肌醇對(duì)草莓生長(zhǎng)與品質(zhì)的影響

周 宇，祝 寧，王 赫，范學(xué)明，齊慶振，齊長(zhǎng)紅，曲明山，李 婷*

（1.北京市昌平區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 102200；2.北京市昌平區(qū)林業(yè)工作站，北京 102200；3.諸城市浩辰生物科技有限公司，山東 諸城 262200；4.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029）

草莓是薔薇科草莓屬（Fragaria）多年生草本植物，因其果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、口味甜美，深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)，已經(jīng)成為我國(guó)較為重要的經(jīng)濟(jì)作物之一[1]。草莓生產(chǎn)受環(huán)境因素的影響較大，在草莓促成栽培中，低溫是最為不利的環(huán)境因素之一，冬季低溫嚴(yán)重影響草莓的產(chǎn)量和品質(zhì)，草莓花芽分化最適溫度為10～25 ℃，低于5 ℃，草莓植株就會(huì)停止花芽分化，0 ℃以下雄蕊受到凍害[2]。開(kāi)花期的草莓遭遇低溫凍害后表現(xiàn)為組織壞死、花蕊變黑以及雄蕊敗育，產(chǎn)生花粉敗育，嚴(yán)重影響其開(kāi)花坐果[3]。有數(shù)據(jù)表明，果實(shí)膨大期的草莓在日最低溫度低于0 ℃的時(shí)間在2 d 內(nèi)，草莓產(chǎn)量受損率達(dá)50%～60%；果實(shí)膨大期日最低溫度低于0 ℃超過(guò)兩天時(shí)，產(chǎn)量受損率達(dá)70%～80%[4]。為緩解低溫傷害，有學(xué)者提出，可以通過(guò)外源措施如覆膜、煙熏噴霧、水肥管理以及噴施低溫保護(hù)劑等，提高植株對(duì)低溫的抵御能力，目前已廣泛應(yīng)用到溫室草莓栽培中[5-8]。

肌醇又稱環(huán)己六醇，分子式為C6H12O6，相對(duì)分子質(zhì)量為180.16，有9 種異構(gòu)體，在植物生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程中參與信號(hào)傳導(dǎo)、營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)存、細(xì)胞壁生成、滲透調(diào)節(jié)等生命活動(dòng)[9]。肌醇作為細(xì)胞中重要的一類糖類物質(zhì)，近年來(lái)受到人們關(guān)注。脅迫條件下外施肌醇會(huì)使水稻、玉米和小麥幼苗的抗氧化酶活性顯著提高，丙二醛（MDA）和過(guò)氧化氫含量顯著降低，增強(qiáng)抗氧化系統(tǒng)活性，從而保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能，最終緩解低溫脅迫的影響[10-11]。大麥發(fā)芽過(guò)程中添加肌醇處理后，α-淀粉酶、纖維素酶、蛋白酶、植酸酶的活性和庫(kù)爾巴哈值都顯著提高[12]。苗田田等[13]研究發(fā)現(xiàn)，肌醇對(duì)黃瓜耐低溫性有一定的作用，外施肌醇能夠提高黃瓜幼苗的抗壞血酸含量和抗氧化酶活性，緩解低溫對(duì)黃瓜的傷害，提高植株的抗冷性。但是目前肌醇在草莓生產(chǎn)上的應(yīng)用以及相關(guān)研究還未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)以草莓為材料，探究施用肌醇對(duì)草莓植株形狀、果實(shí)生長(zhǎng)、抗冷性的影響，確定最適宜的施用濃度。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

草莓品種為‘隋珠’，由北京萬(wàn)德園農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司提供。試驗(yàn)于2022 年9 月1 日—2023 年3 月1日，在北京市昌平區(qū)小湯山鎮(zhèn)草莓園日光溫室內(nèi)進(jìn)行，面積667 m2。供試地塊草莓為東西向單壟半基質(zhì)栽培。肌醇由諸城市浩辰生物科技有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)從2022 年12 月4 日草莓第一批果實(shí)處于膨果期前期開(kāi)始，施用不同濃度的肌醇對(duì)草莓進(jìn)行灌根處理，以清水為對(duì)照，每個(gè)處理45 m2，110 株草莓，處理安排見(jiàn)表1，設(shè)3 次重復(fù)。間隔14 d 灌根一次，共處理4 次。

表1 試驗(yàn)處理安排Table 1 Test treatment arrangement

1.3 生理指標(biāo)的測(cè)定

2022 年12 月19 日和2023 年1 月4 日，分別兩次從每個(gè)處理隨機(jī)選取10 株草莓植株用直尺測(cè)量株高；在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)，各處理取采收果實(shí)樣品各30 個(gè)，使用電子天平測(cè)定單株果實(shí)質(zhì)量；果實(shí)品質(zhì)主要測(cè)定可溶性固形物含量，用手持折光儀測(cè)量。

1.4 儀器與設(shè)備

得力6250 塑料直尺，淮安笑和電子商務(wù)有限公司；CX-12000 電子天平，武義薄納工貿(mào)有限公司；LB32T 手持折光儀，廣州市速為電子科技有限公司。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2017 和SPSS 27 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用LSD 法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度肌醇對(duì)草莓株高的影響

本試驗(yàn)從2022 年12 月4 日開(kāi)始對(duì)草莓施用不同濃度的肌醇，2022 年12 月19 日在施用后15 d 觀察草莓生長(zhǎng)狀態(tài)，由圖1 可以看出，處理T2 的草莓植株株高最高為30.6 cm，顯著高于T4（CK），較CK 增加15.9%，這表明草莓植株施用50 g/667 m2濃度肌醇的促生效果最為明顯；處理T1 和T2 的株高與處理CK 差異不顯著，這表明施用高濃度（100 g/667 m2）或者低濃度（25 g/667 m2）的肌醇并沒(méi)有使草莓的促生效果達(dá)到最佳；CK 的草莓植株株高沒(méi)有顯著變化，進(jìn)一步說(shuō)明冬季由于灌溉水低溫導(dǎo)致植株生長(zhǎng)緩慢，用適量肌醇可提高草莓長(zhǎng)勢(shì)。

圖1 不同濃度肌醇對(duì)草莓株高的影響Fig.1 Effect of different concentrations of inositol on strawberry plant height

2.2 不同濃度肌醇對(duì)草莓果實(shí)單果質(zhì)量的影響

北京地區(qū)（除延慶）設(shè)施草莓頭茬果實(shí)的收貨期一般在每年的12 月中旬左右，因此，本試驗(yàn)分別對(duì)12 月和1 月的頭茬果進(jìn)行測(cè)試，由圖2 可以看出，處理T1、T2 和T3 的平均單果質(zhì)量均高于CK，分別較CK 增加7.3%、13.4%和9.2%；表明草莓植株經(jīng)過(guò)外施肌醇處理后草莓單果質(zhì)量。處理T2 的草莓單果質(zhì)量最大，為37 g，顯著高于CK，這表明施用50 g/667 m2濃度的肌醇有助于提高果實(shí)產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)效益；CK 的草莓單果質(zhì)量下降進(jìn)一步說(shuō)明冬季由于灌溉水低溫會(huì)導(dǎo)致植株生長(zhǎng)緩慢，進(jìn)而影響草莓產(chǎn)量。

圖2 不同濃度的肌醇對(duì)草莓單果質(zhì)量的影響Fig.2 Effect of different concentrations of inositol on the quality of single strawberry fruit

2.3 不同濃度肌醇對(duì)草莓果實(shí)品質(zhì)的影響

在不同處理的草莓植株上選擇成熟度一致的果實(shí)取樣進(jìn)行可溶性固形物含量測(cè)定，試驗(yàn)時(shí)間經(jīng)過(guò)草莓營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期與果實(shí)膨大期。由圖3 可以看出，處理T2 的草莓果實(shí)中可溶性固形物含量最高，為11.92%，顯著高于CK，說(shuō)明施用50 g/667 m2濃度的肌醇對(duì)提高草莓果實(shí)中可溶性固形物含量效果最佳，處理T1 和T3 的可溶性固形物含量較CK 差異不顯著，這表明草莓果實(shí)中可溶性固形物含量可能與草莓的不同生育期所需肥料不一致有關(guān)。初步推測(cè)在草莓果實(shí)膨大期，施用肌醇可能促進(jìn)植物根系對(duì)（高鉀型）水溶肥的吸收，進(jìn)而提高草莓品質(zhì)。

圖3 不同濃度的肌醇對(duì)草莓可溶性固形物含量的影響Fig.3 Effect of different concentrations of inositol on the content of soluble solids in strawberries

3 小結(jié)

低溫脅迫是影響植物正常生長(zhǎng)的不利因素之一，會(huì)造成農(nóng)作物的產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降等問(wèn)題，已經(jīng)成為生產(chǎn)中必須解決的問(wèn)題[14]。在北京草莓多以設(shè)施栽培為主，冬季經(jīng)常遭遇低溫或持續(xù)低溫天氣，嚴(yán)重影響草莓的產(chǎn)量和品質(zhì)。適宜低溫條件可促進(jìn)植物糖分的積累，但當(dāng)溫度過(guò)低或低溫持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，植株受到不可逆的迫害，糖分無(wú)法累積，最終導(dǎo)致死亡[15-16]。

外源施用肌醇能夠提高水稻、玉米等糧食作物的低溫抗性[17-20]，但是肌醇在草莓上的應(yīng)用研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)初步探索了不同濃度肌醇對(duì)‘隋珠’草莓生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響，通過(guò)測(cè)定草莓株高、草莓果實(shí)單果質(zhì)量和可溶性固形物含量等數(shù)據(jù)，初步結(jié)果表明，施用肌醇能夠顯著提升草莓植株長(zhǎng)勢(shì)和果實(shí)產(chǎn)量；施用50 g/667 m2濃度的肌醇對(duì)提高草莓長(zhǎng)勢(shì)、果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量效果最好，與對(duì)照相比，株高增加15.9%，果實(shí)單果質(zhì)量增加13.4%，草莓可溶性固形物含量增加1.74%。結(jié)合前人研究結(jié)論可進(jìn)一步推測(cè)，冬季低溫環(huán)境導(dǎo)致植株生長(zhǎng)緩慢，影響草莓產(chǎn)量，適量肌醇提高了草莓的抗寒能力，從而達(dá)到增產(chǎn)提質(zhì)的目的，說(shuō)明可在草莓生產(chǎn)中進(jìn)一步示范推廣。