香葱浸提液对草莓种子萌发及生长的影响

韩海霞， 马 圆， 张梦楠， 姚岭柏

(1.集宁师范学院生命科学学院， 内蒙古 乌兰察布 012000；2.集宁师范学院乌兰察布经济作物逆境生物学重点实验室， 内蒙古 乌兰察布 012000)

草莓是蔷薇科草莓属(Fragaria)多年生宿根草本植物，因其果香、味甜、外形美观且富含多种营养成分，素有“水果皇后”之美称，广受欢迎[1]。草莓具有适应性广、结果早、生长周期短等优点，使其成为全球性广泛种植的重要经济作物。在贵州、内蒙古等地区，气候冷凉、昼夜温差较大，生长周期短，结合温室大棚种植，有很强的地域优势[2]。

香葱(Alliumascalonicum)属于百合科葱属，质地柔嫩，味清香，微辣，因其独具特色的品质受到人们越来越多的青睐[3]。香葱耐寒耐热性均较强，原在我国南方较为广泛栽培。近年来，内蒙古、河北等地大面积引种，香葱喜凉爽的气候，能够四季种植，因其植株矮小、叶极细、占地面积小，特别适合与其它植物进行套作、间作栽培，还具有一定的抑藻作用[3-7]。

随着城镇化进程和消费水平的提高，草莓采摘市场活跃，其种植面积迅速扩大，但由于连年种植，草莓的病虫害较严重，用药量明显增多，加大了草莓农药残留超标的风险[8]。因此，草莓的增产和病虫害的预防不能独立解决，亟待寻求两者兼顾的解决方法。研究表明，作物合理的间、轮、套作模式，可以从控制病虫害、抑草、提高光合作用、增产等方面提高产量、增加经济效益[9-12]。

科学轮作与间、套作，需要研究两种植物间的化感作用[13-14]。葱属植物可以控制温室中的病虫害，减小病虫基数，因此常与其他作物轮作、间作和套作[10,13-15]。其中，洋葱、大葱的根系分泌物、植株浸提液均能够有效抑制甜瓜、黄瓜病原菌的生长，减少病害的发生概率[13-14]。姚岭柏等[14]研究表明，在萝卜生长后期大葱水浸液对萝卜生长具有一定促进作用，萝卜体内游离脯氨酸和抗氧化酶活性被不同程度激活。因此，本试验以香葱为供体，研究其浸提液对草莓种子萌发及生长的影响，为优化草莓种植模式、探究香葱化感机理提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 植物材料

供体材料为小香葱，属于日本青葱类型，香味较浓，叶色浓绿，于2018年4月采收于内蒙古乌兰察布市，带根采收，风干清洗后，剪成0.5 cm小段备用。受体材料为章姬草莓，由北京农林科学院林果所集宁基地提供。

1.2 试验方法

1.2.1香葱浸提液的制备

称取风干香葱样品100 g，将其浸泡于2 L无菌去离子水中，浸泡提取24 h，过滤后即得香葱浸提液母液，浓度为50 g·L-1(干质量/浸提液体积)。存于冰箱冷藏备用[14]。

1.2.2试验设计

试验在集宁师范学院植物园温室中进行。取章姬草莓种子，采用培养皿法进行发芽试验，双层滤纸为发芽床，不同浓度(10、20、30、40、50 g·L-1)的香葱浸提液中进行发芽处理。对照(ck)加同体积的清水，每处理4次重复，每重复25粒种子，均置于25 ℃气候箱内恒温发芽。每2天补充1次水分。于培养后4、8、12、16、20 d记录草莓种子发芽情况。

幼苗移栽到育苗钵内，置于气候室中培育炼苗后移栽到温室中进行。在园土中添加少许基肥(羊粪、氮磷钾复合肥)，以虫菌清杀菌剂进行土壤处理后，起垄种植，垄宽50 cm，垄高30 cm，垄中央铺设滴灌管，9月30日定植草莓苗，株距40 cm，行距20 cm，覆盖地膜，缓苗10 d。10月10日以不同浓度(10、20、30、40、50 g·L-1)香葱浸提液浇灌草莓幼苗，每株用量200 mL，ck浇灌等量清水，每处理3次重复，每重复10株。各处理田间管理一致，每隔20 d浇1次复合肥，配合小水勤浇施入，保持湿而不涝，干而不旱[16]。处理10 d后草莓进入花芽分化期，处理20 d后现蕾开花，30 d进入结果期，70～90 d草莓成熟。

1.3 指标测定

1.3.1草莓发芽指标和形态的测定

统计草莓种子发芽指标时，以胚根长度大于1/2种子半径为发芽标准。于培养后4、8、12、16、20 d记录草莓种子发芽情况，20 d统计发芽率，以电子游标卡尺测定幼苗苗长，mm为单位，计算发芽指数和活力指数。

在高垄定植后，于香葱处理后的第0、10、30、90天分别测定草莓株高、最大叶长。计算处理后10、30、90 d的指标变化值。在现蕾期统计单株花序数量，采收时用电子游标卡尺测量果实横径、纵径，以百分之一天平测定单果均质量，在草莓成熟期多次采收累计，测定产量截止到处理后90 d。

1.3.2光合指标的测定

处理后30 d正值草莓花果盛期，上午开棚膜通风30 min，于10：00—11：00时进行光合指标测定。测定叶片位置基本一致，且为成熟功能叶。采用拓普3051 D型光合测定仪，由于保护地内光照存在变化，所以测量的时间尽量缩短，操作时注意叶室的密闭性。每个浓度处理随机选取10片叶片，测定的指标有：净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率。

1.3.3品质指标的测定

采收后对多批次果实进行测定，可溶性固形物采用代科力牌0202型手持式折光仪直接测定；可溶性糖采用蒽酮比色法测定；可滴定酸采用NaOH滴定法测定；Vc采用紫外分光光度法测定[17]。

1.4 化感指数计算

参照Lin等[18]的方法，以化感指数(RI)作为化感作用的研究指标。

RI(%)=[(Ti-T0)/T0]×100%，其中，Ti为测试项目的处理值，T0为ck值。RI>0表示具有促进作用，RI<0表示具有抑制作用。

1.5 数据处理

发芽率(%)=(20 d发芽种子总数/测定样本总种子数)×100%；

发芽指数=∑Gt/Dt，其中，Gt为第t天种子发芽百分数，Dt为对应的发芽天数，4≤Dt≤20；

活力指数=发芽指数×幼苗总长度

试验数据以Excel 2007软件处理，以SPSS 22.0软件处理系统对结果进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 香葱浸提液对草莓种子萌发的影响

由图1可知，不同浓度香葱浸提液对草莓种子发芽率、发芽指数和活力指数均具有一定提高作用，浸提液浓度为20～30 g·L-1时，草莓种子的发芽率较ck提高了25%～33%，当浸提液浓度升高到40～50 g·L-1时，处理发芽率与ck发芽率相近，无明显差异；浸提液浓度为10～30 g·L-1时，草莓种子的发芽指数和种子活力指数有显著提升，草莓种子的发芽整齐度提高。说明20～30 g·L-1香葱浸提液对草莓种子的发芽率和整齐度有提高作用，有利于种子活力的提高。

2.2 香葱浸提液对草莓幼苗形态指标的影响

2.2.1对草莓幼苗生长的影响

以不同浓度香葱浸提液处理草莓幼苗，在处理后不同时间，草莓株高和最大叶长生长量的变化趋势如表1。处理后10 d时，经30 g·L-1和40 g·L-1香葱浸提液处理的草莓株高生长量与ck差异达显著水平，处理后30 d时，处理浓度10、20、30、40 g·L-1对草莓的株高生长量均具有促进作用，各处理，与ck差异显著，而在90 d时除10 g·L-1较对照降低外，均与对照无显著差异；草莓最大叶片长度生长量在处理后不同时间均呈现波动变化，其中处理后10 d各处理与ck无显著差异，处理后30 d当处理浓度为30 g·L-1和50 g·L-1较ck有显著升高，处理后90 d各处理的最大叶片长度生长量均较ck显著升高，升高幅度11%～36%。说明，处理后10～30 d香葱浸提液对草莓幼苗的株高具有一定促进作用，处理后30～90 d香葱浸提液对草莓最大叶片长度生长量具有促进作用。

表1 苗期不同浓度香葱浸提液处理对草莓生长指标的影响Table 1 Effects of different concentrations of A. ascalonicum extracts on growth indexes of strawberry at seedling stage

2.2.2对草莓产量相关性状的影响

苗期以不同浓度香葱浸提液处理，在开花结果期间测定结果如表2，草莓花序数、果实性状和产量均有不同程度的改善。其中，随香葱处理浓度的升高，草莓花序数和果实各项指标基本呈上升趋势，其中40、50 g·L-1处理的花序数较对照显著升高，为ck的1.15倍和1.19倍；20～50 g·L-1各处理的果实横径较ck显著升高，其中50 g·L-1处理的横径达到最高值，是ck的1.17倍；10～50 g·L-1各处理的果实纵径均较ck显著升高，其中40 g·L-1处理达到最高值5.86 cm，是ck的1.12倍；单果均质量呈上升变化，当处理浓度在10～50 g·L-1时草莓单果均质量比ck提高了8.5%～18.7%，与ck差异均达到显著水平；单株产量与单果质量变化趋势相近，30～50 g·L-1各处理的产量达到253～256 g，均较ck有显著提高。说明，以40～50 g·L-1香葱浸提液有效提高草莓的花序数，10～50 g·L-1香葱浸提液有效提高草莓果实大小和质量，30～50 g·L-1香葱浸提液有效提高草莓的单株产量。

表2 苗期不同浓度香葱浸提液处理对草莓产量相关性状的影响Table 2 Effects of treatments with different A. ascalonicum extracts concentrations on yield-related traits of strawberry at seedling stage

2.2.3对草莓形态指标的化感指数

由表3可见，以10～50 g·L-1香葱浸提液处理草莓幼苗，草莓的的株高生长量在10～30 d得到促进，其中在30d的化感指数均大于15%，而90 d受到一定的抑制，草莓的最大叶片长度生长量在10～30 d受化感作用较小，90 d时受到促进作用，且30～50 g·L-1的化感指数介于20%～36%，香葱对草莓花序数具有促进作用，其化感指数达到6.4%～19.1%，有效促进草莓开花，香葱对草莓果实的纵横经均具有明显促进，较高浓度处理的化感指数达到10%以上，除10g·L-1以外，其余处理单果质量和单株产量均具有较高的化感指数。说明，以香葱处理草莓幼苗，对草莓后期的生长和开花结果指标均有明显的化感促进作用，其中浸提液在30～50 g·L-1浓度下的化感作用较强。

表3 香葱浸提液对草莓形态指标的化感指数Table 3 Effects of A. ascalonicum extracts on allelopathic index of strawberry morphological indexes

2.3 香葱浸提液对草莓光合作用的影响

2.3.1对草莓光合指标的影响

以香葱处理草莓幼苗，在花果盛期测定草莓的光合指标如图2所示，随着处理浓度的升高，草莓净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均呈上升的变化，而胞间CO2浓度(Ci)呈下降的趋势。其中，各处理草莓的Pn呈现不同程度的升高，在30～50 g·L-1浓度范围内，草莓的Pn升高了近0.13～0.08μmol·(m2·s)-1，与ck差异显著；随着处理浓度的升高，各处理的Cleaf呈现逐渐上升略回落的变化，40 g·L-1达到最大值，较ck提高了21%，与ck差异显著；随着处理浓度升高，草莓Tr变化趋势与Gs变化相近除10 g·L-1以外，各处理较ck提高了8.6%～18.1%，其中20～50 g·L-1与ck差异显著；草莓Ci随着处理浓度升高呈下降-回升-再下降-再回升的趋势，其中10～50 g·L-1较ck下降了6～33 mL·L-1，与ck差异显著。说明，浓度为20～50 g·L-1的香葱浸提液提高了草莓叶片气孔开张度和蒸腾作用，其中30～50 g·L-1浸提液导致草莓的光合速率提高，但胞间CO2浓度的下降，可能与其光合作用旺盛有关。

2.3.2对草莓光合指标的化感指数

由表4可见，香葱对草莓植株Pn、Gs和Tr的化感指数基本为正值，即为促进作用，而对草莓Ci的化感指数为负值，即化感抑制作用。综合以上4个光合指标的化感指数在10g·L-1浓度出现较小的化感抑制作用，20～50 g·L-1均呈现大于20%较大程度的促进作用。说明，香葱浸提液浓度介于20～50 g·L-1之间，对草莓的光合作用具有一定促进作用，40 g·L-1的促进作用效果最明显。

表4 对草莓光合指标的化感指数Table 4 Effects of A. ascalonicum extracts on allelopathicindex of strawberry photosynthetic indexes

2.4 香葱浸提液对草莓果实品质的影响

2.4.1对草莓果实品质相关指标的影响

由图3可见，香葱浸提液处理后，采收期草莓果实的可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、Vc含量呈现各不相同的变化趋势。其中，随着处理浓度的升高，草莓果实可溶性固形物含量呈波动变化，其中处理浓度20 g·L-1较ck显著升高，而50 g·L-1较ck显著下降；可溶性糖含量随处理浓度呈先上升后回落的趋势，在浓度为10～50 g·L-1时，较ck升高了2.3%～7.3%，与ck差异显著，而浓度为10 g·L-1和50 g·L-1时的可溶性糖含量与ck相近；可滴定酸含量在各个处理浓度间呈较稳定的变化趋势，各处理均与ck均无显著差异；Vc含量随处理浓度升高呈小幅度上升趋势，其中40、50 g·L-1与ck差异达显著水平；各处理的糖酸比值略有上升，但与ck差异未达到显著水平。说明，10～50 g·L-1的香葱浸提液，能够使草莓果实可溶性糖含量升高，其中40～50 g·L-1的Vc含量提高，草莓果实品质有所提高，20 g·L-1浓度对可溶性固形物含量有所提高，而可滴定酸含量和糖酸比未见明显变化。

2.4.2对草莓果实品质的化感指数

由表5可见，10～50 g·L-1香葱浸提液对草莓各果实品质指标的化感指数以正值为主，即香葱对各指标表现为化感促进作用为主。由化感指数绝对值可见，香葱对草莓可溶性固形物、可滴定酸含量和糖酸比的化感作用较小，对可溶性糖和Vc含量化感促进作用较强，综合化感作用表现为10 g·L-1浓度具有较弱的促进作用，20～50 g·L-1浓度具有较强烈化感作用，其指数达到19.8%～28.6%。说明，20～50 g·L-1浓度香葱浸提液对草莓果实的糖酸含量具有一定促进作用，但主要对可溶性糖和Vc含量的促进作用较强。

表5 香葱浸提液对草莓果实品质指标的化感指数Table 5 Effects of A. ascalonicum extracts on allelopathic index of strawberry quality indexes

3 结 论

香葱浸提液浓度为10 g·L-1有利于草莓种子的发芽速度和活力、30 d株高生长和果实可溶性糖积累；浓度20 g·L-1促进了种子发芽、提高种子活力、30 d株高生长和植株气孔开张，且提高了果实大小、质量和含糖量；30 g·L-1有利于种子发芽、10～30 d株高生长和90 d叶片生长，提高了光合效率、单株产量、果实大小、质量和含糖量；40 g·L-1有利于10～30 d株高生长和90 d叶长生长，提高了单株产量、果实大小、质量、含糖量和Vc含量，促进了草莓光合作用；50 g·L-1有利于30 d和90 d最大叶长生长、提高了果实大小、质量和产量。综合草莓各时期生长和果实品质，20～30 g·L-1香葱浸提液促进草莓种子发芽，30～40 g·L-1浸提液较全面地促进草莓生长和果实品质。

4 讨 论

香葱浸提液处理草莓种子，在中等处理浓度下提高发芽率和整齐度，而高浓度却没有明显效果，这与罗天宽等[19]的研究结果一致，当处理时间太长或浓度太高时，草莓种子的种皮可能产生渗透胁迫，不利于种子吸水和萌发。

香葱浸提液处理草莓幼苗，处理后30 d以提高草莓株高为主，后期中高浓度浸提液提高最大叶长，高浓度对花芽分化具有一定促进作用，所有处理对果实大小和质量均有明显提高，同时发现20～50 g·L-1能够提高单株产量。这与前人以洋葱套种草莓、草莓间作甜瓜、草莓间作芦笋得到的结果相近[10,20-21]，也有一些研究表明，核桃等植物提取物对草莓的生长具有一定抑制作用[22]。

本研究中10～50 g·L-1香葱浸提液对草莓的Pn和Tr具有一定促进作用，马丽等[23]关于小麦秸秆生物炭对草莓的研究表明，添加0.15%～0.30%生物炭能够有效促进草莓光合作用，与本试验结果相近。而本试验中各处理草莓Ci的下降，可能与本试验中光合作用旺盛、气孔开张有所提高等因素有关。因此，在田间操作时，可能通过提高空气中CO2浓度、增加灌溉等途径进一步改善草莓的光合效率。

香葱浸提液能够提高草莓果实可溶性糖含量，是果实品种中较重要的一项品质指标，同时发现可滴定酸含量无明显变化，可能在鲜食口感上草莓果实的糖酸比有一定改善，同时，糖酸比值也会因草莓品种而呈现差异[2,24]。因此，本试验结果可见，在设施内反季节生产时，香葱与草莓间作能够提高草莓的产量和品质，生产中采用香葱浸提液浸种、灌根或者种苗蘸根，对草莓的高产优质栽培具有一定的积极作用。