间歇施盐:提升水培草莓总可溶性固形物(TSS)含量的新策略

【字体: 时间:2025年04月29日 来源:Discover Plants

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  在草莓种植中,非生物胁迫影响其生长和产量。研究人员开展 “间歇盐应用对水培草莓 TSS 影响” 的研究。结果显示,特定间歇施盐可提高 TSS,且不影响产量和果实畸形率。这为草莓种植提供了新方法。

  在水果的世界里,草莓凭借其酸甜的口感和丰富的营养,深受人们喜爱。它富含维生素 C、叶酸、锰等营养成分,还含有膳食纤维,能促进消化健康、调节血糖,对预防糖尿病有帮助,是消费者和研究人员关注的焦点。然而,草莓的种植并非一帆风顺,干旱、盐碱、温度波动等非生物胁迫成为了草莓生产路上的 “拦路虎”,严重影响着草莓植株的生长、发育以及果实的品质。
与此同时,随着人们对高品质农产品需求的增加,水培系统和温室栽培技术在草莓种植中得到了广泛应用。在可控的温室和水培环境里,人们本可以精确调控种植条件,提高作物产量和营养品质。可对于利用非生物胁迫(如盐度、温度、干旱等)来提升作物营养价值这一策略,尤其是在水培草莓的关键结果期,其效果究竟如何,大家还知之甚少。

为了揭开这些谜团,来自北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于间歇盐应用对两种水培技术(Kratky 法和基质栽培法)种植的草莓在结果期总可溶性固形物(TSS,代表水果中溶解物质的浓度,主要反映糖分含量和甜度)的影响。

研究人员运用了一系列专业的技术方法。首先,他们精心设计实验,采用完全随机设计,设置了水培技术(Kratky 法和基质栽培法)和间歇盐水应用(五个水平)两个因素。实验过程中,对环境参数进行了精确测量和控制,利用基于 Arduino 的数据记录仪器,配备 Adafruit SCD - 30 传感器,实时监测温度、相对湿度和 CO2水平。在作物养护方面,选用 “Albion” 品种的草莓匍匐茎,在室内培育后转移至温室,精心调配营养配方,确保植株茁壮成长。数据收集时,记录每株植物的总产量、单个果实重量,挑选果实测量 TSS。最后,运用 R 软件进行统计分析,评估不同处理组合的效果。

研究结果令人眼前一亮:

  • 总可溶性固形物(TSS):Kratky 法中,每 72 小时交替暴露于 77 mM 盐水和淡水的植株,TSS 值最高达 10.91 °Bx;基质栽培法中,每 72 小时交替灌溉 77 mM 盐水的植株,TSS 值最高达 13.28 °Bx,显著高于对照组。总体而言,基质栽培法下盐胁迫植株的 TSS 含量更高,且该方法对 TSS 积累的响应更稳定12
  • 产量:两种水培技术下,不同盐度处理对草莓产量影响不显著,但基质栽培法下盐胁迫植株的平均产量(151 g/plant)显著高于 Kratky 法(133 g/plant)。这表明,“Albion” 品种虽有一定耐盐性,但不同栽培系统对其耐盐效果影响很大,基质栽培法能更好地缓解盐胁迫,稳定产量34
  • 果实重量:盐胁迫对草莓果实大小无显著影响,但不同水培系统有影响。基质栽培法下盐胁迫植株的果实平均重量(12.98 g/fruit)显著高于 Kratky 法(10.86 g/fruit)56
  • 畸形果:Kratky 法中,72 小时间隔 77 mM 盐度处理的畸形果率最高(>10%),显著高于对照组;基质栽培法中,各处理间畸形果率差异不显著,且平均畸形果率(6.21%)低于 Kratky 法(9.22%)。这说明基质能有效缓冲盐胁迫,减少果实畸形78

研究结论和讨论部分指出,该研究证实了控制盐胁迫可提升草莓 TSS 含量。在基质栽培系统中,交替灌溉 77 mM 盐水和淡水能显著提高 TSS;Kratky 法虽也有效果,但影响更具变异性。综合来看,基质栽培法在提高 TSS、产量、果实重量和减少畸形果方面表现更优。不过,该研究存在一定局限性,仅在草莓结果期进行了为期一个月的实验,研究盐浓度范围有限。未来研究可开展全季节实验,深入探究盐胁迫对草莓产量和果实品质的影响;还可培育更具耐盐性的品种,研究盐胁迫下的养分离子吸收机制,为草莓种植提供更全面的理论支持和实践指导。

这项研究成果发表在《Discover Plants》上,为草莓种植产业在应对盐胁迫挑战、提升果实品质方面提供了宝贵的参考,有助于推动可持续农业发展,让人们未来能品尝到更多优质的草莓。

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