不同浓度钾处理对艳丽草莓生长和果实品质的影响*

张馨宇，周子迪，李晓明，李 贺

（1 沈阳农业大学园艺学院，设施园艺省部共建教育部重点实验室，辽宁110866）（2 辽宁省农业科学院蔬菜研究所）

钾作为植物三大营养元素之一，不仅对作物高产稳产起保障作用，而且是重要的品质元素，能够改善作物品质[1]。对钾肥与我国主要作物品质关系的整合分析表明，与不施钾处理相比，施用钾肥能够提高水果类作物的品质指标，糖酸比增加14.0%～27.4%，硬度增加0.7%～6.0%，维生素C、蛋白质、单果重、可溶性糖和可溶性固形物等均显著增加[2]。钾对生长发育和果实品质的影响在苹果、脐橙、甜瓜、火龙果、枣[3-7]等多种果树上也有研究报道，如钾肥能提高温州蜜柑果实可溶性固形物和维生素C 含量[8]，土施钾肥明显提高无花果果实整个发育期的果糖、葡萄糖及蔗糖含量，降低可滴定酸含量[9]。然而施钾不足和过量均不利于果树的生长[10]。缺钾时果实产量和品质均明显下降，果实糖含量降低，酸含量升高[11]，而过量施钾会推迟果实成熟期，导致果皮粗厚、皱皮果增多、果汁少、味酸等，降低果实品质[12-13]。因此，科学施用钾肥对作物的生长发育以及提高果实产量和品质具有重要的意义。

草莓是一种经济价值极高的小浆果，在世界上广泛分布[14]。钾素对草莓的生长发育同样具有重要的作用。草莓缺钾叶片边缘出现干枯甚至坏死[15]，光合作用受到影响，抗逆性减弱，果实发育不良，着色不佳[16]。而适量施用钾肥能够促进草莓根系的生长、提高果实含糖量[17-18]，增强抗寒、抗旱能力及对尖孢镰刀菌和大丽轮枝菌的抗性[16]，甚至可以提前草莓的花期和果期[19]。沙培条件下添加钾素会缓解高NaCl 浓度和高pH 值造成的草莓生长发育抑制[20]。叶面喷施钾肥能提高草莓的鲜重、干重及果实品质[21]。在开花和结果期施用钾肥会显著提高草莓的产量[22]。

目前，我国草莓的栽培面积和产量均居世界第1 位[14]，从南至北均有种植。日光温室半促成栽培与促成栽培是我国北方草莓产区最主要的栽培模式[23-24]。然而，系统研究上述栽培模式下草莓钾肥的合理使用浓度还少见报道。本研究以艳丽草莓为试材，通过设置不同浓度的K2SO4处理，分别调查半促成栽培和促成栽培模式下草莓植株的植物学性状、产量及果实品质等指标，旨在揭示K2SO4处理对草莓植株生长发育及果实品质的影响，为不同栽培模式下草莓植株的科学施肥提供参考，为草莓的增产增收奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料与栽培方式

供试草莓品种为艳丽，采用匍匐茎繁殖获取草莓苗，选用生长势和大小基本一致的草莓苗，分别定植在沈阳农业大学草莓研究基地13 号温室和15号温室，栽培方式均为大垄双行栽培。定植前修剪部分老根，保留长度6 cm 左右，垄栽，每垄10 株，株距15 cm。13 号温室采取促成栽培模式，即9 月下旬扣棚膜保温，10 月中旬棚膜外上棉被，白天揭开升温，晚上放下保温；15 号温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关通风口，11 月上旬在棚膜外上棉被，白天不揭，11月下旬白天揭棉被进行升温，晚上放下棉被保温。13 号温室土壤中钾含量为1.67%，15 号温室土壤中钾含量为1.55%。

1.2 试验方法

试验处理参照文献［25］的方法：设置2、4、6、8、10、12 mmol/L 6 个K2SO4浓度处理和对照（0 mmol/L K2SO4），分别记作T1、T2、T3、T4、T5、T6 和CK，每15 d 用K2SO4溶液浇灌处理草莓植株，每次500 mL，共处理3 次，2 次重复。为防止基质中硫酸盐积累，在每次处理1 周后浇1 次去离子水进行盐分清洗，每次1 L。半促成栽培试验在缓苗之后、新叶发生之时开始处理，促成栽培试验在保温后开始处理。在第1 次处理的前一天对草莓植株的植物学性状进行调查，在最后1 次处理后15 d 再进行1 次测量，共2 次调查数据，分别记作0 d 和45 d。在盛果期调查果实的相关性状，采收所有具有商品性的果实测定产量。

1.3 测定指标及方法

株高：测量植株根部基面到中心点最高处的自然垂直高度；叶柄长：测量中心叶向外展开的第3片叶的叶柄长度；叶面积：测量中心叶向外展开的第3 片叶的中间小叶的叶长和叶宽，按照公式叶面积＝长×宽×0.73 计算叶面积；冠径：测量植冠的最大和最小幅度，取平均值。

果实硬度：使用硬度计（TR，意大利）测定；可溶性固形物含量：使用数字式阿贝折射仪（ATAGO，日本）测定；最大单果重：每株植株成熟果实中最重果实的重量；单株产量：从第一茬果实成熟开始，每个处理每株植株的果实重量；可溶性糖含量：采用高效液相色谱法测定，具体参考文献［24］的方法。

1.4 数据分析

试验数据用Excel 2017 进行整理、图表绘制，使用SPSS 26.0 进行差异显著性分析（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同栽培模式下K2SO4 处理对草莓植株植物学性状的影

经过3 次K2SO4处理之后，发现不同浓度的K2SO4对草莓植株的生长发育均有一定的影响（表1、表2）。在半促成栽培模式下（表1），T3 处理的平均株高在处理45 d 时达到了整个试验期间最高值23.06 cm，株高增幅最大，与CK 相比增加了13.48%，其次是T5 和T6 处理。T5 处理的平均叶柄长最大，达到7.20 cm，增幅最大，与CK 相比增加了8.93%，其次是T6 处理。T5 处理的平均叶面积最大，达到22.64 cm2，增幅最大，比CK 增加了8.64%。T3 处理的平均冠径为22.23 cm，增幅最大，比CK 增加了18.56%。

表1 不同浓度K2SO4处理对半促成栽培模式下草莓植株植物学性状的影响

在促成栽培模式下（表2），T3 处理的平均株高最高，达到20.92 cm，与CK 相比差异显著，其次是T5 处理；T4 处理的平均株高增幅最大。T5 处理平均叶柄长达到8.45 cm，增幅最大，比CK 提高了36.29%，T3 处理次之，为8.12 cm，均显著高于CK。T6 处理的平均叶面积达到33.82 cm2，与CK相比增加了29.43%，差异显著；其他5 个处理与CK 之间均差异不显著；T5 处理的平均叶面积增幅最大。T4 处理的平均冠径最大，达到33.55 cm，与CK 相比增加了24.17%，差异显著；其次是T5 和T6 处理，也均显著高于CK；T5 处理的平均冠径增幅最大。

表2 不同浓度K2SO4处理对促成栽培模式下草莓植株植物学性状的影响

2.2 不同浓度K2SO4 处理对草莓果实产量及品质性状的影响

2.2.1 对单株产量的影响

由图1 可知，2 种栽培模式下T1～T5 处理单株产量均高于CK，而T6 处理的单株产量均低于CK。在半促成栽培模式下，T5 处理的单株产量最高，与CK 相比高出37.67%，其次是T2、T4 和T3 处理；在促成栽培模式下，单株产量以T4 处理最高，较CK 高出35.09%，其次是T2 处理。

图1 不同浓度K2SO4处理对艳丽草莓单株产量的影响

2.2.2 对果实品质性状的影响

由表3 可知，在半促成栽培模式下，T5 处理的果实硬度、可溶性固形物含量、最大单果重均最高，分别达到2.40 kg/cm2、14.85%、53.6 g，均显著高于CK，其次是T4 处理。在促成栽培模式下，T5 处理的果实硬度、可溶性固形物含量均最高，分别达到2.42 kg/cm2、12.89%，分别比CK 增加了22.22%、38.60%，均与CK 差异显著；T4 处理的最大单果重最高，为64.9 g，显著高于其他5 个处理和CK。

表3 不同浓度K2SO4处理对草莓果实硬度等的影响

K2SO4处理在多数情况下提高了果实3 种可溶性糖含量（表4）。在半促成栽培模式下，T5 处理的果糖含量最高，比CK 提高了68.93%，其次是T2 处理；T5 处理的葡萄糖含量最高，比CK 提高了59.35%，其次是T4 处理；T5 处理的蔗糖含量比CK 提高了80.05%，其次是T4 处理。而T3 处理的果糖含量、T6 处理的蔗糖含量均低于CK。在促成栽培模式下，T5 处理的果糖含量最高，较CK 提高了59.33%，其次是T6 处理；T5 处理的葡萄糖含量最高，比CK 提高了68.89%，其次是T1 处理；T5 处理的蔗糖含量最高，比CK 提高了88.61%，其次是T3 处理。而T2、T4 处理的葡萄糖、蔗糖含量均低于CK。

表4 不同浓度K2SO4处理对草莓果实3 种可溶性糖含量的影响 mg/g

3 讨论与结论

施用适量钾肥能够提高水果品质，钾肥不足则品质欠佳，用量过多不仅会降低品质，还会带来肥料资源的浪费、引起环境污染等问题[26]。我国草莓管理技术相对粗放，单株产量和品质有待提高[14]。我国耕地缺钾，农业生产需钾量高，钾肥长期依赖进口。探索反季生产最佳施钾方式及用量，有利于实现草莓的标准化生产。

钾肥处理对草莓植株营养生长及提高果实产量均具有一定的作用。营养液中K+浓度达12 mmol/L时，幸香草莓幼苗的株高、茎粗、叶长等农艺指标达到最大[18]。用浓度为1.4 g/L 的K2SO4溶液处理温室垄栽红颜草莓发现，株高、株径、叶柄长、叶面积等生长最佳，而冠幅在K2SO4浓度为0.8～3.2 g/L范围内随钾浓度增高而呈正相关变化，推测钾元素可能在此范围内影响草莓植株的伸展。浓度为2.0 g/L 的K2SO4处理时产量最高，再增高浓度对产量没有显著影响，而3.2 g/L 处理畸形果数量明显高于其他处理，前期营养生长最好的钾处理与产量最高的钾处理并不一致[25]。本试验研究发现，用6～12 mmol/L 的K2SO4溶液处理艳丽草莓，在半促成和促成栽培条件下对植物学性状均具有一定的促进作用，10 mmol/L 和8 mmol/L 处理分别在半促成、促成栽培条件下实现最大单果重和单株产量最高。

钾肥对果树作物的影响主要在于品质。连续施用K2SO4和KCl 均能改善柑橘果实品质[8]。增施钾肥显著提高红富士苹果产量，且明显改善果品外观及内在品质[3]。每株沟施K2O 153 g 明显提高骏枣果实品质[7]。每株施用K2SO41.5 kg 能够提高砂梨苏翠1号的单果重、单株产量、可溶性固形物含量及糖酸比[27]。每年每株0.64～0.89 kg 的钾肥（以K2O 计）施用量可保证纽荷尔脐橙树体较高的产量和优良的品质，同时降低土壤钾素积累和污染风险[4]。适宜的钾肥用量也能提高草莓品质，如温室地栽草莓童子1 号，667 m2施用8～10 kg 的K2SO4，果实的大果率、优果率、单果重、糖、酸、维生素C 等品质显著提高[28]。在N∶P∶K 为1∶1∶1 时，可显著提高地栽丰香草莓果实糖、蛋白质含量[17]。施用浓度为2.0 g/L 的K2SO4溶液，温室地栽红颜草莓果实可溶性糖、可滴定酸、还原性维生素C 含量达到最大[25]。施钾量在360 kg/hm2时，盆栽红颜及S3 草莓产量与品质均最高[29]。由此可见，不同的作物在不同的栽培模式和条件下，最适宜的施钾量有差异。本研究发现，用6～10 mmol/L K2SO4溶液浇灌3 次对艳丽草莓果实品质具有促进作用，低于6 mmol/L效果不显著，超过10 mmol/L 有些指标开始下降，在半促成栽培条件下施用最适宜浓度为10 mmol/L，在促成栽培条件下施用浓度为8～10 mmol/L，上述浓度有利于北方设施草莓生产，提高植株的营养生长、果实品质和单株产量。