不同光照强度对日光温室白草莓生长及产量的影响_叶万存.pdf

摘 要 为探究高寒区日光温室内不同光照强度对白草莓生长发育及产量品质的影响 本试验以主栽白草莓品种 白雪公主 为试材 采用不 同遮光率的遮阳网设置3个光照梯度 CK 自然光照 100 T1 遮光20 80 自然光照 T2 遮光40 60 自然光照 测定各处理下草莓的 株高 茎粗 叶面积 光合参数 产量及品质指标 结果显示 T1处理 80 光照 效果最佳 其株高 茎粗协调生长 叶面积最大 净光合速率 Pn 较 CK显著提高18 2 单株产量达312 5 g 较CK增产22 1 果实可溶性固形物含量稳定在10 2 针对天祝县朵什镇高海拔 强日照的气候特 点 在日光温室栽培白草莓时 采用遮光20 的处理 维持80 的自然光照 能有效优化光环境 显著促进植株生长并提高产量 是适宜本地区推 广的优质高产栽培模式 关键词 日光温室 白草莓 光照强度 高海拔地区 不同光照强度对日光温室白草莓生长及产量的影响 叶万存 甘肃省天祝县祁连镇农业综合服务中心 甘肃 天祝 733200 收稿日期 2025 9 29 试验研究 DOI 10 3969 j jssn 1672 0180 2025 04 011 设施栽培是重要的农业生产方式之一 其生产过程与 光照条件密切相关 不同光照强度可通过植物的光合作用 而影响有机物积累 从而调控果实产量与品质 1 侯佳聪 2 等 的研究表明草莓随遮荫率的增加光合色素总量呈增加趋 势 岳高峰 3 等的研究表明不同遮阴度处理对草莓生长的影 响非常明显 草莓在不同光照条件下 对其生长发育有一定 影响 4 6 天祝藏族自治县位于甘肃省中部 祁连山东端 海拔 2 040 4 874 m 年均日照时数2 500 2 700 h 年均气温 8 4 年均无霜期90 145 d 年均降水量265 632 mm 7 属 典型的高寒二阴山区气候 昼夜温差显著 这种独特的气候 条件为设施农业的发展既带来了机遇 也带来了挑战 近年来 天祝县充分利用其气候特点 大力发展以日光 温室为主的设施农业 其中白草莓因外观独特 口感香甜 入口即化 果皮较薄有极高的经济价值 8 已成为当地特色 农业的主导产业和农民增收的重要途径 目前 当地农户主 要依靠传统经验进行草帘或遮阳网的管理 缺乏科学的理 论依据和精准的调控指标 往往导致遮阳不当 反而造成减 产和品质下降 因此 建立科学的光环境管理技术规范 为 提升天祝县乃至同类高海拔地区温室草莓的产量与品质提 供理论依据和实践指导 促进当地设施农业的可持续发展 1 材料与方法 1 1 试验时间及地点 本试验于2023年4月 2023年8月在甘肃省天祝县 朵什镇现代农业产业园的日光温室内进行 东经102 74 北纬37 39 试验期间 通过自动化环境控制系统对温室 内环境参数进行监测和记录 温室内日间温度维持在20 28 夜间温度控制在 10 15 相对湿度保持在 60 75 的适宜区间 1 2 试验材料 供试草莓品种选择当地主栽且表现良好的白草莓 Schlecht ex Gay 白雪公主 该品 种果实呈圆锥形 果肉为纯白色或淡黄色 9 口感香甜 抗病 性较强 特别适合高原地区栽培 试验选用4叶1心 生长 健壮 无病虫害的优质生产苗 栽培采用基质栽培模式配比 为草炭 珍珠岩 蛭石 5 3 2 每m 3 基质中同时掺入氮磷 钾复合肥 15 15 15 2 kg 腐殖酸1 kg 确保基质肥力充足 且均衡 种植槽采用长5 m 宽0 4 m 高0 3 m的矩形槽体 槽间距1 2 m 便于田间管理操作 1 3 试验设计 试验设置3个光照处理梯度 针对朵什镇强光照特点 设置了较温和的遮光梯度 CK 对照 不进行任何遮光处理 植株接受温室内全自 然光照 晴日午间室内最高光照强度可达110 000 lux T1处理 使用遮光率为20 的白色遮阳网于温室顶部 外部进行遮荫 维持80 的自然光照强度 T2处理 使用遮光率为40 的黑色遮阳网于温室顶部 外部进行遮荫 维持60 的自然光照强度 试验采用完全随机区组设计 每个处理设3次重复 每 个重复的栽培面积为10 m 2 共计9个试验小区 各小区采用 38 试验研究 1 5 m高的防虫网进行物理隔离 防止病虫害交叉感染 同时 避免不同处理间的光照干扰 于定植缓苗结束后2023年5 月上旬开始实施遮光处理 每日于10 00 16 00期间进行 遮阳 模拟生产中的日常管理方式 除光照条件外 各处理的 水肥管理 病虫害防治等栽培措施均完全一致 1 4 指标测定方法 1 4 1 生长指标测定 于处理开始后第60 d 2023年7月上旬 在每个重复 小区内随机选取10株生长一致的植株进行生长指标测定 使用标准卷尺测量株高 自基质表面至植株生长点最高处 的垂直距离 采用数显游标卡尺测量植株基部以上 2 cm 处的茎粗 使用LI 3000C便携式叶面积仪测定植株中部完 全展开的功能叶的叶面积 每株测定3片叶取平均值 1 4 2 光合参数测定 使用美国CID公司生产的CI 340便携式光合仪 将光 照强度设置为1 000 mol m 2 s 1 测定最新完全展开叶的净 光合速率 Pn 每个处理重复测定10株 每株选择3片健 康的功能叶进行测量 取平均值 1 4 3 产量与品质指标测定 在果实成熟期 按小区分次采收完全成熟的果实 记录 每个重复的总果数 总重量 使用上海越平科学仪器有限公 司生产的FA2004B型精确度为0 01 g的电子天平 每个处 理随机选取 20个果实 测定单果重后取平均值 计算单位 面积产量 采用日本ATAGO公司的PR 32 数字折光仪测 定果实可溶性固形物 SSC 含量 每个处理随机选取20个 果实进行测定 维生素C含量采用2 6 二氯靛酚滴定法测 定 每个处理随机选取10个果实 将每个果实单独作为1 个样本 每个样本重复3次 1 5 数据分析 所有试验数据采用Microsoft Excel 2019进行初步整理 和计算 使用 SPSS 25 0 统计软件进行单因素方差分析 ANOVA Duncan新复极差法差异显著性检验 p 0 05 2 结果与分析 2 1 不同光照强度对白草莓生长的影响 不同光照强度处理下白草莓生长指标的测定结果 表 1 从表中数据可以看出 光照强度对白草莓的营养生长产 生了显著影响 就株高而言 T2处理 60 光照 下的植株最 高 达到19 2 cm 与T1处理 17 5 cm 和CK处理 16 8 cm 存在显著差异 P 0 05 表现出明显的徒长趋势 茎粗的测量结果显示 T1处理的茎粗最大 达5 2 mm 显著大于CK处理 4 5 mm 和T2处理 4 1 mm P 0 001 这一指标表明 适度遮光 20 有利于草莓植株茎秆的健壮 生长 而过度遮光 40 则导致茎秆细弱 支持能力下降 叶面积的变化趋势与茎粗相似 T1 处理的叶面积最 大 为 115 3 cm 2 显著大于 CK 处理 88 7 cm 2 和 T2 处理 92 1 cm 2 这表明适度的遮光处理 20 能够促进叶片的 扩展 增加光合面积 而过强或过弱的光照都不利于叶片的 正常生长发育 综合生长指标来看 T1处理 80 自然光 下的植株表现出最为协调的生长状态 株高适中 茎秆粗 壮 叶片发达 为高产奠定了良好的营养基础 2 2 不同光照强度对白草莓净光合速率的影响 不同光照强度处理下白草莓光合性能的测定结果 表 2 净光合速率 Pn 是衡量植物光合作用效率的重要指标 直接关系到有机物的积累和产量形成 从表中数据看出 不同处理间的Pn值存在极显著差异 P 0 001 T1处理的Pn值最高 达到 15 8 mol m 2 s 1 显著高于 CK 处理 12 5 mol m 2 s 1 和 T2 处理 13 6 mol m 2 s 1 这一结果明确表明 朵什镇地区的强自然光 照条件 CK 对白草莓的光合作用产生了明显的抑制效应 而适度的遮光 80 自然光 能够有效缓解这种光抑制 提 高光合效率 T2处理虽然避免了强光抑制 但由于光照强 度不足 Pn值也处于较低水平 仅略高于CK处理 这说明 光照过弱同样会限制光合作用的进行 无法为植株提供充 足的光合产物 2 3 不同光照强度对白草莓产量及品质的影响 由表3可以看出 单果重以T1处理最大 22 8 g 与CK 处理 21 6 g 无显著差异 显著大于T2处理 18 3 g 坐果数 方面 T1处理显著高于其他两个处理 达到137个 m 2 较 处理 CK T1 T2 光照强度比例 100 80 60 净光合速率 Pn mol m 2 s 1 12 5 0 8 c 15 8 1 2 a 13 6 1 0 b 表2 不同光照强度对白草莓净光合速率 Pn 的影响 注 同列数据后不同小写字母表示处理间在P 0 05水平差异显著 茎粗 mm 4 5 0 3 b 5 2 0 4 a 4 1 0 3 c 处理 CK T1 T2 光照强度比例 100 80 60 叶面积 cm 2 88 7 6 5 b 115 3 8 4 a 92 1 7 1 b 株高 cm 16 8 1 2 b 17 5 1 0 ab 19 2 1 5 a 表1 不同光照强度对白草莓生长指标的影响 39 试验研究 CK处理 85个 m 2 增加了61 2 较T2处理 105个 m 2 增 加了30 5 单位面积产量是单果重和坐果数的综合体现 T1处理的产量最高 达到 3 12 kg m 2 较 CK 处理 1 84 kg m 2 显著增产22 1 较T2处理 1 92 kg m 2 增产62 5 这 一显著的增产效果主要得益于坐果数的大幅提高 这与T1 处理下植株健壮的生长状态和高效的光合能力密切相关 在品质指标方面 T1 处理的可溶性固形物含量最高 10 2 与CK处理 9 8 无显著差异 但显著高于 T2处 理 8 9 维生素C含量也表现出相同的趋势 T1处理最 高 75 3 mg 100 g 显著高于CK处理 68 5 mg 100 g 和T2 处理 62 4 mg 100 g 这表明适度的遮光处理不仅在增产方 面效果显著 同时也能保持甚至改善果实的营养品质 表3 不同光照强度对白草莓产量及品质的影响 3 讨论与结论 3 1 讨论 本研究结果显示 强光照条件下会对日光温室白草莓 产生显著的光抑制现象 这一发现与杜清福在甘薯 10 上的研 究结果一致 光抑制的直接表现是净光合速率的下降 这必 然导致同化产物积累减少 最终制约产量潜力的发挥 这一 结果从生理学角度解释了朵什镇地区白草莓生产中存在的 实际问题 为改进栽培措施提供了理论依据 通过覆盖遮光率为20 的遮阳网 T1处理 成功地将 光照强度优化至较适范围 它有效缓解了强光抑制 促进了 植株的协调生长 显著提高了坐果率和单株产量 同时在品 质方面也表现出优势 T2处理 遮光40 的结果过度遮光 虽然完全避免了光抑制 但由于光能供给不足 同样限制了 光合作用的进行 导致植株徒长 果实发育不良 产量和品 质下降 本研究还发现 适度的遮光处理 T1 对改善果实品 质具有积极意义 特别是提高了维生素C含量 这一结果与 彭鑫研究的观点一致 11 对提升白草莓的营养价值和市场竞 争力具有重要意义 3 2 结论 通过实验数据证实 天祝县朵什镇的强自然光照条件 会对日光温室白草莓产生显著的光抑制效应 这是导致当 地草莓产量潜力未能充分发挥的重要生理限制因素 通过 系统的试验 明确了在白草莓生产中 T1将光照强度调控至 自然光照的 80 左右 即遮光 20 是最佳选择 这个光照 强度既能有效避免强光抑制 又能提供充足的光能供给 使 光合效率达到最大 为天祝县日光温室白草莓及其他自然条 件相似的地区提供参考 参考文献 1 孙春光 黄乐心 彭鑫 等 不同光照强度对草莓光合性能的影响 J 扬州大学学报 农业与生命科学版 2024 45 4 89 95 2 侯佳聪 邱安然 常琳 等 遮阴对森林草莓分株生理特性的影响 J 天津农学院学报 2023 30 4 1 7 3 岳高峰 韩志强 薛志伟 等 遮阴处理对草莓光合特性和产量品 质的影响 J 湖北农业科学 2020 59 11 84 88 4 孙亚红 不同光质对草莓苗生长及光合特性的影响 D 晋中市 山 西农业大学 2022 5 洪志伟 王元涛 善学渝 等 紫外线 超声波和LED光照处理对3 个品种草莓种子发芽的影响 J 昆明学院学报 2024 46 3 124 132 6 王长娜 温室草莓采用光照对其生长发育的影响分析 J 河北农 业 2024 9 71 72 7 武延福 天祝县发展现代寒旱特色农业优势研究 J 农业技术与 装备 2025 6 50 52 8 马草吉 张胜文 刘金鸽 白草莓栽培与病虫害防治技术 J 种子 科技 2023 41 15 96 98 9 白草莓新品种 白雪公主 培育成功 J 农村新技术 2017 3 36 10 杜清福 商丽丽 吕家豪 等 不同光照强度对甘薯光合特性和开 花的影响 J 作物杂志 2024 2 172 177 11 彭鑫 不同光照条件对草莓光合性能与果实品质的影响 D 杭 州 浙江农林大学 2019 处理 CK T1 T2 光照强度比例 100 80 60 产量 kg m 2 1 84 0 15 c 3 12 0 21 a 1 92 0 16 b 单果重 g 21 6 2 1 a 22 8 1 9 a 18 3 1 7 b 可溶性固形物 9 8 0 5 ab 10 2 0 4 a 8 9 0 6 b 维生素C mg 100g 68 5 3 2 b 75 3 4 1 a 62 4 3 5 c 坐果数 个 m 2 85 8 c 137 10 a 105 9 b 40