海藻酸肥对草莓生长、产量和品质的影响

范珊珊，陈娟，吴长春，王睿，张新刚，陈小慧，高飞，吴文强

（1北京市耕地建设保护中心，北京 100010；2农业农村部耕地质量监测保护中心，北京 100125）

0 引言

草莓富含维生素C、蛋白质、有机酸等多种多酚类物质，及谷氨酸等17种氨基酸[1-3]，营养价值高，抗氧化能力强，且有润肺生津、健脾和胃、利尿消肿等功效，被誉为“水果皇后”[4-5]。截至2020年，国内草莓种植面积约13.16 万hm2，产量为344.9 万t，已成为世界草莓生产和消费第一大国。由于草莓根系浅的生长特性，对水肥变化反应敏感，要达到高产优质必须注重水肥应用[6]。在长期的生产过程中，农户为了获得高产和高经济效益，大量投入肥料，导致肥料施用过量，一方面降低草莓品质，增加草莓硝酸盐含量，缩短草莓储存时间；另一方面，明显增加了土壤盐分含量，长期种植会直接导致土壤盐渍化、土壤板结，降低土壤质量[1,7]，造成一系列问题，从而影响草莓产量和品质。

海藻酸是从藻类中提取的一种可食用的多糖类物质，含有大量的矿物质元素和维生素，及少量不饱和脂肪酸和多种天然植物生长调节剂等，能调节内源激素的平衡[8]，具有抗病毒、免疫调节、抗氧化等优点，能够强化养分吸收，促进植株生长发育[9-10]，提高产量和改善品质[11-14]等，还能调节土壤营养和防治土传病害[15]，且对环境友好更安全[16]。与传统肥料相比，海藻酸在农业生产中可单独施用，也可配合施用，但通常用作肥料的增效剂，配合其他肥料一起施用[17]。国内外已有大量研究表明，应用海藻肥或海藻酸提取物对作物表现出良好效果。研究结果显示，在番茄上施用海藻酸肥可以显著促进番茄植株生长[18]；在石榴上喷施海藻酸能促进石榴单果重和产量增加[19]；在‘夏黑’葡萄上适量施用海藻酸肥，可通过增加单粒果实的横纵径增产15%[20]；在橙子上施海藻提取物可提高橙子果重[21]；同时，均能提高可溶性固形物、维生素C 和总糖含量[19-21]。另外，在草莓上采用根灌与叶面喷施海藻有机肥2 种施肥方式，均能显著提高草莓可溶性固形物含量，且根灌效果优于叶面喷施[22]。

关于海藻酸肥在提高茄果类蔬菜和果树产量及品质的研究较多，但不同海藻酸肥料类别差异对草莓生长产生的影响报道相对较少[23]。本研究比较不同类型海藻酸肥对草莓的生长、产量和品质的影响，以期为选择肥料种类、提高产值提供依据，为施用海藻酸肥进行大面积推广提供支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021年9月—2022年2月在北京市昌平区兴寿镇桃林村草莓园128 号棚和234 号棚进行。兴寿镇属于暖温带大陆性半湿润半干旱季风气候，光照充足，昼夜温差大，年平均日照时数2684 h，年平均气温为11.7℃。128 号和234 号棚供试土壤的耕层土壤(0～20 cm)有机质含量35.4、28.7 g/kg，有效磷含量194.4、153.2 mg/kg，速效钾含量550、500.0 mg/kg，碱解氮含量350.5、292.5 mg/kg，pH 7.22、7.5。

1.2 试验材料

供试草莓为日本品种‘红颜’，是‘章姬’与‘幸香’杂交育成的早熟栽培品种，采用育苗移栽方式9月5日定植移栽。供试4种海藻酸肥为蓝钾（固体，品牌为青岛瀚普生物科技有限公司，N+P2O5+K2O≥20%，有机质≥5%，Zn+B≥0.2%～3.0%，海藻糖醇≥10%）、海藻精（固体，品牌为青岛瀚普生物科技有限公司，N+P2O5+K2O≥20%，有机质≥5%，Zn+B≥0.2%～3.0%，海藻活性物质≥15%）、大蓝桶（粘稠液体，品牌为烟台泓源生物肥料有限公司，N+K2O≥70 g/L，有机质≥90 g/L，海藻提取物≥5%）、沃家福（液体，品牌为百事达（印度）有限公司，有机质≥120 g/L，Fe+Mn+Zn+B≥10～30 g/L，海藻提取物≥120 g/L）。

1.3 试验设计

试验随机区组设计，设4 个不同海藻酸肥处理T1～T4，分别为每次施60 kg/hm2蓝钾稀释750 倍、每次施60 kg/hm2海藻精稀释750倍、每次施1 L/hm2大蓝桶稀释750 倍、每次施1 L/hm2沃家福稀释750 倍。以清水为对照(CK)处理，各处理设置3次重复。

各处理基肥有机肥品种及施用量一致，基肥按照当地农户常规使用情况进行，各处理水溶肥追肥种类、追肥次数一致，每隔15 d追施1次，其他水肥管理同当地农户习惯。处理T1～T4在草莓定植缓苗至2～3 片真叶展开后进行追施海藻酸肥，全生育期施用，苗期和花期每隔15 d追施1次，果期每隔7～10 d追施1次，其他水肥管理同处理CK。具体施肥方案见表1。

表1 试验各处理不同时期施肥量分配情况 kg/hm2

试验于9月5日定植移栽，采用小高畦双行栽培，株距20 cm，种植密度为124500 株/hm2。11 月15 日为初果期，11 月27 日第1 次采果，以后每间隔1 周采果（气温和光照影响草莓成熟度，根据具体情况而采果），试验结果统计到次年2月结束。

1.4 试验方法

于草莓定植后初果期，每个小区选择连续的10株，采用卷尺测量植株根部到草莓中心处最高点的距离作为草莓的株高，再取平均值；用直尺测量每颗植株2个叶柄长度（选择第2或3片展开的功能叶），取平均值为草莓的叶柄长，再取平均值[24]。每个处理按3 个小区计，每个小区选择10株计算单株平均产量。分别在草莓结果前期和结果中期各采集数量相同的10 个果，计算出平均单果质量[25]。于12月盛果期从植株上选取成熟度一致的草莓果实10～20个用于草莓鲜果的品质测定，包括可溶性固形物含量、维生素C含量、可滴定酸、硝酸盐含量[26-29]。

1.5 数据处理与分析

2 个棚相关指标数据取其平均值，采用Microsoft Excel 2010及SPSS软件进行数据处理及统计分析，采用SigmaPlot软件进行作图分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对草莓植株生长特性的影响

由图1 可以看出，施用不同类型海藻酸肥可以促进草莓植株生长。在株高方面，2 个棚均是T2处理植株长得效果最好，分别为23.39、18.17 cm，与CK 处理相比，分别显著提高32.00%、18.22%。在叶柄长方面，2 个棚也是均以T2处理最长，分别为14.81、14.67 cm，较CK 处理分别提高9.49%、25.71%，其中234 号棚显著高于T1和T4处理。因此，施用海藻酸肥可以促进草莓植株的株高和叶柄长，但不同肥料对不同指标改善的效果不同，其中T2处理施肥效果较好，一方面T2处理海藻酸活性物质含量相对较高，另一方面固体海藻酸肥中含有少量大量营养元素，对植株的生长起到一定的促进作用。

图1 不同处理对草莓植株生长性状的影响

2.2 不同处理对草莓产量的影响

从表2可以看出，2个棚施用海藻酸肥后均可以提高草莓产量，而4 种不同海藻酸肥处理间差异不显著。与CK 处理相比，分别平均显著提高14.38%和16.61%。其中，128 号棚T2处理和234 号棚T3处理产量最大，分别达到15286.74、17825.34 kg/hm2，与CK处理相比产量分别显著提高18.47%、23.36%。单株结果个数也分别是128号棚T2处理和234号棚T3处理最多，说明2 个棚均是通过增加单株果个数提高草莓产量。每个棚产量由高到低排序为128 号棚为T2>T4>T3>T1>CK，234号棚为T3>T2>T4>T1>CK，234号棚除处理T3产量最高，其次是处理T2，产量为17095.86 kg/hm2。总体上，施用海藻酸肥具有增产作用，但不同海藻酸肥之间效果不显著，以T2处理施肥效果较好。

表2 不同处理对草莓产量及构成因素的影响

2.3 不同处理对草莓果实品质的影响

由表3可以看出，果实可溶性固形物含量2个棚均T3处理的最高，分别为12.1%和12.04%。在可滴定酸和糖酸比方面，2 个棚均以T2处理效果最好，且128 号棚海藻酸处理的可滴定酸均小于CK处理。各处理维生素C含量均高于CK处理，但各处理间差异不显著；128号棚是T1处理含量较高，为52.81 mg/100 g，较CK处理提高31.63%；234 号棚是T2处理的含量较高，为31.96 mg/100 g，较CK 处理提高8.45%。说明海藻酸能提高糖度降低酸度，从而提高草莓糖酸比，并增加维生素C 含量，进而提高果实品质。在硝酸盐方面，除234号棚T2处理外，2个棚均是海藻酸处理的果实硝酸盐含量低于CK处理，且以T4处理的值最低，硝酸盐分别为2.61、2.98 mg/kg，比CK 处理分别降低36.31%和25.12%，施用海藻酸肥可以降低果实硝酸盐含量，从而提高果实品质。

表3 不同处理对草莓果实品质的影响

3 讨论

株高和叶柄长是草莓生长性状的重要指标，是草莓取得优产优质的重要支撑[30]。本研究表明，海藻酸肥可以不同程度促进草莓植株的生长。与CK处理相比，施用海藻酸肥后草莓植株生长指标增加，这与于会丽等[31]、石其伟等[32]和涂海华等[20]的研究结果一致。这是因为海藻酸肥中提取的天然细胞分裂素、生长素、赤霉素可迅速促进植物生长，尤其是藻类中的内源激素及海藻多糖等生物活性物质，对植株的生长、发育具有明显效果[33]，同时，海藻酸被吸收后可促进植株营养吸收，增加草莓生物量。本试验中4 种不同海藻酸肥相比，处理T2效果较好，因为蓝钾海藻酸肥中海藻酸提取物含量相对较高。

本试验条件下，施用海藻酸肥能够提高草莓产量，这与前人研究结果一致，郭荣等[34]研究表明，海藻酸可以提高火龙果产量；于会丽等[30,35]研究发现，海藻酸可以显著提高葡萄和梨产量。因为海藻酸通过改善土壤根际微生物环境来促进植株生长发育和果实膨大，通过渗透作用减轻盐度对作物的影响，进而提高果实产量[36-37]，同时海藻酸肥中的甜菜碱提高了植物叶绿素含量，增强了光合作用，提高了作物的生产力，从而提高了作物的产量[38-39]。但不同之处在于，前人结果显示海藻酸肥通过提高作物单果重来增加产量，本研究结果显示海藻酸肥通过提高果个数增加产量。这可能是因为不同海藻酸肥增产效果不同，海藻加工工艺是决定海藻提取物活性的关键因素，不同的加工工艺获得的提取物活性、含量、稳定性和作用功效也不同，同一种提取方法，不同的条件，如温度、压力的改变会影响海藻提取物的种类和活性；并且不同棚的微气候条件和土壤养分的差异等因素也会对作物产量及产量构成产生一定影响。

施用海藻酸肥可以不同程度提高草莓果实品质。糖酸比是衡量果实口感和风味的综合指标，风味较甜的果实糖含量不一定很高，但是酸的含量会很低[19,34]。本研究结果表明，施用不同海藻酸肥料可以不同程度提高草莓可溶性固形物和降低可滴定酸含量，提高糖酸比。这与KAMEL[21]在橙子、赵建锋等[33]在草莓、郭荣等[34]在火龙果、林梅等[40]在甜樱桃上的研究结果一致，这是因为海藻酸肥中的海藻寡糖、活性肽、氨基酸等成分可提高根系活性和吸收能力，增加草莓对有机物的积累，进而增加果实可溶性糖含量[31]；或者海藻酸刺激植物加强光合作用，使同化物质大部分留在果实内，从而提高了果实品质[41]。维生素C 含量是果实中所特有的，与果实成熟度有关，果实越成熟含量越高，所以是衡量果实品质的重要指标之一，本研究中，施用海藻酸肥后均能不同程度提高草莓果实维生素C 含量，与CK 处理相比，最高可提高31.63%，这与前人施用海藻酸能提高作物维生素C 含量研究结果一致[21,34,41]，这是因为海藻中存在的氨基酸和酶的综合效应促进了维生素C含量的增加[42]。通过施用有机肥可以降低果实内的硝酸盐含量，而海藻酸肥是一种纯天然无污染的有机肥，因此施用海藻酸可以减低果实亚硝酸盐含量[43]。

4 结论

与常规施肥相比，施用海藻酸肥可促进草莓植株株高和叶柄长，增加草莓果个数和产量，同时，提高果实可溶性固形物含量、糖酸比和维生素C 含量，降低还原性糖和硝酸盐含量，从而提高果实品质。在本试验条件下，综合2 个棚的试验情况，以海藻精海藻酸肥处理综合效果较优。如果在农户生产上进一步推广应用，尤其与其他水溶肥配合施用时，应注意调控用量，以免产生盐害现象，并且需要对施肥方式和施肥用量，以及海藻酸肥对草莓的作用机理做进一步研究。