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海藻肥对黄瓜抗低温胁迫的影响分析

2017/02/07|发布者: admin|阅读:
【摘要】近年来,随着经济快速发展和农业产业结构不断调整,我国黄瓜的栽培现状也发生了很大的变化,面积不断发展扩大,品种更加丰富多样,栽培茬口划分更加细致,并实现了周年生产。我国的露天栽培黄瓜抗病性较强,农药使用...

近年来,随着经济快速发展和农业产业结构不断调整,我国黄瓜的栽培现状也发生了很大的变化,面积不断发展扩大,品种更加丰富多样,栽培茬口划分更加细致,并实现了周年生产。我国的露天栽培黄瓜抗病性较强,农药使用量相对较少,但保护地内容易滋生病菌,黄瓜抗病能力较差,因此保护地黄瓜病害(尤其是叶部病害)比较严重,用药量较大[1]。人们正不断加强保护地黄瓜的抗病能力,在未来几年内,保护地黄瓜的用药量会明显降低,抗病能力会有显著提高。海藻肥作为一种能提高植物抗病能力的天然产物受到了人们越来越多的关注。海藻肥含有丰富的矿物元素,它能促进植物生长出健壮强大的根系,促进植物对土壤水分、养分与气体的吸收利用;可增大植物茎秆的维管束细胞,加快养分、水与光合产物的运输;加快植物细胞分裂,延缓细胞衰老,增加植物叶绿素含量,提高光合作用效率,提高产量,改善品质,增强作物抗旱、抗病虫、抗寒等多种抗病能力[2]。海藻所含有的天然植物荷尔蒙可以避免和减轻抗逆反应对其造成的损害,如用海藻肥处理过的番茄能抵抗-3℃的低温;缺钾胁迫下,经海藻肥处理能显著促进小麦生长,提高产量[3]。低温是黄瓜设施栽培的主要障碍因子之一,在黄瓜设施栽培中,人们对黄瓜抗病方面的研究较多,而对其抗冷特性方面的研究鲜有报道。近几年,各国对于黄瓜抗冷特性方面的研究开始迅速升温,研究发现经海藻肥处理后可明显提高黄瓜的干物质含量和根冠比,提高根系活跃吸收面积和总吸收面积,促进植株的生长发育,提高产量,对黄瓜的产业化生产具有一定的指导意义。本文旨在系统研究海藻肥对黄瓜苗的抗冷特性,探讨其抗冷的生理机制,为黄瓜在设施栽培中防范冷害提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料及试剂

  试验于 2015年3月15日在山东省德州市农友种业公司的蔬菜实验站(德州市德城区天衢中路666号)进行。试验品种为津绿3号黄瓜。海藻肥选用青岛艾方圆生物科技有限公司生产的浓缩型海藻肥。

  1/2Hogland营养液配方:硝酸钙945mg/L、硝酸钾607mg/L、磷酸铵115mg/L、硫酸镁493mg/L、铁盐溶液2.5mL/L、微量元素5mL/L,用蒸馏水稀释至pH=6.0。

1.2 试验设计

  黄瓜种子浸种8h后,以沙培育苗,出苗后浇1/2Hogland营养液10mL,长至5片真叶时移栽至盆中,每盆种植黄瓜苗10株,试验重复4次。

  在黄瓜苗长至5片真叶时,将幼苗盆分为两半,一半喷施稀释300倍的海藻肥20mL,另一半以清水为对照,做好标记。每天将幼苗全部放入5℃培养箱中处理4h,然后将处理后的幼苗放入28℃培养箱中进行恢复。培养3d,每天在不同处理的盆中分别随机挑取3株,测量幼苗的各项指标,均重复3次。对得到的数据进行处理、分析。指标为叶片相对含水量、叶绿素含量、呼吸强度、蒸腾强度和气孔阻力。

1.3 测量指标及方法

1.3.1 叶片相对含水量

  采用称重法测定叶片含水量,以对照幼苗含水量为100%,经低温胁迫处理幼苗含水量与之比较计算相对含水量[4]。

1.3.2 叶绿素含量

  叶绿素含量采用无水乙醇-丙酮混合液提取法测定[5]。

1.3.3 呼吸强度和蒸腾强度

  用ADC光合测定仪(英国产)在5℃低温胁迫下测定叶片呼吸强度和蒸腾强度。

1.3.4 气孔阻力

  用美国产的LI-6200恒态气孔仪测定叶片的气孔阻力。

2 结果与分析

2.1  低温胁迫下海藻肥对黄瓜幼苗叶片相对含水量的影响

表1 低温胁迫下海藻肥对黄瓜幼苗叶片相对含水量的影响

  黄瓜幼苗在低温胁迫下,冷害的直观表现是叶片的失水,因此失水的强度能够反映幼苗的受害程度[4]。如表1所示,在低温胁迫下,黄瓜试验苗与对照苗叶片相对含水量均呈下降趋势,但前者降低幅度显著小于后者,黄瓜试验苗在低温胁迫2d后叶片含水量是88.5%,而对照苗在低温胁迫下是76.4%;低温胁迫3d后试验苗叶片含水量是80.5%,而试验苗则是62.5%。这说明在低温胁迫下黄瓜试验苗叶片失水明显慢于对照苗,这与冷害症状的观察结果相吻合。

2.2 低温胁迫下海藻肥对黄瓜幼苗叶片叶绿素含量的影响

表2 低温胁迫对黄瓜实验苗和对照苗叶片叶绿素含量的影响

  低温胁迫能促进植物叶绿素的降解和抑制其合成,因此叶绿素含量的变化也能反映低温对植物的伤害程度[6]。如表2所示,黄瓜试验苗在低温胁迫1d后叶片叶绿素含量是1.94mg/dm2,而对照苗是1.72mg/dm2;低温胁迫3d后试验苗叶片叶绿素含量是1.70mg/dm2,而对照苗是1.54mg/dm2。黄瓜试验苗与对照苗在低温胁迫下叶片叶绿素含量同样都呈下降趋势, 但前者下降明显慢于后者,说明试验苗叶片叶绿素含量受低温胁迫影响比对照苗较小,一旦解除胁迫光合功能会很快恢复,而对照苗则与之相反。

2.3 低温胁迫下海藻肥对黄瓜幼苗叶片呼吸强度、蒸腾强度和气孔阻力的影响

表 3 低温胁迫对黄瓜实验苗和对照苗叶片呼吸强度、

蒸腾强度和气孔阻力的影响

注:0d 处理测定温度为 26.7℃。

  低温胁迫下,植物若能维持较强的呼吸强度、气孔阻力和较低的蒸腾强度,就意味着维持了较高的能量代谢水平,因而对低温胁迫也就具有较强的抵御能力。如表3所示,黄瓜试验苗在低温胁迫3d后叶片呼吸强度是1.76CO2μmol/(m2·s),明显高于对照苗的0.92CO2μmol/(m2·s),可以看出在低温胁迫下黄瓜试验苗能维持较高的呼吸强度。黄瓜幼苗冷害症状的直观表现是叶片的失水,因此叶片保水力与黄瓜抗冷性密切相关。如表3所示,在0d时,黄瓜试验苗蒸腾强度低于对照苗,气孔阻力略高于对照苗,而低温胁迫使前者蒸腾强度明显降低,气孔阻力明显升高。胁迫3d后,试验苗蒸腾强度和气孔阻力均显著低于和高于对照苗,由此可认为试验苗叶片在低温胁迫下气孔阻力高于对照苗、蒸腾失水速度要慢于对照苗,因而试验苗在低温胁迫下具有较强的保水力。

3 结论与讨论

  施用海藻肥能显著增强黄瓜幼苗的抗冷性,具体表现为实验苗在低温胁迫下叶片蒸腾强度较低、相对含水量较高、气孔阻力大、呼吸强度弱等。在本试验中,黄瓜试验苗与对照苗相比,在低温胁迫下叶片失水症之所以出现较晚,与具有较高的气孔阻力有关。气孔是植物水分散失的重要通道,维持较高气孔阻力亦就维持了较低的蒸腾强度,从而降低了叶片蒸腾失水量,进而使叶片在低温胁迫下不会因很快失水而呈现冷害症状。呼吸作用是植物最主要的能量代谢过程,在低温胁迫下黄瓜实验苗能够维持较长时间较强的呼吸强度和根系较为稳定的酶活性,也就维持了较高能量代谢水平,这是试验苗比对照苗更抗冷的重要生理原因。

 

参考文献:

[1] 刘培京. 新型海藻生物有机液肥研制与肥效研究[J]. 中国农业科学院, 2012, (6): 17-22.

[2] 张术聪, 宋海妹, 单俊伟. 海藻生物有机肥在黄瓜上增产效果研究[J]. 现代农业科技, 2013, (3): 27-31.

[3] 刘培京, 王飞, 张树清. 海藻生物有机液肥对蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 安徽农业科学, 2013, (1): 7-11.

[4] 何启平, 陈莹. 校园常见植物叶绿素提取方法比较及其含量测定[J]. 黑龙江农业科学, 2015, (10): 117-120.

[5] 赵世杰. 植物生理学实验指导[M]. 北京: 中国农业出版社, 2000, 117-120.

[6] 申婷, 胡蕾, 刘忠良. 黄瓜施用海藻酸可溶性肥料的效果[J]. 浙江农业科学, 2013, (4): 7-10.

[7] 张晓虹, 杨延杰. 不同浓度海藻生根剂对黄瓜幼苗生长及根系形态的影响[J]. 北方园艺, 2015, 4(1): 13-15.

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