于对照。3个5-ALA处理的胞间CO2浓度均显著高于对照。

表3 不同浓度5-ALA处理对草莓叶片光合特性的影响

2.4 对草莓品质和产量的影响

由表4可知，处理1草莓果长、果宽显著大于对照，处理2草莓果长显著大于对照，处理2和处理3的草莓果宽与对照差异均不显著。处理1草莓的单果重也显著高于对照。在冬季低温的环境下，经过5-ALA处理以后，草莓果实的开花指数也明显提高，从而促进了草莓产量的提高。从草莓产量来看，3个不同浓度的5-ALA处理均提高了草莓的产量，其中，处理1比对照增产21.1%，处理2增产12.4%，处理3增产2.8%。另外，处理1和处理2草莓的可溶性固形物含量均显著高于对照。

表4 不同浓度5-ALA处理对草莓品质和产量的影响

3 小结与讨论

5-ALA在农业生产抗逆性上的应用已经有许多研究报道。低温胁迫下外源5-ALA处理可以提高水稻幼苗抗冷性[7]；5-ALA处理可以避免低温胁迫对甜瓜幼苗光合性能造成的不可逆性伤害，从而提高甜瓜植株的抗冷性[8]；5-ALA处理能够明显提高杜鹃和香樟叶片耐寒性效应[9]。这些结果预示农业生产上5-ALA对提高农作物的抗冷性有广阔的应用前景。本研究的结果可以为架式栽培模式下5-ALA的科学应用提供理论依据。

本研究结果表明，不同浓度5-ALA处理对冬季低温条件下架式草莓的生长具有一定的促进作用。草莓地上部生长最适宜的温度为20～26 ℃，冬季低温会抑制草莓植株的生长，经过5-ALA处理后，草莓植株的生长显著提高，20、50 mg·L-1的5-ALA对草莓地上部分生长的促进作用更为显著，同时也显著促进草莓茎粗和花径粗的增加，这对草莓后期的开花结果具有一定的促进作用。从草莓叶片的叶绿素含量和光合特性指标来看，不同浓度5-ALA处理的草莓植株净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、细胞间隙CO2浓度均显著提高，提高了冬季低温条件下草莓的光合作用，这与刘卫琴等[10-11]的研究结果一致。杨莉莉等[12]的研究表明，喷施ALA可以显著提高葡萄单果粒重和产量，对葡萄的品质也有一定的提高作用。本研究表明，20、50 mg·L-15-ALA显著提高了草莓的单果重，促进了草莓在冬季低温条件下的开花指数，从而提高了草莓产量。另外，5-ALA处理后草莓可溶性固形物含量也显著增加，这为提升草莓的品质奠定了基础。

20 mg·L-1和50 mg·L-1的5-ALA处理均可促进架式草莓植株的生长，提高草莓叶片的光合作用，并且能够提高草莓的品质和产量。考虑到成本的因素，在冬季低温，草莓生长缓慢的季节，对架式栽培的草莓叶片喷洒20 mg·L-1的5-ALA，可以达到增产和改善果实品质的目的。