孫萍,林賢銳,沈建生
(金華市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 果樹研究所,浙江 金華 321000)
草莓具有營養(yǎng)豐富、繁殖迅速、適應(yīng)性強(qiáng)、結(jié)果早、周期短、見效快等優(yōu)點(diǎn),其生產(chǎn)已獲得迅猛發(fā)展,并成為多地發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收的重要經(jīng)濟(jì)作物。目前草莓已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化的設(shè)施大棚栽培,但由于大棚保溫性差,在種植過程中受到外界氣象條件影響,尤其是在極端天氣的年份,可能會(huì)造成草莓的死株等現(xiàn)象。近年來,架式草莓逐漸得到一些采摘果園的認(rèn)可,架式栽培草莓的模式推廣面積越來越大。除了低溫天氣帶來的威脅以外,架式草莓的栽培槽懸空,基質(zhì)會(huì)隨著外界溫度的變化而變化,冬季受到低溫脅迫的威脅更大。如何預(yù)防低溫對(duì)架式草莓生長、產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生的不利影響是研究者們亟待解決的難題。
5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA),又名δ-氨基酮戊酸,是葉綠素、血紅素、光敏色素等所有四吡咯環(huán)類物質(zhì)生物合成的第一個(gè)關(guān)鍵前體,是參與生物體中多種生物化學(xué)反應(yīng)的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)[1]。5-ALA在農(nóng)林生產(chǎn)中很早就引起廣泛重視[2]。5-ALA可以提高植物抗鹽漬[3]、抗低溫[4]、抗高溫[5]、抗水澇[6]等能力,說明5-ALA在提高植物抗逆性上具有普遍作用。低溫環(huán)境下5-ALA對(duì)架式草莓生長的影響鮮有研究。本文以架式栽培的紅頰草莓為試驗(yàn)材料,研究不同濃度的5-ALA預(yù)處理對(duì)冬季低溫條件下架式草莓生長與產(chǎn)量的影響,以期為5-ALA在架式栽培模式上的合理施用提供依據(jù)。
供試草莓品種為紅頰,于9月初定植于金華市國家級(jí)高新科技農(nóng)業(yè)園區(qū)試驗(yàn)基地的架式栽培槽內(nèi),管理方法參照草莓日常管理技術(shù)進(jìn)行。
設(shè)置4個(gè)處理,5-ALA的濃度分別是0(空白對(duì)照)、20(處理1)、50(處理2)、100(處理3)mg·L-1。于草莓緩苗30 d以后進(jìn)行葉面噴施,之后間隔10 d噴1次,一共噴施3次,且每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),隨機(jī)排列。
在草莓結(jié)果盛期,每個(gè)處理選15株草莓,測定草莓株高、葉長、葉寬、莖粗、花徑長、花徑粗等生長指標(biāo),利用LI-6400便攜式光合儀測定草莓葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、細(xì)胞間隙CO2濃度等光合指標(biāo),利用手持葉綠素監(jiān)測儀測定葉片的葉綠素含量和含氮量。另外,每個(gè)處理取30個(gè)成熟果實(shí),測定其平均果長、果寬、單果重、可溶性固形物含量等指標(biāo),最后統(tǒng)計(jì)每個(gè)處理的產(chǎn)量。
由表1可以看出,5-ALA處理對(duì)冬季低溫條件下架式草莓的生長具有一定的促進(jìn)作用。從株高的長勢來看,處理1和處理2顯著促進(jìn)了草莓植株的生長,處理3與對(duì)照相比沒有顯著性差異;處理2對(duì)草莓葉長的促進(jìn)作用最為明顯,處理1和處理3與對(duì)照無顯著性差異。5-ALA處理對(duì)草莓葉寬的影響不顯著。同時(shí)3個(gè)不同濃度的5-ALA處理均能顯著促進(jìn)花徑的伸長。處理1和處理2顯著提高了莖粗和花徑粗的生長,處理3的莖粗和花徑粗與對(duì)照無顯著差異。
表1 不同濃度5-ALA處理對(duì)草莓植株生長的影響
注:同列數(shù)據(jù)后無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。表2~4同。
由表2可以看出,草莓葉綠素含量與含氮量隨著5-ALA濃度的增加而增加,處理3的葉綠素含量最大,并且顯著高于對(duì)照,處理2和處理1的葉綠素含量與對(duì)照差異不顯著。處理2和處理3的含氮量顯著高于對(duì)照,處理1的含氮量與對(duì)照差異不顯著
表2 不同濃度5-ALA處理對(duì)草莓葉綠素和含氮量的影響
由表3可以看出,不同濃度的5-ALA處理顯著提高了草莓葉片的光合特性。處理1的凈光合速率最高,比對(duì)照高出46.1%;其次為處理2,比對(duì)照高45.7%。3個(gè)5-ALA處理的草莓葉片氣孔導(dǎo)度均顯著高于對(duì)照,因而葉片蒸騰速率也均顯著高于對(duì)照。3個(gè)5-ALA處理的胞間CO2濃度均顯著高于對(duì)照。
表3 不同濃度5-ALA處理對(duì)草莓葉片光合特性的影響
由表4可知,處理1草莓果長、果寬顯著大于對(duì)照,處理2草莓果長顯著大于對(duì)照,處理2和處理3的草莓果寬與對(duì)照差異均不顯著。處理1草莓的單果重也顯著高于對(duì)照。在冬季低溫的環(huán)境下,經(jīng)過5-ALA處理以后,草莓果實(shí)的開花指數(shù)也明顯提高,從而促進(jìn)了草莓產(chǎn)量的提高。從草莓產(chǎn)量來看,3個(gè)不同濃度的5-ALA處理均提高了草莓的產(chǎn)量,其中,處理1比對(duì)照增產(chǎn)21.1%,處理2增產(chǎn)12.4%,處理3增產(chǎn)2.8%。另外,處理1和處理2草莓的可溶性固形物含量均顯著高于對(duì)照。
表4 不同濃度5-ALA處理對(duì)草莓品質(zhì)和產(chǎn)量的影響
5-ALA在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抗逆性上的應(yīng)用已經(jīng)有許多研究報(bào)道。低溫脅迫下外源5-ALA處理可以提高水稻幼苗抗冷性[7];5-ALA處理可以避免低溫脅迫對(duì)甜瓜幼苗光合性能造成的不可逆性傷害,從而提高甜瓜植株的抗冷性[8];5-ALA處理能夠明顯提高杜鵑和香樟葉片耐寒性效應(yīng)[9]。這些結(jié)果預(yù)示農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上5-ALA對(duì)提高農(nóng)作物的抗冷性有廣闊的應(yīng)用前景。本研究的結(jié)果可以為架式栽培模式下5-ALA的科學(xué)應(yīng)用提供理論依據(jù)。
本研究結(jié)果表明,不同濃度5-ALA處理對(duì)冬季低溫條件下架式草莓的生長具有一定的促進(jìn)作用。草莓地上部生長最適宜的溫度為20~26 ℃,冬季低溫會(huì)抑制草莓植株的生長,經(jīng)過5-ALA處理后,草莓植株的生長顯著提高,20、50 mg·L-1的5-ALA對(duì)草莓地上部分生長的促進(jìn)作用更為顯著,同時(shí)也顯著促進(jìn)草莓莖粗和花徑粗的增加,這對(duì)草莓后期的開花結(jié)果具有一定的促進(jìn)作用。從草莓葉片的葉綠素含量和光合特性指標(biāo)來看,不同濃度5-ALA處理的草莓植株凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、細(xì)胞間隙CO2濃度均顯著提高,提高了冬季低溫條件下草莓的光合作用,這與劉衛(wèi)琴等[10-11]的研究結(jié)果一致。楊莉莉等[12]的研究表明,噴施ALA可以顯著提高葡萄單果粒重和產(chǎn)量,對(duì)葡萄的品質(zhì)也有一定的提高作用。本研究表明,20、50 mg·L-15-ALA顯著提高了草莓的單果重,促進(jìn)了草莓在冬季低溫條件下的開花指數(shù),從而提高了草莓產(chǎn)量。另外,5-ALA處理后草莓可溶性固形物含量也顯著增加,這為提升草莓的品質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。
20 mg·L-1和50 mg·L-1的5-ALA處理均可促進(jìn)架式草莓植株的生長,提高草莓葉片的光合作用,并且能夠提高草莓的品質(zhì)和產(chǎn)量??紤]到成本的因素,在冬季低溫,草莓生長緩慢的季節(jié),對(duì)架式栽培的草莓葉片噴灑20 mg·L-1的5-ALA,可以達(dá)到增產(chǎn)和改善果實(shí)品質(zhì)的目的。