不同形態(tài)氮肥供應對草莓寧玉生長的影響

龐夫花 趙密珍 王靜 蔡偉建 孟憲鳳

摘要：以草莓寧玉為試材，研究不同形態(tài)氮肥對草莓株高、莖粗、根數(shù)、根長、物候期、果實品質(zhì)及植株總氮含量的影響。結果表明，在以硝態(tài)氮（NO-3-N）和銨態(tài)氮（NH+4-N）單獨作為氮源時，草莓植株生長緩慢，株高、莖粗、根數(shù)、根長明顯小于NO-3-N、NH+4-N混合作為氮源的植株;在一定的濃度范圍內(nèi)，施用NO-3-N比施用NH+4-N能夠提早草莓植株的顯蕾開花;在果實成熟期以NH+4-N作為唯一氮源的處理，果實硬度、單株產(chǎn)量明顯下降。由此可見，在草莓生長過程中，在一定濃度范圍內(nèi)NO-3-N、NH+4-N混合作為氮源的肥料更有利于植株的生長。

關鍵詞：草莓;寧玉;氮源;NO-3-N;NH+4-N;生長發(fā)育;果實性狀

中圖分類號： S668.406文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）21-0179-03

收稿日期：2019-02-20

基金項目：江蘇省重點研發(fā)計劃（現(xiàn)代農(nóng)業(yè)）（編號：BE2018389）;蘇北科技專項（編號：SZ-LYG2017001）;江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系建設專項資金（編號：JATS[2018]256）;蘇州市科技計劃（編號：SNG2017084）。

作者簡介：龐夫花（1989—），女，山東新泰人，碩士，助理研究員，研究方向為草莓種質(zhì)資源。E-mail：pangfuhua0929@163.com。

通信作者：趙密珍，碩士，研究員，研究方向為草莓種質(zhì)資源創(chuàng)新與新品種選育。E-mail：njzhaomz@163.com。

氮素作為生命元素，是植物體內(nèi)許多重要化合物的組成成分，同時參與植物體內(nèi)物質(zhì)和能量的代謝[1]。氮素是氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素、激素、酶、維生素、生物堿以及其他代謝產(chǎn)物的主要成分[2]。

植物吸收利用的氮素主要形態(tài)是硝態(tài)氮（NO-3-N）和銨態(tài)氮（NH+4-N）。從理論上分析，作物應偏向于吸收NH+4-N，因為植物吸收高度氧化態(tài)的NO-3-N 后，只有通過還原作用轉化為NH+4-N，才能參與進一步的代謝過程，每還原1個NO-3大約要消耗15個ATP分子。因此，理論上供NH+4要比NO-3的植株獲得更高的生物產(chǎn)量。但已有研究表明，大部分作物生長于好氣土壤條件下，在生長發(fā)育的過程中，吸收的氮素都以NO-3-N為主[3-7]。

草莓（Fragaria ananassa Duchesne）屬于薔薇科草莓屬多年生草本植物，適應性很強，從低緯度的熱帶地區(qū)到高緯度的亞熱帶地區(qū)都有廣泛分布。但是，草莓的營養(yǎng)生長和生殖生長比其他任何水果作物都更易受到環(huán)境影響，光照、溫度、光周期、CO2濃度、有效氮含量均會影響草莓的生長。因此，本研究以草莓寧玉[8-11]為試材，通過供應不同形態(tài)的氮肥，觀察草莓植株生長狀況及果實性狀，探究不同形態(tài)的氮肥對草莓生長結果的影響。

1材料與方法

1.1試驗材料

本試驗在江蘇省農(nóng)業(yè)科學院草莓資源圃（118°88′31″E，32°03′96″N）進行，以寧玉為供試草莓品種，于2016年7月3日從田間挖取健壯、長勢一致的草莓苗，洗凈根部泥土，移栽于育苗盆中，育苗基質(zhì)由珍珠巖和蛭石按體積比為8 ∶1混合而成，緩苗期只澆清水，緩苗后從7月8日開始進行營養(yǎng)液澆灌，每周2次，每次100 mL/株。

營養(yǎng)液采用改良型日本山崎配方，具體如下：大量元素包括236 mg/L Ca（NO3）2·4H2O、404 mg/L KNO3、123 mg/L MgSO4·7H2O、115 mg/L NH4H2PO4;微量元素配方包括2.86 mg/L H3PO3、2.13 mg/L MnSO4·4H2O、0.22 mg/L ZnSO4·7H2O、0.08 mg/L CuSO4·5H2O、0.02 mg/L （NH4）6Mo7O24·4H2O、30.00 mg/L乙二胺四乙酸鐵（Ⅲ）鈉（EDTA-NaFe）。

1.2試驗方法

1.2.1不同氮肥配比

以改良的山崎營養(yǎng)液為基礎，通過改變營養(yǎng)液中NO-3-N、NH+4-N的比例，試驗共設4個處理，分別為銨態(tài)氮營養(yǎng)液（NO-3-N ∶NH+4-N=0 ∶12）、硝態(tài)氮+銨態(tài)氮營養(yǎng)液（NO-3-N ∶NH+4-N=6 ∶6）、改良山崎營養(yǎng)液（NO-3-N ∶NH+4-N=10 ∶2）、硝態(tài)氮營養(yǎng)液（NO-3-N ∶NH+4-N=12 ∶0），分別用CL1、CL2、CL3、CL4表示，每個處理日的全氮總濃度一致，均為84 mg/L（6 mol/L），每處理100株植株。

在營養(yǎng)液中NH+4-N用（NH4）2SO4補充，P元素用KH2PO4補充，Ca元素用CaCl2補充，K元素用KCl補充，另外采用濃度為1%的NaOH、HCl調(diào)pH值，使得pH值為6.5左右。

1.2.2植株生物學特性

處理20、40、60 d后，隨機選取3株草莓植株，測量其株高、莖粗、根數(shù)、根長;處理40 d時，每處理隨機選取5株草莓植株，將其分為葉片、葉柄、根莖3部分，115 ℃殺青30 min后，65 ℃烘干至恒質(zhì)量，然后采用凱氏定氮法[11]測定其全氮含量。

1.2.3物候期及品質(zhì)測定

通過觀察植株物候期，詳細記錄植株顯蕾期、始花期、果實始熟期;待果實成熟后測定其可溶性固形物含量、硬度;統(tǒng)計植株第1序的花序數(shù)、單株產(chǎn)量、最大單果質(zhì)量。可溶性固形物含量用糖度計測定，果實硬度用數(shù)顯示水果硬度計測定，取樣和測定方法均參照《草莓種質(zhì)資源苗數(shù)規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》。

2結果與分析

2.1不同氮肥條件對草莓植株生長的影響

由表2可知，施用不同形態(tài)的氮肥對草莓植株的株高、莖粗均具有一定的影響，且表現(xiàn)具有一致性。當以NO-3-N、NH+4-N單獨作為唯一氮源時，植株株高、莖粗生長速度較其他2個處理顯著下降，在一定處理時間內(nèi)，當NO-3-N、NH+4-N 混合作為氮源時，植株株高、莖粗較單一氮源顯著增加。CL1、CL4處理60 d后，植株株高分別為21.07、21.77 cm，顯著低于CL2、CL3處理。說明在一定濃度范圍內(nèi)，單一形態(tài)的氮源不利于草莓植株株高、莖粗的生長。

由表3可知，不同氮肥對植株的根數(shù)、根長具有一定的影響，具體表現(xiàn)為在氮元素濃度相同的條件下，隨著NO-3-N含量比重的升高，植株的根數(shù)、根長均呈先增加后降低的趨勢。處理60 d后，植株根數(shù)表現(xiàn)為CL2處理>CL3處理>CL4處理>CL1處理，根長表現(xiàn)為CL3處理>CL2處理>CL4處理>CL1處理，NH+4-N作為唯一氮源處理的植株，根數(shù)、根長普遍低于其余處理。說明在一定濃度范圍內(nèi)，NH+4-N作為唯一氮源不利于草莓根系的增加和伸長。

2.2不同氮源處理對草莓物候期的影響

由表4可知，不同形態(tài)氮源處理對草莓植株的物候期具有一定的影響，在CL2處理下，植株在10月9日進入顯蕾期，比CL1、CL4處理分別提前6、3 d。說明在一定的濃度范圍內(nèi)，NO-3-N作為氮源比NH+4-N作為氮源有助于草莓植株的顯蕾開花。

2.3不同氮肥處理對草莓植株總氮含量的影響

由表5可知，草莓植株的葉片、根莖為氮元素的主要貯藏部位，葉柄的儲氮量相對較少。CL1、CL2、CL3、CL4處理草莓植株葉片、葉柄、根莖的總計含氮量分別為4.40、4.01、3.56、3.82 mg/g，說明在一定濃度范圍內(nèi)，植物組織中總氮濃度隨營養(yǎng)液中NH+4-N濃度的增加呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢。

2.4不同氮肥處理對草莓果實性狀的影響

由表6可知，施用不同形態(tài)的氮源對草莓果實的可溶性固形物含量、硬度、單株產(chǎn)量、最大單果質(zhì)量均具有一定的影響，且表現(xiàn)具有一致性，而對草莓植株的花序數(shù)影響不大。當以配比為1 ∶1的NH+4-N的NO-3-N作為氮源時，植株的可溶性固形物、硬度、單株產(chǎn)量、最大單果質(zhì)量均達到最大值，分別為10.2%、1.73 kg/cm2、220.7 g、35.9 g;當以NH+4-N作為唯一氮源時，果實硬度、單株產(chǎn)量明顯下降。說明在植株果實成熟期施用NH+4-N作為唯一氮源對植株的產(chǎn)量和硬度有抑制作用。

3討論與結論

氮素對植物生理代謝和生長發(fā)育具有重要作用，氮素既是蛋白質(zhì)、核酸、磷脂的主要成分，又是原生質(zhì)、細胞核和生物膜的重要組成部分，通常被稱為生命元素[1]，對植物的器官建造、物質(zhì)代謝、生化過程、果實產(chǎn)量及品質(zhì)形成都有不可替代的作用[2]。

本研究表明，在草莓生長過程中，將NH+4-N、NO-3-N其中之一作為營養(yǎng)液中的唯一氮源時，對植株的株高、莖粗、根數(shù)、根長均具有一定的抑制作用，不利于草莓植株的健壯生長;當以NH+4-N作為營養(yǎng)液中的唯一氮源時，植株的花期較其他處理出現(xiàn)延遲現(xiàn)象，并且果實成熟后果實硬度較其他處理明顯降低。以NH+4-N、NO-3-N作為營養(yǎng)液中的混合氮源時，能夠促進植株株高、莖粗以及根的生長，植株組織中的總氮含量隨營養(yǎng)液中NH+4-N濃度的增加呈現(xiàn)先減少后增加趨勢。

已有研究表明，高濃度的NO-3-N會導致植株的莖短而細，會抑制植株的生長;高濃度的NH+4會減少植株對Ca2+和K+等陽離子的吸收，Ca的缺失會導致細胞膜完整性的喪失，從而降低植株K+和Mg2+的濃度，影響葉綠體和線粒體的功能，這對植物是有害的，而NO-3-N則相反[12-13];郭英燕以草莓為試驗對象，研究表明，植株吸收的15N量，無論是春施還是夏施，均表現(xiàn)為15NO-3-N多于15NH+4-N，認為果樹是喜硝植物[3]。

本試驗結果顯示，以NO-3-N、NH+4-N作為唯一氮源均不利于草莓植株的生長，且以NH+4-N作為營養(yǎng)液中的唯一氮源時，果實成熟后果實硬度明顯較低，與以上相關研究結果[3，12-13]相一致。本試驗結果表明，在草莓營養(yǎng)液中，應避免使用以單一的NO-3-N或者NH+4-N作為唯一氮源的氮肥，混合使用NO-3-N和NH+4-N，能更好地促進草莓植株的生長。Tabatabaei等研究表明，在以NO-3-N為唯一氮源的營養(yǎng)液中添加一些NH+4-N有助于降低溶液的pH值，對植物生長更有益[14]。

參考文獻：

[1]王學林，彭曉丹，韓秀君，等. 氮肥用量對溫室草莓生理特性的影響[J]. 北方園藝，2014（9）：182-185.

[2]宋科，薛永，鄭憲清，等. 氮鉀肥配施對草莓產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 上海農(nóng)業(yè)學報，2016，32（5）：82-86.

[3]郭英燕. 草莓15N吸收利用特性及氮對果實成熟生理進程的影響[D]. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2003.

[4]Taghavi T S，Babalar M. The effect of nitrate and plant size on nitrate uptake and in vitro nitrate reductase activity in strawberry （Fragaria×ananassa cv. Selva）[J]. Scientia Horticulturae，2007，112（4）：393-398.

[5]鄭洪波，李亞莉，耿慶龍，等. 不同氮素水平下的草莓生長狀況研究[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學，2017，54（1）：104-109.

[6]王宇娟. 不同草莓品種氮效率差異及果實品質(zhì)的比較研究[D]. 長春：吉林農(nóng)業(yè)大學，2013：21-23.

[7]賴濤. 施用不同肥料對草莓生長和根系形態(tài)的影響及其機制[D]. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學，2006.

[8]趙密珍，王壯偉，錢亞明，等. 草莓新品種‘寧玉[J]. 果農(nóng)之友，2011，38（9）：8.

[9]趙密珍，龐夫花，袁華招，等. 不同栽培條件下草莓品種寧玉花序分化進程[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學報，2016，32（1）：196-200.

[10]趙密珍，錢亞明，于紅梅，等. 草莓品種寧玉大棚促成栽培定植試驗[J]. 中國果樹，2014（1）：42-44.

[11]龐夫花，趙密珍，王鈺，等. ‘寧玉草莓花芽分化及其生化物質(zhì)的變化[J]. 果樹學報，2014，31（6）：1117-1122，1201.

[12]Kotsiras A，Olympios C M，Drosopoulos J，et al. Effect of nitrogen form and concentration on the distribution of ions within cucumber fruits[J]. Scientia Horticulturae，2002，95（3）：175-183.

[13]Darnell R L，Stutte G W. Nitrate concentration effects on NO-3-N uptake and reduction，growth，and fruit yield in strawberry[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science，2001，126（5）：560-563.

[14]Tabatabaei S J，Yusefi M，Hajiloo J. Effects of shading and NO3 ∶NH4 ratio on the yield，quality and N metabolism in strawberry[J]. Scientia Horticulturae，2008，116（3）：264-272.