第一章 前人研究
三、 植物學形態
(一) 根系
草莓根為鬚根系 (fibrous root system),由冠莖基部發生,新根長出後為白色,
長至 4 至 5 公分後,便會分支,發育出側根 (rootlet)。肉眼可見的根部構造可分為 根尖 (root tip)、側根 (rootlet)和木栓細胞覆蓋的部分。根尖為根生長最旺盛的部位。
側根顏色為白色,為主要吸收水分和養分的部位。根老化表層被木栓細胞所覆蓋,
顏色呈黃色或褐色等較深的顏色,仍具有吸水的功能,但主要功能為支持和傳導 (Darrow, 1966;Galletta and Bringhurst, 1990)。一般而言,當地上部生長勢較佳時,
則根系在生長速率、鮮重和乾重皆有較好之表現 (Mohamed, 2002; Reekie et al., 2007)。
根部生長發育與溫度有密切相關,生長之溫度範圍為 7 至 30℃ (Hancock, 2000;
Proebsting, 1957;Robert and Kenworthy, 1956)。’Earliglow’與‘Kent’相對短日型草莓 栽培於光周 14 小時、光強度 500 μmol·m-2·s-1、日夜溫 18/12、25/12、25/22 和 30/22
℃環境下,根系乾重分別為分別為 6.35、5.82、4.77 和 3.17 g;18/12 和 25/12℃相 比,日溫較低的 18/12℃有顯著較高的根系乾重,25/12℃和 25/22℃相比,夜溫較 低的 25/12℃有顯著較高的根系乾重,25/22℃和 30/22℃相比,日溫較高的 30/22
℃有顯著較低的根系乾重 (Wang and Camp, 2000);兩者相比結果顯示,夜溫較低 有利於根部乾種累積,日溫高於 30℃時,較不利於乾物質之累積。
(二) 冠莖
草莓節間短,無明顯莖幹,株型矮小,地上部之短縮部位稱為冠莖。冠莖內 部有葉芽和腋芽。葉芽發育成葉片,腋芽則因環境條件不同而分化為走莖、花芽 或是側冠 (Darrow, 1966;Galletta and Bringhurst, 1990)。冠莖較大之草莓苗初期生
長快速,可提高早期產量,且每株產生可銷售果數越多 (Bish et al., 2002; Johnson et al., 2005; Rice and Duna, 1986)。Cocco 等人 (2010)將子株依冠莖大小分三等級扦插:
2.0-3.9、4.0-5.5 和 5.6-7.0 mm,扦插發根後,定植於巴西南部進行調查,試驗時間 為 4 至 12 月,期間日長在 12.5 至 13.5 小時,平均溫度在 13 至 23℃間,最高溫不 生於冠莖基部 (Darrow, 1966;Galletta and Bringhurst, 1990)。第一個葉原基形成與 下一個葉原基形成的間隔期約 8 至 12 天 (Galletta and Bringhurst, 1990)。
在溫帶地區,葉片主要生長期在 5 至 8 月,生長適溫為 15 至 26℃,光周高於 13 個小時。’Earliglow’相對短日型草莓,感受自然環境之冬季低溫和日長花芽創始 後,移至生長箱調查後續的生長情形,生長箱之環境條件為光周 14 小時、光強度 500 μmol·m-2·s-1和日夜溫 18/12、25/12、25/22 和 30/22℃;4 個溫度處理之植株皆 有開花結果,平均單果重量以 18/12℃最高,為 10.98 g,25/12、25/22 和 30/22℃,
重量依序為 8.57、7.08 和 5.62 g。18/12、25/12、25/22 和 30/22℃之葉片乾重分別 為 5.32、7.43、7.17 和 5.20 g;18/12 和 25/12℃相比,日溫較高的 25/12℃有顯著 較高的葉片乾重,25/12 和 25/22℃相比,夜溫較低的 25/12℃有顯著較高的葉片乾 重,25/22 和 30/22℃相比,日溫較高的 30/22℃有顯著較低的葉片乾重,綜合以上
可以得知,日夜溫 25/12℃為適合葉片生長的條件,日溫 18 和 30℃則會抑制生長 (Wang and Camp, 2000),參考根部乾物量累積,25/12℃為較佳之培養環境。
Konsin 等人 (2001)指出’Korona’相對短日型草莓在 18/16℃,植株於溫室內接 受自然光照射,進行 12、13.5、15 和 18 個小時的光周處理 49 天,在光周 12、13.5 定根而成為另一新植株,稱為子株 (daughter plant) (Galletta and Bringhurst, 1990)。
溫帶地區之走莖主要生長期在 5 至 8 月,生長適溫為 21 至 30℃,光周大於 10 個小時以上的環境下有利於走莖的發生,短於 10 個小時則會抑制;此外走莖的 生成會因品種的不同而有差異 (Dennis et al., 1970; Durner et al., 1984; Hancock, 2000;Hartmann, 1947; Heide, 1977)。Konsin 等人 (2001)在日夜溫 18/16℃、光周
於 12 和 13.5 小 時 。 Heide (1997) 欲 探 討 光 周 和 溫 度 交 互 作 用 對 於’Zefyr’、’Jonsok’、’Senga Sengana’和’Abunance’相對短日型草莓生長和開花的影 響,進行溫度 12℃、18℃和 24℃與光周 10、12、14、16 和 24 小時的處理組合,
結果顯示走莖的發生隨著溫度和光周的降低而減少,其中’Zefyr’和’Senga Sengana’
在光周 10 小時,溫度 12℃下,幾乎沒有走莖發生。Durner 等人 (1984)指出’Redchief’
和’Guardian’相對短日型草莓在光周 9 小時、進行日夜溫 18/14℃、22/18℃、26/22
℃和 30/26℃的處理,結果顯示在低於臨界日長的環境下生長,26/22℃和 30/26℃
的日夜溫,會促進走莖生長,且無法順利誘導花芽創始;18/14℃、22/18℃的日夜 溫,植株完成花芽創始,走莖生長受到抑制。
走莖生長會與其他器官競爭光合產物與養分,限制植株葉面積生長、根系生 長與減少單株果實產量 (Darrow, 1936; Savini et al., 2008),因此摘除走莖可以減少 養分消耗,促使養分集中於花芽,提昇產量,此外摘除走莖可以減少農藥的用量
草莓的花序為聚繖花序 (dichasial cymes),由冠莖基部葉片的腋芽及其下方數 個側芽發育而成。花序抽出後,頂端開出的第一朵花為 1 級花,花梗上會成對抽 出側枝,並發育為 2 朵 2 級花,而 2 級花之花梗會再分支,成對抽出 3 級花之花 梗,花朵之數目呈等比級數增加,而同一花序中花數及果實數隨花序分枝而愈來 愈多,果實大小則愈來愈小,摘除花序上後開之小花有助於養分集中於先開之花
朵及果實,雖然果實數量和產量降低,但有助於生產果形大且品質較好之果實 (呂,
2009)。大部分栽培種之花朵為兩性花且自花授粉親合,食用之草莓果實為授粉後 膨 大 之 花 托 , 植 物 學 上 之 果 實 為 花 托 上 之 瘦 果 (Darrow, 1966 ; Galletta and Bringhurst, 1990;Guttridge, 1985)。
草莓的開花,可分為三個階段,花芽誘導期、花芽創始和花芽分化期 (Dunner and Poling, 1987),相對短日型草莓的花芽誘導期在秋冬季,為一年中相對較低溫 短日之氣候。‘Korona’相對短日型草莓在 18/12℃,光周 12、13、14、15 和 16 小 時,光強度 160 μmol·m-2·s-1環境下花芽誘導處理 21 天,在光周 12、13、14 和 15 小時,可順利誘導出花芽並開花,處理結束至開出第一朵花約為 47 天,16 個小時 下,植株持續進行營養生長,最終並無開花 (Verheul et al.,2006;Verheul et al.,2007)。
株齡一年之’豐香’相對短日型草莓,處理 25/15 和 25/20℃於臺大人工氣候室進行 6 (Breen and Martin, 1981;Way and White, 1968)。Sønsteby 等人 (2009)指出氮肥的 施用時機對於開花亦有影響;’Korona’相對短日型草莓在光周 10 小時、日夜溫 18/18
長產期。