不同濃度鉀處理對艷麗草莓生長和果實品質的影響*

張馨宇，周子迪，李曉明，李 賀

（1 沈陽農業大學園藝學院，設施園藝省部共建教育部重點實驗室，遼寧110866）（2 遼寧省農業科學院蔬菜研究所）

鉀作為植物三大營養元素之一，不僅對作物高產穩產起保障作用，而且是重要的品質元素，能夠改善作物品質[1]。對鉀肥與我國主要作物品質關系的整合分析表明，與不施鉀處理相比，施用鉀肥能夠提高水果類作物的品質指標，糖酸比增加14.0%～27.4%，硬度增加0.7%～6.0%，維生素C、蛋白質、單果重、可溶性糖和可溶性固形物等均顯著增加[2]。鉀對生長發育和果實品質的影響在蘋果、臍橙、甜瓜、火龍果、棗[3-7]等多種果樹上也有研究報道，如鉀肥能提高溫州蜜柑果實可溶性固形物和維生素C 含量[8]，土施鉀肥明顯提高無花果果實整個發育期的果糖、葡萄糖及蔗糖含量，降低可滴定酸含量[9]。然而施鉀不足和過量均不利于果樹的生長[10]。缺鉀時果實產量和品質均明顯下降，果實糖含量降低，酸含量升高[11]，而過量施鉀會推遲果實成熟期，導致果皮粗厚、皺皮果增多、果汁少、味酸等，降低果實品質[12-13]。因此，科學施用鉀肥對作物的生長發育以及提高果實產量和品質具有重要的意義。

草莓是一種經濟價值極高的小漿果，在世界上廣泛分布[14]。鉀素對草莓的生長發育同樣具有重要的作用。草莓缺鉀葉片邊緣出現干枯甚至壞死[15]，光合作用受到影響，抗逆性減弱，果實發育不良，著色不佳[16]。而適量施用鉀肥能夠促進草莓根系的生長、提高果實含糖量[17-18]，增強抗寒、抗旱能力及對尖孢鐮刀菌和大麗輪枝菌的抗性[16]，甚至可以提前草莓的花期和果期[19]。沙培條件下添加鉀素會緩解高NaCl 濃度和高pH 值造成的草莓生長發育抑制[20]。葉面噴施鉀肥能提高草莓的鮮重、干重及果實品質[21]。在開花和結果期施用鉀肥會顯著提高草莓的產量[22]。

目前，我國草莓的栽培面積和產量均居世界第1 位[14]，從南至北均有種植。日光溫室半促成栽培與促成栽培是我國北方草莓產區最主要的栽培模式[23-24]。然而，系統研究上述栽培模式下草莓鉀肥的合理使用濃度還少見報道。本研究以艷麗草莓為試材，通過設置不同濃度的K2SO4處理，分別調查半促成栽培和促成栽培模式下草莓植株的植物學性狀、產量及果實品質等指標，旨在揭示K2SO4處理對草莓植株生長發育及果實品質的影響，為不同栽培模式下草莓植株的科學施肥提供參考，為草莓的增產增收奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與栽培方式

供試草莓品種為艷麗，采用匍匐莖繁殖獲取草莓苗，選用生長勢和大小基本一致的草莓苗，分別定植在沈陽農業大學草莓研究基地13 號溫室和15號溫室，栽培方式均為大壟雙行栽培。定植前修剪部分老根，保留長度6 cm 左右，壟栽，每壟10 株，株距15 cm。13 號溫室采取促成栽培模式，即9 月下旬扣棚膜保溫，10 月中旬棚膜外上棉被，白天揭開升溫，晚上放下保溫；15 號溫室采取半促成栽培模式，即9 月初定植，10 月下旬扣棚膜但晚上不關通風口，11 月上旬在棚膜外上棉被，白天不揭，11月下旬白天揭棉被進行升溫，晚上放下棉被保溫。13 號溫室土壤中鉀含量為1.67%，15 號溫室土壤中鉀含量為1.55%。

1.2 試驗方法

試驗處理參照文獻［25］的方法：設置2、4、6、8、10、12 mmol/L 6 個K2SO4濃度處理和對照（0 mmol/L K2SO4），分別記作T1、T2、T3、T4、T5、T6 和CK，每15 d 用K2SO4溶液澆灌處理草莓植株，每次500 mL，共處理3 次，2 次重復。為防止基質中硫酸鹽積累，在每次處理1 周后澆1 次去離子水進行鹽分清洗，每次1 L。半促成栽培試驗在緩苗之后、新葉發生之時開始處理，促成栽培試驗在保溫后開始處理。在第1 次處理的前一天對草莓植株的植物學性狀進行調查，在最后1 次處理后15 d 再進行1 次測量，共2 次調查數據，分別記作0 d 和45 d。在盛果期調查果實的相關性狀，采收所有具有商品性的果實測定產量。

1.3 測定指標及方法

株高：測量植株根部基面到中心點最高處的自然垂直高度；葉柄長：測量中心葉向外展開的第3片葉的葉柄長度；葉面積：測量中心葉向外展開的第3 片葉的中間小葉的葉長和葉寬，按照公式葉面積＝長×寬×0.73 計算葉面積；冠徑：測量植冠的最大和最小幅度，取平均值。

果實硬度：使用硬度計（TR，意大利）測定；可溶性固形物含量：使用數字式阿貝折射儀（ATAGO，日本）測定；最大單果重：每株植株成熟果實中最重果實的重量；單株產量：從第一茬果實成熟開始，每個處理每株植株的果實重量；可溶性糖含量：采用高效液相色譜法測定，具體參考文獻［24］的方法。

1.4 數據分析

試驗數據用Excel 2017 進行整理、圖表繪制，使用SPSS 26.0 進行差異顯著性分析（P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同栽培模式下K2SO4 處理對草莓植株植物學性狀的影

經過3 次K2SO4處理之后，發現不同濃度的K2SO4對草莓植株的生長發育均有一定的影響（表1、表2）。在半促成栽培模式下（表1），T3 處理的平均株高在處理45 d 時達到了整個試驗期間最高值23.06 cm，株高增幅最大，與CK 相比增加了13.48%，其次是T5 和T6 處理。T5 處理的平均葉柄長最大，達到7.20 cm，增幅最大，與CK 相比增加了8.93%，其次是T6 處理。T5 處理的平均葉面積最大，達到22.64 cm2，增幅最大，比CK 增加了8.64%。T3 處理的平均冠徑為22.23 cm，增幅最大，比CK 增加了18.56%。

表1 不同濃度K2SO4處理對半促成栽培模式下草莓植株植物學性狀的影響

在促成栽培模式下（表2），T3 處理的平均株高最高，達到20.92 cm，與CK 相比差異顯著，其次是T5 處理；T4 處理的平均株高增幅最大。T5 處理平均葉柄長達到8.45 cm，增幅最大，比CK 提高了36.29%，T3 處理次之，為8.12 cm，均顯著高于CK。T6 處理的平均葉面積達到33.82 cm2，與CK相比增加了29.43%，差異顯著；其他5 個處理與CK 之間均差異不顯著；T5 處理的平均葉面積增幅最大。T4 處理的平均冠徑最大，達到33.55 cm，與CK 相比增加了24.17%，差異顯著；其次是T5 和T6 處理，也均顯著高于CK；T5 處理的平均冠徑增幅最大。

表2 不同濃度K2SO4處理對促成栽培模式下草莓植株植物學性狀的影響

2.2 不同濃度K2SO4 處理對草莓果實產量及品質性狀的影響

2.2.1 對單株產量的影響

由圖1 可知，2 種栽培模式下T1～T5 處理單株產量均高于CK，而T6 處理的單株產量均低于CK。在半促成栽培模式下，T5 處理的單株產量最高，與CK 相比高出37.67%，其次是T2、T4 和T3 處理；在促成栽培模式下，單株產量以T4 處理最高，較CK 高出35.09%，其次是T2 處理。

圖1 不同濃度K2SO4處理對艷麗草莓單株產量的影響

2.2.2 對果實品質性狀的影響

由表3 可知，在半促成栽培模式下，T5 處理的果實硬度、可溶性固形物含量、最大單果重均最高，分別達到2.40 kg/cm2、14.85%、53.6 g，均顯著高于CK，其次是T4 處理。在促成栽培模式下，T5 處理的果實硬度、可溶性固形物含量均最高，分別達到2.42 kg/cm2、12.89%，分別比CK 增加了22.22%、38.60%，均與CK 差異顯著；T4 處理的最大單果重最高，為64.9 g，顯著高于其他5 個處理和CK。

表3 不同濃度K2SO4處理對草莓果實硬度等的影響

K2SO4處理在多數情況下提高了果實3 種可溶性糖含量（表4）。在半促成栽培模式下，T5 處理的果糖含量最高，比CK 提高了68.93%，其次是T2 處理；T5 處理的葡萄糖含量最高，比CK 提高了59.35%，其次是T4 處理；T5 處理的蔗糖含量比CK 提高了80.05%，其次是T4 處理。而T3 處理的果糖含量、T6 處理的蔗糖含量均低于CK。在促成栽培模式下，T5 處理的果糖含量最高，較CK 提高了59.33%，其次是T6 處理；T5 處理的葡萄糖含量最高，比CK 提高了68.89%，其次是T1 處理；T5 處理的蔗糖含量最高，比CK 提高了88.61%，其次是T3 處理。而T2、T4 處理的葡萄糖、蔗糖含量均低于CK。

表4 不同濃度K2SO4處理對草莓果實3 種可溶性糖含量的影響 mg/g

3 討論與結論

施用適量鉀肥能夠提高水果品質，鉀肥不足則品質欠佳，用量過多不僅會降低品質，還會帶來肥料資源的浪費、引起環境污染等問題[26]。我國草莓管理技術相對粗放，單株產量和品質有待提高[14]。我國耕地缺鉀，農業生產需鉀量高，鉀肥長期依賴進口。探索反季生產最佳施鉀方式及用量，有利于實現草莓的標準化生產。

鉀肥處理對草莓植株營養生長及提高果實產量均具有一定的作用。營養液中K+濃度達12 mmol/L時，幸香草莓幼苗的株高、莖粗、葉長等農藝指標達到最大[18]。用濃度為1.4 g/L 的K2SO4溶液處理溫室壟栽紅顏草莓發現，株高、株徑、葉柄長、葉面積等生長最佳，而冠幅在K2SO4濃度為0.8～3.2 g/L范圍內隨鉀濃度增高而呈正相關變化，推測鉀元素可能在此范圍內影響草莓植株的伸展。濃度為2.0 g/L 的K2SO4處理時產量最高，再增高濃度對產量沒有顯著影響，而3.2 g/L 處理畸形果數量明顯高于其他處理，前期營養生長最好的鉀處理與產量最高的鉀處理并不一致[25]。本試驗研究發現，用6～12 mmol/L 的K2SO4溶液處理艷麗草莓，在半促成和促成栽培條件下對植物學性狀均具有一定的促進作用，10 mmol/L 和8 mmol/L 處理分別在半促成、促成栽培條件下實現最大單果重和單株產量最高。

鉀肥對果樹作物的影響主要在于品質。連續施用K2SO4和KCl 均能改善柑橘果實品質[8]。增施鉀肥顯著提高紅富士蘋果產量，且明顯改善果品外觀及內在品質[3]。每株溝施K2O 153 g 明顯提高駿棗果實品質[7]。每株施用K2SO41.5 kg 能夠提高砂梨蘇翠1號的單果重、單株產量、可溶性固形物含量及糖酸比[27]。每年每株0.64～0.89 kg 的鉀肥（以K2O 計）施用量可保證紐荷爾臍橙樹體較高的產量和優良的品質，同時降低土壤鉀素積累和污染風險[4]。適宜的鉀肥用量也能提高草莓品質，如溫室地栽草莓童子1 號，667 m2施用8～10 kg 的K2SO4，果實的大果率、優果率、單果重、糖、酸、維生素C 等品質顯著提高[28]。在N∶P∶K 為1∶1∶1 時，可顯著提高地栽豐香草莓果實糖、蛋白質含量[17]。施用濃度為2.0 g/L 的K2SO4溶液，溫室地栽紅顏草莓果實可溶性糖、可滴定酸、還原性維生素C 含量達到最大[25]。施鉀量在360 kg/hm2時，盆栽紅顏及S3 草莓產量與品質均最高[29]。由此可見，不同的作物在不同的栽培模式和條件下，最適宜的施鉀量有差異。本研究發現，用6～10 mmol/L K2SO4溶液澆灌3 次對艷麗草莓果實品質具有促進作用，低于6 mmol/L效果不顯著，超過10 mmol/L 有些指標開始下降，在半促成栽培條件下施用最適宜濃度為10 mmol/L，在促成栽培條件下施用濃度為8～10 mmol/L，上述濃度有利于北方設施草莓生產，提高植株的營養生長、果實品質和單株產量。