外源肌醇對草莓生長和品質的影響

李婷 吳丹 馬欣 桑艷茹 朱理平 曲明山

摘? ? 要：為了探究外源肌醇對草莓生長和品質的影響，以紅顏草莓為試材，對草莓進行外源肌醇處理，通過測定草莓株高、糖含量和果實單株產量指標，比較常規與肌醇處理情況下草莓的生長狀況。結果表明：外源肌醇對采摘后期草莓植株長勢具有一定促進作用，能在一定程度上促進草莓植株根系的生長發育，增加葉面積；在采摘后期，草莓株高及冠徑分別較對照提高了15.76%、45.52%；在草莓全生育期內，外源肌醇能在一定程度上提高草莓的糖含量和產量，還能夠顯著增加草莓單株鮮質量，較對照提高了122.21%，采摘初期至采摘盛期1個月內采摘產量較對照提高了28.88%；在采摘后期，單果質量、單株產量和折合產量與對照相比均存在極顯著差異，分別較對照提高106.54%、100%、84.29%，增產效果十分明顯。綜上，外源肌醇可以促進草莓植株的生長，提高草莓的品質，還能在一定程度上提高其產量。

關鍵詞：草莓；肌醇；生長；品質；產量

中圖分類號：S668? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2024.01.001

Effects of Exogenous Inositol on Growth and Quality of Strawberry

LI Ting1， WU Dan2， MA Xin1， SANG Yanru3， ZHU Liping4， QU Mingshan1

（1. Beijing Agricultural Technology Extension Station， Beijing 100029， China; 2. Beijing Yanqing Agricultural Technology Extension Station， Beijing 102100， China; 3. China Agricultural University， Beijing 100193， China; 4. Zhucheng Haochen Biotechnology Company Limited，Zhucheng 262200， China）

Abstract：In order to explore the effects of exogenous inositol on the growth and quality of strawberry under low temperature stress， this experiment took Red Yan strawberry as the test material， and treated strawberry with exogenous inositol. By measuring strawberry plant height， sugar content and fruit yield per plant indicators， the growth status of strawberry under conventional and inositol treatment was compared. The results showed that exogenous inositol had a certain effect on the growth of strawberry plants in the late picking period， and could promote the root growth and development of strawberry plants and increase the leaf area to some extent. The plant height and crown diameter of strawberry were increased by 15.76% and 45.52%， respectively. During the whole growth period of strawberry， exogenous inositol could improve the sugar content and yield of strawberry to a certain extent， and also significantly increase the fresh weight per plant， which was 122.21% higher than that of the control， and the harvest yield was 28.88% higher than that of the control within one month from the early picking period to the peak picking period. In the late picking period， there were significant differences in fruit weight， yield per plant and reduced yield， which were increased by 106.54%， 100% and 84.29%， respectively， compared with the control. In conclusion， exogenous inositol can promote the growth of strawberry plants in the late picking period， improve the quality of strawberry and also increase its yield to a certain extent.

Key words： strawberry; inositol; growth; quality; output

草莓是薔薇科（Rosaceae）草莓屬（Fragaria）多年生草本植物中的一種，具有獨特的口味和較高的營養價值，受到了民眾的喜愛。草莓原產于南美，因其適應能力強，在大多數國家均有栽培，其中中國廣泛栽培。中國野生草莓資源豐富，主要分布在東北的長白山區、西北的秦巴山區和天山山脈，以及云貴高原和青藏高原等地區。草莓果實顏色鮮艷、果肉細膩多汁、氣味獨特芳香，具有較高的營養價值，被稱為“水果皇后”。草莓含有多種活性物質，具有健胃消食、清涼止渴等多種功效，因此草莓還具有醫療價值，其曾在《臺灣藥用植物志》中有所體現。草莓還被用作觀賞、綠化等方面，是中國西部地區農民脫貧致富的首選作物，因此草莓還具有一定的生態功能。據2018年統計數據顯示，世界草莓總栽植面積約為3.72×10 hm，其中我國草莓栽植面積高達1.11×10? hm，占世界草莓總栽植面積的30%，位居世界第1。據FAO數據顯示，2018—2020年中國草莓產量位居世界首位，遠超排名第2的美國草莓產量。

在北京，草莓產業已經成為都市農業的一部分，為民眾提供新鮮、美味、營養果品的同時，還彌補了北方冬季鮮果產量不足的問題，是北方人冬季節日體驗農事的理想選擇，同時為草莓種植戶帶來了可觀的經濟效益。草莓是淺根系植物，不耐旱澇，通常在排水良好、土壤肥沃的地塊進行栽培。最適宜草莓根系生長的溫度為15～22 ℃，夏季溫度過高會導致其生長緩慢，甚至枯萎死亡。9—10月，草莓進行自然分化，花芽分化的最適溫度為13～27 ℃，分化期間的溫度、日照、水肥等因素的變化都會對翌年草莓的品質和產量產生影響，其中低溫是對其影響較為重要的因素之一。溫度過低，會對草莓的品質和產量造成嚴重的影響。有研究表明，草莓花芽分化在10～25 ℃時能正常進行，當溫度低于5 ℃，花芽分化就會停止，當溫度低于0 ℃，雄蕊就會受到凍害。草莓在開花期遭遇不同程度的低溫，會表現為不同程度的組織壞死、花蕊變黑、雄蕊敗育等現象，嚴重影響草莓開花坐果?；诓葺鲜錾L發育特性，研究表明可以通過施加外源物質來減緩環境對草莓的損害，為翌年豐產、穩產奠定基礎。

肌醇（inositol），又稱環己六醇，在植物生長和發育過程中參與信號傳導、細胞壁生成等多種生命活動。肌醇作為細胞中一類重要的糖類物質，近幾年受到人們廣泛關注。研究表明，當植物受到低溫等環境脅迫的條件下，活性氧自由基會在植物體內逐漸累積，從而導致植物的細胞膜系統受到損傷，植物會逐漸衰老甚至死亡。為使植物免受逆境脅迫的影響，此時植物體內的抗氧化酶系統會保護自身細胞免受損害，其中的許多酶類物質都能起到很好的清除活性氧自由基的作用。有研究顯示，低溫脅迫下，外施肌醇可顯著提高水稻、玉米和小麥幼苗抗氧化酶活性，顯著降低丙二醛（MDA）和過氧化氫含量。苗田田等研究發現，外施肌醇能緩解低溫對黃瓜幼苗的傷害，提高植株在低溫脅迫下抗壞血酸含量和抗氧化酶系統的活性，提高植株抗冷性。

在草莓栽植過程中，管理要求非常嚴格，尤其在第一序果收獲完成后，由于溫度等環境的影響，草莓的生長發育不一，會嚴重影響草莓的產量及品質，造成一定的經濟損失。肌醇作為一種生物必需的維生素類物質，在植物生長發育、物質存儲和信號轉導方面具有重要作用，而且基礎的制備技術相對成熟且生產成本低，原料豐富，可大量制備，通過研究肌醇對草莓性狀的影響，進一步應用到草莓的生產實踐中，充分發揮肌醇在生長和品質方面的效果為實現農業發展助力。目前，有關肌醇在草莓生產中的應用以及相關研究鮮有報道。本試驗以草莓為試材，探究肌醇在草莓栽植過程中，對葉片、果實等生長的影響，探索外源肌醇對草莓生長和品質的影響，為后期深入探究提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2022年9月7日—2023年5月10日在北京市延慶區連家營興達種植專業合作社日光溫室內進行，選用的材料為草莓紅顏品種，試驗小區面積400 m2。肌醇由諸城市浩辰生物科技有限公司提供。

1.2 試驗方法

試驗從2022年12月10日開始將肌醇隨大量元素水溶肥施入地里，15 d進行1次，連續3次。此時草莓處于第1批果實處于膨果期前期，對照棚只用大量元素水溶肥沖施。

1.3 生理指標的測定

植株性狀：分別在采摘盛期（2023年2月22日）和采摘后期（2023年4月22日）測量，每個小區隨機選擇5株測量，每個處理3次重復，取平均值。株高指植株最高葉片與地面的高度，用最小為1 mm的刻度直尺測量；冠徑是植株葉片展開的幅度直徑（東西和南北向各測量1次）的乘積，用最小為1 mm的刻度直尺測量；單株展開葉數指整株草莓所有分株數的展開葉片數；第3葉面積指從草莓中心點數起第3片展開葉的3片小葉的各自橫徑和縱徑的乘積之和，橫徑和縱徑均用最小為1 mm的刻度直尺測量葉片的最長處；老花序指已經摘完草莓果的花序，新花序指還結有草莓果的花序，花序長度用最小為1 mm的刻度直尺測量第1個結果處至草莓縮短莖的距離；單株鮮質量指整株草莓所有分株包括地上部和地下部的質量（未洗），用電子天平測量；單株根鮮質量指整株草莓包括分株所有根的質量，用電子天平測量；根長用最小為1 mm的刻度直尺測量。

產量性狀：分別在采摘初期（2023年1月22日）、采摘盛期（2023年2月22日）和采摘后期（2023年4月22日）測量。每株花序數指整株草莓所有分株上長有的花序數量總數，每個處理隨機選擇5株測量，取平均值；每花序果數指每個花序可采摘的果數量總數；單果質量用電子天平測量，每個處理隨機選擇10株稱量所有草莓果質量，取平均值。

品質性狀：分別在采摘初期（2023年1月22日）和采摘盛期（2023年2月22日）。每個處理隨機選擇5個草莓測量，采用PAL-12pal-3便攜式數顯糖度計測量。

2 結果與分析

2.1 外源肌醇對草莓植株長勢的影響

由圖1可以看出，肌醇處理的草莓株高在采摘盛期顯著低于對照（CK），較CK降低11.16%，在采摘后期肌醇處理的株高雖然并不存在顯著差異，但是較CK仍然有所提高，較CK提高15.76%；肌醇處理的草莓冠徑在采摘盛期與CK相比無明顯差異，在采摘后期有明顯提高，較CK提高45.52%。由此可知，肌醇處理的草莓在采摘后期具有較好的長勢，說明外源肌醇可以促進采摘后期草莓植株的生長發育。

在草莓采摘后期對植株長勢進行測定，由表1可以看出，肌醇處理對草莓的第3葉面積、單株根鮮質量存在顯著提高效果，二者較CK分別提高20.01%、24.21%；對第3葉葉柄長、單株鮮質量存在極顯著提高效果，二者較CK分別提高21.77%、122.21%，其中在草莓單株鮮質量上差異最為顯著；對新老花序長雖不存在顯著差異，但肌醇處理仍存在一定的促進效果；而在單株展開葉數、根長上肌醇處理效果則低于CK。由此可知，外源肌醇能夠顯著增加草莓單株鮮質量，且肌醇處理能在一定程度上促進草莓植株的根系生長發育，增加葉面積。

2.2 外源肌醇對草莓糖含量的影響

由圖2可以看出，在草莓采摘初期和盛期，整體長勢較旺盛，肌醇處理對草莓糖含量無顯著影響，而在采摘后期對草莓糖含量存在顯著提高效果，較CK提高16.28%；在草莓全生育期內肌醇處理糖含量在一定程度上均高于CK，其中采摘初期肌醇處理糖含量最高能達到13.17%。由此可知，外源肌醇可以促進根系生長，延緩長勢衰老，在一定程度上提高采摘后期草莓的品質。

2.3 外源肌醇對草莓產量的影響

由圖3可以看出，肌醇處理在草莓整個生育期中單株花序數和單株結果數均高于CK，單果質量在采摘初級和采摘盛期時低于CK，而在采摘后期時與CK相比存在極顯著差異，較CK提高106.54%，單株產量和折合產量在采摘初級和采摘盛期時略高于CK，而在采摘后期時與CK相比存在極顯著差異，分別較CK提高100%、84.29%。表2是采摘初期至采摘盛期1個月的田間采摘記錄。由表2可知，肌醇處理的草莓產量比CK提高28.88%，與試驗取樣測定結果一致。由此可知，外源肌醇可以在一定程度上提高草莓的產量。

3 討論與結論

近年來，極端天氣在全球范圍內頻發，對植物的生長造成了較大影響。極端天氣中出現次數最多的是低溫天氣，低溫環境會造成植物生長緩慢、萎蔫、品質下降、產量降低等多種問題，如果植物長期處在低溫中還有可能造成植物死亡。北京地區，草莓大都以結構簡單的設施栽培為主，保溫能力差，冬季常遇低溫或持續低溫天氣，嚴重影響了草莓的產量和品質。因此，草莓低溫脅迫研究對于北方地區草莓發展極為重要。有研究表明，適宜低溫可在一定程度上促進植物的糖分積累，減輕低溫對植物的迫害，但當溫度過低或低溫持續時間過長時，植物就會受到不可挽回的損傷，糖分也將無法繼續累積，最終導致植物的死亡?，F有研究發現，外源施用肌醇能在一定程度上提高玉米、水稻等糧食作物對低溫的耐受性，本試驗開展時間正值冬末春初，北京地區氣溫相對較低，此時在草莓的生長過程中外施肌醇，能更好地研究外源肌醇對草莓的抗寒性的影響。

溫度對植物的根系生長影響較大，植物根系在低溫脅迫的誘導下生長緩慢，植物根表面積與根體積都受到低溫影響而降低，而植物根系具有吸收土壤營養與礦物質的作用，因此植物地上部的生長隨著根系生長受阻而被進一步影響。肌醇的生物學功能包括細胞間通訊、蛋白質錨定和磷酸鹽的儲藏等，而肌醇磷脂能夠參與植物細胞代謝系統，對植物的生長起到了調節作用。姚慧通過研究低溫環境下肌醇對玉米幼苗造成的影響，發現肌醇能提高玉米幼苗的生長。郭元飛等通過研究低溫環境肌醇對水稻幼苗造成的影響，發現肌醇能提高水稻幼苗的植株生長。苗田田等通過研究低溫環境肌醇對黃瓜幼苗造成的影響，發現肌醇能提高黃瓜幼苗干鮮質量。周國馳等通過研究低溫環境使用肌醇對花生進行浸種處理，發現肌醇能促進花生幼苗主莖和根系的生長，增加其根表面積和根尖數。本研究表明，外源肌醇在草莓采摘后期時對其植株長勢具有一定的促進作用，其中株高和冠徑較CK分別提高15.76%和45.52%，外源肌醇在采摘后期還能夠顯著增加草莓單株鮮質量，較CK提高了122.21%，且能一定程度促進草莓植株的根系生長發育，增加葉面積，其中第三葉面積和單株根鮮質量較對照分別提高20.01%和24.21%，從而在一定程度上促進了光合作用，提高了草莓植株的光合速率，達到提高產量的目的。

低溫環境不但會影響植物的生長，而且還可能對果實品質等造成一定的影響?？扇苄蕴呛吭谥参锏臐B透調節過程中有重要影響，其對植物細胞的滲透勢起到調節作用，還能提高植物對水分的吸收能力。研究表明，低溫脅迫下植物體內的糖含量有所升高，可以減少細胞呼吸作用對植物造成的損傷。任桂錦通過研究外施肌醇對蘋果造成的影響，發現外施肌醇能在一定程度上提高蘋果的單果質量和可溶性糖含量。周宇等通過研究外施肌醇對草莓造成的影響，發現外施肌醇能提高草莓的單果質量和可溶性固形物含量。李春生對草莓生理特性的研究表明，草莓的糖含量在一定程度的低溫影響下可以進一步積累，達到減輕低溫脅迫對植株損害的作用，但當溫度過低或低溫持續時間過長時，植株細胞會受到一定的損害，進而導致糖分無法累積。本研究表明，外源肌醇在草莓全生育期內能一定程度提高草莓的糖含量和產量，其中采摘后期草莓糖含量和單株產量分別較CK提高16.28%和100%，采摘初期至采摘盛期1個月時間，肌醇處理草莓產量較CK提高28.88%。

綜上所述，采摘盛期草莓的總體長勢比較均衡，此時草莓第一花序果實采收完成；3月中旬以后，第二花序陸續開花結果轉入生殖生長階段；4月以后氣溫回升，草莓進入正常生長時期，此時外源肌醇對采摘后期草莓植株長勢具有一定的促進作用，能在一定程度上促進草莓植株根系的生長發育，增加葉面積。同時，外源肌醇在草莓全生育期內能在一定程度上提高草莓的糖含量和產量，增產效果十分明顯。由此說明，外源肌醇可以促進采摘后期草莓的生長，提高草莓的品質，還能一定程度提高其產量。

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收稿日期：2023-10-24

基金項目：北京市特色作物創新團隊（BAIC04-2024）

作者簡介：李婷（1987—），女，陜西渭南人，高級農藝師，碩士，主要從事西瓜和甜瓜栽培與養分管理技術研究。

通訊作者簡介：曲明山（1981—），男，山東煙臺人，正高級農藝師，碩士，主要從事植物營養與施肥技術研究。