草莓生長對土壤中鉀元素濃度的依賴性研究

摘 要：研究草莓生長狀況對土壤中鉀元素濃度的依賴性情況。試驗設置4種不同的鉀處理水平：無鉀（對照組）、低鉀、中鉀和高鉀。考察在4種水平下對草莓的葉片數、葉長、葉寬和根系的影響。結果表明，鉀缺乏顯著影響草莓的生長。在鉀供應不足的條件下，觀察到草莓的葉片數減少、葉片面積縮小，以及根系發育受到抑制。隨著鉀水平的提高，這些生長指標顯著改善，尤其是在中鉀和高鉀處理組。綜上，鉀肥在促進草莓健康生長和提高產量方面有著重要作用。試驗結果為農業生產中的鉀肥施用提供了科學依據。

關鍵詞：鉀元素；草莓；生長；影響

鉀元素是植物生長和發育過程中不可或缺的營養元素之一。作為主要的陽離子之一，鉀在維持植物細胞的滲透平衡、激活酶系統、調節光合作用、促進養分運輸以及增強植物的抗逆性等方面發揮著至關重要的作用[1]。盡管鉀在自然界中的含量相對豐富，但由于多種原因，包括土壤類型、降雨量、作物品種等因素的影響，鉀元素在農業生產中經常出現缺乏的現象[2]。

草莓作為一種廣泛種植的水果作物，因其果實品質高、營養豐富而備受青睞。草莓對鉀元素的需求量較高，因此在鉀缺乏的情況下，其生長和果實發育受到顯著影響。缺乏鉀的草莓植株通常表現出葉片數量減少、葉色淡黃、光合效率降低以及抗逆性下降等癥狀。這使得草莓成為研究鉀元素缺乏影響的理想對象。

筆者在本研究中旨在探索鉀元素缺乏對草莓生長的具體影響，通過試驗觀察不同鉀水平對草莓生長指標的影響，包括葉片數、葉長、葉寬以及根系發育情況等。基于試驗結果提出鉀肥管理的合理建議，以期為農業生產實踐提供科學依據，提高作物產量和品質，促進農業的可持續發展。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本研究地點為上海市青浦區趙屯草莓研究所，實驗面積3500米2，試驗時間從2024年2—5月。本研究選用的草莓品種為紅顏草莓，為當前廣泛應用的商業品種，具有較強的適應性和穩定的遺傳特性。草莓種子在標準化的溫室條件下進行培養，溫室的溫度、濕度和光照度都嚴格控制，以模擬理想的生長環境。種子的播種、發芽和苗期管理遵循了標準化的農業操作程序，以確保所有試驗組的草莓在生長初期處于相同的條件。試驗中使用的土壤為經過篩選和消毒的通用蔬菜種植土。土壤的物理性質（如質地、排水性和通氣性）和化學性質（如pH值、營養成分含量）均符合生長的要求。土壤的pH值維持在6.5～7.0之間，以確保土壤條件對試驗結果的影響最小化。鉀肥的來源為硫酸鉀，其純度和質量均達到農業使用標準。

1.2 試驗設計

試驗共設立4個處理組，每個處理組分別采用土施的方式施入不同濃度的鉀肥，分為對照組和低鉀、中鉀和高鉀水平。其中對照組不額外添加鉀肥，即保持土壤原有的鉀含量，作為試驗的基準。低鉀組濃度為5 mmol/L的K2SO4溶液，中鉀組濃度為10 mmol/L的K2SO4溶液。高鉀組濃度為15 mmol/L的K2SO4溶液，每個處理組設立3次重復，以減少個體差異和偶然因素對試驗結果的影響。草莓從播種開始，按照標準的農業實踐管理，除了鉀肥處理外，其他生長條件（如光照、溫度、水分）均保持一致。試驗持續時間為草莓從播種到成熟的整個生長周期。

1.3 測定指標

測定在草莓的特定生長階段（如開花期、果實膨大期或接近成熟期）進行，以確保數據的一致性和可比性，研究過程中各處理組抽樣選擇50株母苗進行檢測，測定主要指標包括草莓的葉片數、葉長、葉寬、根系發育情況等。葉片數的統計為每株草莓的可見葉片總數，這一指標反映了植株的生長速度和生長勢。葉長和葉寬的測量采用標準尺，以確保測量的準確性和一致性。根系發育狀況也是草莓健康狀況和營養吸收能力的重要指標。本研究中采用根系挖掘和視覺評估的方法，對根系的長度、分支數和整體健康狀況進行記錄。所有數據的收集在草莓成熟時進行，以確保數據的一致性和可比性。數據分析使用統計軟件進行，包括方差分析和多重比較測試，以確定不同鉀水平處理之間的顯著性差異（圖1）。

2 結果與分析

2.1 不同鉀元素濃度對草莓葉片數的影響

試驗結果顯示（表1），在未施鉀（對照組）條件下，草莓的葉片數顯著低于其他處理組。對照組的平均葉片數約為8片，而低鉀組的平均葉片數增加至13片。在中鉀和高鉀處理組，草莓的平均葉片數分別達到18片和25片。這一結果明顯表明，隨著鉀供應的增加，草莓的葉片數目顯著增加。

通過統計分析，發現這些差異在統計學上具有顯著性（p<0.05）。這說明鉀的供應與草莓葉片數的增加之間存在著直接的關系。缺乏鉀元素顯著限制了葉片的生長，這可能是鉀在細胞分裂和伸長中的作用受到限制。

2.2 不同鉀元素濃度對草莓葉長、葉寬、葉面的影響

在葉長和葉寬方面（表1），未施鉀處理組的草莓表現出最短和最窄的葉片，葉面表現出枯萎情況（圖2）。低鉀組的草莓葉片長度和寬度有所改善，但仍然低于中鉀和高鉀組。在中鉀組，草莓的葉片長度和寬度明顯增加，而在高鉀組中，這一增加更為顯著，葉面富有光澤。

這些結果表明，鉀元素的供應對草莓葉片有著直接影響。鉀缺乏草莓生長受限可能與鉀在細胞中膨脹和光合作用關鍵因子受抑制有關（表2）。通過T檢驗測試，結果具有顯著性差異（p<0.05）。

2.3 不同鉀元素濃度對草莓根系發育的影響

根系發育方面的觀察結果表明（表1），鉀元素的缺乏顯著抑制了草莓的根系生長。在未施鉀組，草莓的根系發育最差，表現為根系長度短，分枝數少。隨著鉀水平的提高，草莓的根系長度和分支數逐漸增加，尤其是在中鉀和高鉀處理組。

這些結果表明，鉀元素在促進根系發育方面發揮著重要作用（表3）。鉀缺乏可能通過影響水分和養分的運輸，以及根系細胞的伸長和分裂，導致根系發育受阻。方差分析結果表明具有顯著性差異（p<0.01）。

3 討 論

3.1 鉀對草莓生長的影響

本研究中觀察到的鉀元素缺乏對草莓生長的負面影響與現有文獻一致。鉀在植物生長中扮演多種角色，包括維持細胞的滲透平衡、促進光合作用、影響養分運輸和參與酶的激活。在本研究中，鉀缺乏導致的葉片數量減少、葉片縮小以及根系發育不良，凸顯了鉀在植物生長和發育中的重要性。

3.2 鉀缺乏對草莓生理的影響

葉片生長受限和葉色變淺可能與鉀在調節光合作用中的效果有關。鉀缺乏影響了葉綠體的功能，進而降低了光合作用的效率[1]。此外，鉀對氣孔的調節作用對維持植物水分平衡至關重要。鉀缺乏植物的氣孔調節能力減弱，可能導致水分脅迫和養分吸收不足，從而影響整體生長。根系發育的抑制反映了鉀在根系生長和養分吸收中的重要作用。鉀缺乏可能直接影響根尖的生長，限制根系的伸長和分支，進而影響植物對水分和養分的吸收能力。

相關研究也表明鉀缺乏對不同作物（如蘋果、白菜等）生長的負面影響[3]。這些研究強調了鉀在促進植物健康生長中的普遍作用，本研究的結果與其他相關研究一致。然而，不同作物對鉀的需求可能存在差異，這暗示在實際的農業生產中需要根據作物類型和生長條件未調整鉀肥的施用。

3.3 對農業實踐的啟示

為保證作物健康生長，農業生產者需要根據作物的具體需求和土壤的鉀含量來調整鉀肥的施用。過量或不足的鉀都可能對作物產量和質量產生負面影響。未來的研究可以探索不同品種草莓對鉀元素的響應差異，不同環境因素（如土壤類型、水分條件等）對鉀缺乏影響的調節作用以及鉀元素在植物體內的運輸和代謝機制等。

4 結 論

本研究結果顯示，隨著鉀水平的提高，草莓的葉片數、葉長和葉寬均呈現顯著增加的趨勢。說明了鉀在促進葉片生長、維持葉片大小和形狀方面發揮了關鍵作用。此外鉀元素的缺乏對草莓的根系發育產生顯著抑制效應。在未施鉀處理組中，草莓的根系長度和分支數顯著低于其他處理組。這說明鉀元素對根系的發育至關重要，可能通過影響水分和養分的運輸、根尖生長和分支來影響整體根系結構，進而影響植物的整體生長狀況。本研究結果對農業實踐提供了有益的啟示。農業生產者在進行鉀肥的施用時，應根據具體作物的需求和土壤中的鉀含量進行科學調整。過量或不足的鉀供應都可能對作物產量和品質產生負面影響。此外，未來的研究可以進一步探索不同品種草莓對鉀元素的響應差異，以及不同環境因素對鉀缺乏影響的調節機制。深入了解鉀元素在植物體內的運輸和代謝機制也有助于更全面地理解其在植物生長發育中的作用。通過對這些方面的深入討論和研究，可以更好地指導農業生產實踐，提高作物產量和品質，促進農業的可持續發展。

參考文獻

[1] 李石恒，王毅，卜令豪.寒旱區氮磷鉀元素缺乏對小白菜生長的影響[J].安徽農業科學， 2021，49（17）：136-139.

[2] 李玉玲，楊軍玉，韓澤園，等.鉀元素對蘋果樹腐爛病菌生長發育的影響[J].河北農業大學學報， 2022，45（4）：51-56.

[3] 丁桂巖.氮、磷、鉀元素對花生生長與產量的影響[J].農業工程技術， 2021（26）：25.