1.本发明涉及草莓种植技术领域，具体的说涉及一种植物营养液充气灌溉草莓的方法。


背景技术：

2.草莓(fragaria ananassa duch)是蔷薇科，草莓属的多年生草本植物。我国草莓的栽种面积比较大，北方栽种面积整体要比南方栽种面积大。目前我国的草莓栽种面积有大约45000hm2，在其中设施栽种的草莓的面积占总栽种面积的50％左右，并且近年来设施栽种基质栽培的草莓生产一直持续快速的发展。在世界小浆果水果生产中，草莓的总生产量始终居于首位，由于草莓生存能力比较强，所以世界上绝大部分国家都有栽培。草莓果肉质地柔软多汁、营养物质含量丰富，尤其含有多种维生素、抗氧化物质等，素有“水果皇后”的美称。世界上草莓属的植物约有50个种,这些植物主要分布在亚洲、非洲和欧洲的北半球地区,南半球也有很少量分布,在南美太平洋海岸附近地区和大洋洲南部地区均有分布。草莓属植物具有多起源性,其中三大起源中心是亚洲、欧洲和美洲三个地理种群。
3.近年来随着草莓设施栽培技术的不断发展，设施栽植的草莓相较于露地生产的草莓果品品质更高，上市更早，能够带来巨大的经济效益，这使得设施草莓的栽植面积得到迅速的扩大。在现有的设施草莓的栽植模式下通常使用袋装的基质袋泡发后定植草莓，草莓根系的整个生长期都在基质袋中，阻挡了空气中的氧气与基质袋内氧气的气体交换，造成草莓根区基质的低氧环境，而草莓作为浅根性植物，根系呼吸强度比较高，对根区氧气的需求较量大，最终导致草莓的果实品质的下降。
4.为解决果实品质问题，越来越多的人研究不同的草莓根区补气的措施来改善根区氧气含量，却难以做到根区补氧成本和效益的平衡，容易造成投入成本过高的情况。
5.因此，提供一种营养液充气灌溉进行草莓种植，实现水肥气一体化的种植方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种植物营养液充气灌溉草莓的方法。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种植物营养液充气灌溉草莓的方法，包括以下步骤：
9.(1)选取长势一致的无病害植株穴盘苗，将选取的植株定植；
10.(2)定植之后进行扣棚升温；每天上午十点和下午两点打开通风口，升温温度为25度左右。
11.(2)营养液采用的是海法盖特施4号水溶肥，是由以色列海法盖特施植物营养有限公司生产的，主要成分是氮磷钾和海藻提取物，并含有大量微量元素，能迅速补充作物在成长期所需的大量元素和微量元素。使用充气泵向营养液中充气在营养液中含氧量达到饱和后通过滴灌带每天对植株进行滴灌直至草莓采收。
12.进一步，上述步骤(1)中长势一致的无病害植株穴盘苗的植株叶片为4-5枚，短缩茎粗为0.8-1.2cm。
13.进一步，步骤(2)中所述扣棚升温温度为25度
14.进一步，步骤(3)中每天滴灌1-3次。
15.步骤(3)中所述营养液为海法盖特施4号复合肥水溶液。
16.所述营养液的制备方法为：将海法盖特施4号复合肥溶解在容器内并充气使营养液中溶解氧达到饱和。
17.所述营养液中每吨水含有1公斤海法盖特施4号复合肥。
18.本发明的有益效果在于：本发明通过向营养液中充气增氧并增加通水的次数对草莓植株的根系活力、株高、地上部鲜重、干重和地下部鲜重、干重均有影响。对比充气通水和不充气通水的方案，其处理对草莓植株根系活力的影响最大，能够显著提升草莓植株的根系活力，增加滴灌次数能过够显著提升草莓植株的株高、地上部鲜重、干重和地下部鲜重、干重。
19.本发明通过营养液充气的方式对植株根区进行增氧能够明显的提升果实的品质，而且增加滴灌次数能够显著提升果实中可溶性固形物含量、维生素c含量以及可溶性蛋白含量。
附图说明
20.图1为本发明中不同处理对草莓叶片叶绿素含量的影响；
21.图2为本发明中不同处理对草莓叶片可溶性糖含量的影响；
22.图3为本发明中不同处理对草莓果实花青苷含量的影响；
23.图4为本发明中不同处理对草莓果实总酚含量的影响；
24.图5为本发明中不同处理对草莓果实总黄酮含量的影响。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明实施例中所有营养液均为海法盖特施4号复合肥水溶液，营养液中每吨水含有1公斤海法盖特施4号复合肥。
27.实施例1
28.一种植物营养液充气灌溉草莓的方法，包括以下步骤：
29.(1)选取长势一致的叶片为4-5枚，短缩茎粗为0.8-1.2cm无病害植株穴盘苗，将选取的植株定植；
30.(2)定植之后进行扣棚升温，每天上午十点和下午两点打开通风口，调控温度至25℃；
31.(3)使用充气泵向营养液中充气在营养液中含氧量达到饱和后通过滴灌带每天上午6点对植株进行滴灌1次直至草莓采收。记为t1。
32.实施例2
33.一种植物营养液充气灌溉草莓的方法，包括以下步骤：
34.(1)选取长势一致的叶片为4-5枚，短缩茎粗为0.8-1.2cm无病害植株穴盘苗，将选取的植株定植；
35.(2)定植之后进行扣棚升温，每天上午十点和下午两点打开通风口，调控温度至25℃；
36.(3)使用充气泵向营养液中充气在营养液中含氧量达到饱和后通过滴灌带每天分别在上午6点和下午6点对植株进行滴灌1次直至草莓采收。记为t2。
37.实施例3
38.一种植物营养液充气灌溉草莓的方法，包括以下步骤：
39.(1)选取长势一致的叶片为4-5枚，短缩茎粗为0.8-1.2cm无病害植株穴盘苗，将选取的植株定植；
40.(2)定植之后进行扣棚升温，每天上午十点和下午两点打开通风口，调控温度至25℃；
41.(3)使用充气泵向营养液中充气在营养液中含氧量达到饱和后通过滴灌带每天分别在上午6点，下午2点和晚10点对植株进行滴灌1次直至草莓采收。记为t3。
42.对比例1
43.除步骤(3)不充气外，其他操作与实施例1完全一致。记为ck1。
44.对比例2
45.除步骤(3)不充气外，其他操作与实施例2完全一致。记为ck2。
46.对比例3
47.除步骤(3)不充气外，其他操作与实施例3完全一致。记为ck3。
48.试验例1生长量测定
49.随机选取各试验组草莓5株，样品用清水洗净沥干后，用吸水纸吸干样品表面的水，使用直尺测定植株的株高、用剪刀将样品剪开分为地上部分和地下部分，将地上部分、地下部分用分析天平称得鲜重并做记录，将称完鲜重的样品放置于烘箱内105℃杀青30min，然后在75℃下干燥，至地上部分和地下部分完全干燥后称得干重并记录。
50.表1不同处理对草莓营养生长期生长量的影响
[0051][0052]
结果表明，相同通水次数，充气与不充气对营养生长期草莓植株的株高、地上部分鲜重、地下部鲜重、地上部干重和地下部干重都有显著的影响)。t1、t2和t3相较于ck1、ck2和ck3的株高、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重都有显著的提高。其中t2
处理比ck2的株高提高了32.01％；地上部分鲜重提高了20.47％；地下部分鲜重提高了47.83％，t3处理比ck3的株高提高了23.34％；地上部分鲜重提高了36.24％；地下部分鲜重提高了31.75％.不充气条件下通水次数不同对营养生长期草莓植株的株高、地上部分鲜重、地下部鲜重、地上部干重和地下部干重的影响不明显。充气条件下通水次数不同对这些指标有明显的影响，其中t2和t3相较于t1对草莓植株的株高、地上部分鲜重、地下部鲜重、地上部干重和地下部干重都有显著的影响。
[0053]
表2不同处理对草莓果实采收期生长量的影响
[0054][0055]
对于盛果期的草莓植株，相同通水次数，充气与不充气对盛果期草莓植株的生长量指标与营养生长期类似都有显著的影响(表2)，植株的株高、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重t1、t2和t3均明显高于ck1、ck2和ck3。其中t2处理相较于ck2差异最为显著，其中株高提高了28.58％；地上部分鲜重提高了62.32％；地下部分鲜重提高了98.21％。不充气条件下通水次数不同对盛果期草莓植株的株高、地上部分鲜重、地下部鲜重、地上部干重和地下部干重的影响不明显。在充气条件下通水次数不同t2处理的各项指标相对于t1和t3处理均有显著的增加。
[0056]
试验例2叶片色素含量的测定
[0057]
测定使用80％的丙酮浸泡提取法。选取草莓的功能叶为样品，用打孔器避开叶片叶脉，打取圆形小片混和均匀，称取0.1g叶片圆片加入试管中，加入20ml 80％的丙酮，将试管口封住，放置于黑暗处避光浸提24h。，根据液体的颜色稀释。使用分光光度计于663nm、646nm、470nm波长下比色。计算叶片中叶绿素a和叶绿素b的含量。
[0058]
如图1所示，所有试验组叶片中叶绿素的总含量是随着草莓植株的生长不断增加的，都在果实采收期达到最高。在草莓的缓苗结束期，处理组t1、t2和t3草莓植株的叶绿素总含量相较于对照组ck1、ck2和ck3增加显著，其中t2和t3处理相较于ck2和ck3分别增加了24.65％和24.44。处理组中，在充气的条件下，随着通水次数的增加，草莓叶片中叶绿素的总含量不断的增加，叶绿素总量有显著提升，对照组之间差异不显著；在草莓营养生长期和果实采收期，处理组叶片中叶绿素总含量同样明显高于对照组，然而处理组之间叶绿素总含量差异逐渐不显著，趋近相同，对照组也呈现出类似的趋势。
[0059]
试验例3叶片可溶性糖含量的测定
[0060]
分别于草莓植株生长的三个时期对不同试验组的草莓叶片进行取样，测定各试验组叶片的可溶性糖含量。可溶性糖的测定选用蒽酮比色法，取避开叶脉剪碎的样品0.2g，放入20ml塑料试管中，加入7ml的去离子水，在水浴锅中煮沸20min，取出试管冷却，3500rpm/min离心10min，吸取上清，重复操作2次，吸取上清液，用去离子水定容至50ml，每个样品重
复1次。同时吸取待测溶液0～0.5ml加入蒽酮4.0ml，在40℃水浴条件下显色10-15min。使用分光光度计于625nm波长下比色。可溶性糖含量(％)＝c*v/(a*w*106)*100
[0061]
由图2可知，各个试验组草莓叶片中可溶性糖的含量随着草莓的生长不断增加呈现出先增高后下降的趋势。在草莓的缓苗结束期不同试验组植株叶片中可溶性糖的含量变化不明显，处理组与对照组之间无显著差异；在草莓的营养生长期和果实采收期处理组草莓叶片中可溶性糖含量明显高于对照组，且差异显著，在这两个时期中，在充气条件下处理组叶片中可溶性糖含量随着通水次数的增加而增加，差异显著，其中t2和t3处理叶片中可溶性糖的含量明显高于其他试验组。
[0062]
试验例4草莓果实品质的测定
[0063]
在草莓果实成熟之后，对不同试验组草莓的可溶性固形物、可滴定酸、单果重、果实的纵横径等指标测定，对单果重进行测定时每个处理重复25次，取平均值。果实的纵横径利用游标卡尺进行测定，使用折光仪对果实可溶性固形物的含量进行测定，果实可滴定酸的含量测定参照高俊风(2000)的方法。
[0064]
表3不同处理对草莓果实品质的影响
[0065][0066]
在植株的果实品质指标当中，可溶性固形物的含量是最直接体现草莓果实口感的指标，也是用来反映草莓果实品质好坏的重要指标之一，维生素c含量和可溶性蛋白含量是反应草莓果实营养品质的重要指标。由表3能够看出，处理组t2和t3果实中可溶性固形物的含量明显高于其他试验组，其中t2处理相较于对照ck2果实的可溶性固形物含量增加了48.43％，t3处理相较于对照ck3果实的可溶性固形物含量增加37.55％。可滴定酸含量与可溶性固形物变化趋势不同，各试验组之间果实的可滴定酸含量无显著的差异。草莓果实中维生素c含量与可溶性蛋白含量呈现出与可溶性糖相似的变化趋势，t2和t3处理草莓果实中维生素c含量与可溶性蛋白含量明显高于其他试验组。
[0067]
试验例5草莓果实花青苷含量的测定
[0068]
使用ph示差法(陈品文等，2016)对花青苷的含量进行测定：按照冰醋酸∶丙酮∶水∶甲醇＝1:4:2:4配比得到花青苷提取液，称取1.0草莓果实样品利用液氮研磨后置于塑料离心管中，加入20ml的花青苷提取液，立刻放入水浴锅40℃水浴，4小时后4℃15000rpm/min离心20min，获得上清液。
[0069]
各取上清液1ml置于a、b两个塑料离心管中，a管中加入0.04mol/l的醋酸钠缓冲液(ph＝4.5)4ml，b管中加入0.025mol/l的kcl缓冲液(ph＝1.0)4ml，混和匀之后24℃条件下静置20min，然后利用双蒸水调零，使用分光光度计进行测定a、b两管混合液在496nm、700nm波长下的吸光度。重复操作3次，取三次的平均值。
[0070]
用天竺葵-3-葡萄糖苷(pelargonidin-3-glucoside)进行计算，计算使用如下计算公式：花青苷含量＝a
×
mw
×
df
×
1000/σ
[0071]
a：(a496nm-a700nm)ph＝1.0-(496nm-a700nm)ph＝4.5
[0072]
mw：摩尔质量(433.2g/mol)
[0073]
df：稀释倍数
[0074]
σ：吸光系数(15600)
[0075]
花青苷是广泛存在于植物的花、叶片、果实、茎和种子中的天然的水溶性色素，是一种黄酮多酚类化合物，花青苷具有非常强的清除活性氧自由基的功能，因此有着很强的抗氧化能力，人摄取含有花青苷的果实能够起到清除体内活性氧自由基、降血脂以及抗脂质体氧化等作用。另外，花青苷还拥有预防心脑血管疾病和预防高血糖等功能。由图4可知，处理组t1、t2和t3草莓果实中花青苷的含量明显高于ck1、ck2和ck3，其中t2和t3处理草莓果实中花青苷的含量最高，其中t2处理相较于对照ck2果实的花青苷含量增加了35.43％，t3处理相较于对照ck3果实的花青苷含量增加了34.74％。
[0076]
试验例6草莓果实总酚含量的测定
[0077]
根据罗娅等(2011)的方法对草莓果实总酚含量进行测定：称取草莓的果实样品3g，加液氮充分研磨之后加入10ml的80％丙酮，室温浸泡提取1h，中间每10min轻柔摇匀一次，常温条件下4500rpm/min离心10min，获得上清粗花青苷提液。吸取12.5μl上清液，加入250μl的2％na2co3溶液，混匀之后常温静置5min，再加福林试剂12.5μl，反应30min之后测定其在655nm波长下的吸光度。用浓度梯度为0、0.025mol/l、0.05mol/l、0.1mol/l、0.15mol/l、0.2mol/l、0.3mol/l、0.4mol/l、0.5mol/l、0.6mol/l和0.8mol/l对没食子酸标准品进行配置，同上述的测定方法。将没食子酸标准液浓度作为横坐标，吸光度作纵坐标对标准曲线进行制作，将获得的吸光度值代入标曲可得样本溶液里没食子酸的浓度，进而能够计算出果实里总酚的含量。计算公式为：
[0078]
总酚含量＝c
×v×
0.01
×
n/100
×m[0079]
c：没食子酸的浓度
[0080]
v：样品液体积
[0081]
m：取样量
[0082]
n：样本液稀释的倍数
[0083]
总酚是指草莓果实中多酚和单酚的总和，草莓是富含酚类物质的水果，酚类物质具有极强的保健作用，也是草莓果实品质的一个重要的指标。由图4可以看出，所有试验组草莓果实中t2和t3处理草莓果实中总酚的含量明显高于其他试验组，这说明在充气条件下增加通水频率能够提升草莓果实中总酚的含量。
[0084]
试验例7草莓果实总黄酮含量的测定
[0085]
根据chirinos等(2007)的方法对总黄酮含量进行测定：称得草莓的果实样品3g用液氮充分研磨之后加10ml的80％丙酮，室温浸泡提取约1h，中间每间隔10min混匀1次，常温条件下4500pmr/min离心10min，获得上清粗提取液。吸取30μl上清粗提取液，加90μl的95％乙醇、6μl的2％alcl3、6μl的1mol/l醋酸钾溶液、168μl的h2o，混合均匀后室温静置40min，在415nm的波长下测定其吸光值。用浓度梯度为0、0.02mol/l、0.04mol/l、0.06mol/l、0.08mol/l、0.1mol/l、0.12mol/l、0.14mol/l、0.16mol/l、0.18mol/l、0.2mol/l与0.22mol/
l对槲皮素(quercetin)标准品进行配置，同上述方法进行测定。槲皮素标准液浓度作为横坐标，吸光度值作为纵坐标制作标准曲线，将得到的吸光度值代入标准曲线即可得样本液里槲皮素浓度，从而计算出果实里总酚的含量。其计算公式为：
[0086]
总黄酮含量＝c
×v×
0.01
×
n/100
×m[0087]
c：槲皮素浓度
[0088]
v：样品液体积
[0089]
m：取样量
[0090]
n：样本液稀释的倍数
[0091]
果实中黄酮对人体具有很多保健作用，果实中黄酮在人体摄入之后具有很强的抗氧化能力，具有极强的抗氧化与清除自由基的能力。由图5可以看出，处理组t1、t2和t3果实中总黄酮的含量明显高于对照组ck1、ck2和ck3，然而在充气或者不充气的相同条件下增加通水频率对草莓果实中总黄酮含量没有明显的影响。
[0092]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。