新型钙肥对草莓生长与品质的影响
2024-01-10陈明珠齐长红曲明山
周 宇,祝 宁,徐 晨,房 战,陈明珠,齐长红,曲明山,李 婷*
(1.北京市昌平区农业技术推广站,北京 102200;2.北京市农业技术推广站,北京 100029;3.诸城市浩辰生物科技有限公司,山东诸城 262200;4.北京市昌平区园林绿化资源监测中心,北京 102200)
草莓(FragariaanansissaDuch)属蔷薇科草莓属多年生草本植物,营养丰富,每100 g 草莓含可溶性固形物5~12 g、蛋白质1 g、有机酸1 g、维生素C 50~120 mg,有“水果皇后”的美誉[1-2]。钙作为果蔬生长必需的中量元素,在保持植物细胞壁结构、维持细胞膜功能等方面具有重要意义[3],因此在果蔬提质增产中广泛研究和应用。如王子凡等[4]发现增施过磷酸钙可提高口感型番茄可溶性固形物含量。潘丽珊等[5]发现糖醇螯合钙可以显著提高猕猴桃果实产量。刘瑜等[6]发现螯合钙与氮互作可提高结球生菜产量。目前已有较多关于钙处理提高草莓品质和保鲜效果的研究。如张雪姣等[7]发现,叶面喷施Ca2+可以提高果实产量、可溶性固形物含量。屈艺[8]发现AMF配施0.20%浓度糖醇螯合钙显著提高了草莓果实产量。王娅亚等[9]发现过磷酸钙可以提高红颜草莓的单果质量。王愈等[10]在45 ℃的情况下将草莓在1% CaCl2溶液浸泡20 min 以上,以保鲜膜包装贮藏,可提高果实钙含量,使果实保持较高的原果胶含量和硬度,抑制花色苷形成,有效延缓果实成熟老化,达到保鲜效果。然而硝酸钙作为草莓生产中普遍应用的钙肥之一,利用率较低,施入土壤易与其他离子反应生成植物难吸收利用的钙,极大地影响作物的外观及内在品质[11-12];草莓需钙较多,主要吸收钙离子。钙在植物体中的移动性较小,主要集中在较老的组织中,很少向幼嫩器官运送,因此,草莓极易出现叶尖缺钙症状。
新型钙肥——肌醇钙将钙和肌醇有机络合,肌醇增强了钙的移动性,且肌醇具有激发植物生理机能、协同吸收营养元素、提高营养元素利用率等功能,价格只有等效普钙的60%~80%。普钙添加肌醇可以减轻普钙对作物出苗的危害。同时普钙含游离酸,对种子发芽有一定影响。但在普钙中添加肌醇可以消除其影响。肌醇与普钙配合施用对小麦、油菜等作物增产效果较好,但在玉米生产上则稍差于普钙[13],目前在草莓生产上尚未见普钙中添加肌醇的相关研究。本文采用新型钙肥(肌醇钙)和普通钙肥(硝酸钙)对草莓进行灌根处理,用清水作为对照。观察其对草莓生长发育的影响,并研究其对提高草莓产量,改善品质方面的作用,为草莓的优质高产和科学施肥提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2022年9月1日至2023年3月1日在北京市昌平区小汤山镇草莓园日光温室内进行,选用草莓品种为‘隋珠’,试验小区面积667 m2,供试地块草莓为东西向单垄半基质栽培。
肌醇钙由诸城市浩辰生物科技有限公司提供,钙(CaO)含量为16%。硝酸钙由上海美妮生态农业有限公司提供,钙(CaO)含量为23.5%。
1.2 仪器与设备
CX-12000 电子天平,武义薄纳工贸有限公司;LB32T 手持折光仪,广州市速为电子科技有限公司;GY-2 指针式水果硬度计,艾普计量仪器有限公司;得力6250 塑料直尺,淮安笑和电子商务有限公司。
1.3 试验方法
试验从2022年11月26日开始,此时草莓处于第一批果实处于膨果期前期,分别用清水和不同种类的钙肥稀释液对草莓进行灌根处理,每个处理约83 m2,110 株草莓,处理见表1,设3 次重复。间隔14 d 灌根一次,共处理4 次。试验过程不施用其他钙肥。
表1 试验处理设计Table 1 Test treatment design
1.4 生理指标测定
2022年12月26日,2023年1月10日,分别两次从每个处理随机选取10 株草莓植株用直尺测量测量株高;在试验小区内,各处理取采收果实样品各30 个,果实产量需要测定单株果实质量、平均单果质量,均使用电子天平测量;果实品质主要测定可溶性固形物含量,用折光仪进行测量[14]。
1.5 数据分析
采用Excel 2017 和SPSS 27 进行数据处理,采用LSD 法进行显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同种类钙肥对草莓生长性状的影响
由表2 可以看出,灌根施用不同种类钙肥对草莓植株均有促生作用,施用肌醇钙比施用硝酸钙的草莓促生效果更显著,施用肌醇钙草莓平均株高从28.0 cm 提高到29.2 cm,比对照处理显著提高10.6%;施用硝酸钙草莓平均株高从27.5 cm 提高到27.8 cm,比对照处理提高5.3%;施用肌醇钙比施用硝酸钙草莓平均株高高5.3%。说明钙作为草莓生长必需的中量元素,施用适量钙肥可提高草莓长势,而肌醇钙对草莓植株长势促进作用优于硝酸钙处理,可能是其在保持植物细胞壁结构、维持细胞膜功能方面具有重要意义。
表2 不同种类钙肥对草莓生长的影响Table 2 Effects of different calcium fertilizers on growth of strawberry
北京地区设施草莓头茬果实收获期一般在每年的12 中旬左右,本试验分别从12月和1月的头茬果进行分析,由表2 可以看出,与清水对照相比灌根施用不同种类钙肥对草莓平均单果质量均显著性提高,其中施用肌醇钙增产效果要优于硝酸钙,施用肌醇钙的草莓植株12月平均单果质量为35.8 g,1月平均单果质量为37.8 g,比对照组平均单果质量增加13.4%;施用硝酸钙12月平均单果质量为30.2 g,1月平均单果质量为34.6 g,比对照组平均单果质量增加6.13%。施用肌醇钙比施用硝酸钙草莓平均单果质量高出9.2%。施用不同种类的钙肥后的草莓植株,1月平均单果质量均高于12月,而清水对照组中草莓平均单果质量有所下降,进一步说明在草莓生长过程中,钙作为草莓生长必需的中量元素,冬季缺钙会导致植株生长缓慢,进而影响草莓产量。试验证明相对于施用硝酸钙,施用肌醇钙有利于提高草莓产量,增加经济效益。
2.2 不同种类钙肥对草莓果实品质的影响
钙肥是影响草莓可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量的主要因素[15]。本试验分别从12月和1月的草莓植株上选择成熟度一致的头茬果进行硬度、可滴定酸和可溶性固形物含量测定,计算果实的固酸比。固酸比是评价草莓的风味的重要指标,且固酸比值越高,草莓风味愈佳。
由表3 可以看出,与清水对照相比施用肌醇钙后果实的草莓可溶性固形物含量、固酸比和硬度分别高出1.1%、15.8%和9.7%,且可溶性固形物含量有显著性提高;与硝酸钙处理相比施用肌醇钙后草莓可溶性固形物含量和固酸比分别高0.92%和16.5%;研究发现施用肌醇钙的草莓果实可溶性固形物含量和固酸比值均高于硝酸钙处理,但是施用硝酸钙果实的硬度要大于肌醇钙。这可能与试验期间的环境变化有关[12]。
表3 不同种类钙肥对草莓果实品质的影响Table 3 Effects of different kinds of calcium fertilizer on strawberry fruit quality
3 讨论与结论
钙作为草莓生长必需的中量元素,在保持植物细胞壁结构、维持细胞膜功能方面具有重要的意义。有研究表明草莓在植株生长前期和现蕾期对养分吸收量较少,开花后对养分吸收量明显增加,至膨果阶段达到最大值[16],此时适当增加果实中的钙水平能提高果实硬度和品质[17-19]。然而在施用钙肥要注意用量把控,钙肥浓度过高和过低都可能影响草莓生长,低浓度钙处理使钙离子进入细胞质,高浓度钙处理使细胞膜上的钙离子通道被打开[20],两者均会造成细胞质溶液中的钙离子过量,造成植物细胞损伤或死亡。
硝酸钙作为草莓生产中普遍应用钙肥之一,利用率低已成为生产面临的难题。本试验选择处于第一批果实处于膨果期前期的草莓植株,分别用肌醇钙和硝酸钙对草莓进行灌根处理。结果表明,与施用硝酸钙相比,施用肌醇钙的草莓植株平均高5.03%;平均单果质量高9.2%;果实草莓可溶性固形物含量高0.92%;固酸比高16.5%。这可能是肌醇和钙络合,利于钙的吸收,促进草莓对磷的吸收,从而促进植株生长。同时,钙元素促进了草莓叶片的细胞分裂,增强了光合作用,有助于草莓养分积累,提高了草莓产量,同时提高了钙肥在草莓生产中的利用率。在草莓生产季节,可通过外施肌醇钙提高植株提高草莓长势、增加产量、改善果实品质。综上所述,在草莓上施用肌醇钙要优于施用常规钙肥-硝酸钙,可在草莓生产中进一步示范推广。