閆 紅，劉洪祿，李法虎

（1.黑龍省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱150080；2.北京市水科學技術(shù)研究院，北京100044；3.中國農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院，北京100083）

基于再生水對黃瓜發(fā)芽的影響

閆 紅1，劉洪祿2，李法虎3

（1.黑龍省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱150080；2.北京市水科學技術(shù)研究院，北京100044；3.中國農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院，北京100083）

為評價再生水灌溉對黃瓜作物生長的影響，推動再生水安全灌溉的發(fā)展。采用室內(nèi)研究方法，利用微電腦控制光照培養(yǎng)箱，在25℃黑暗條件下，研究了再生水對黃瓜發(fā)芽的影響。結(jié)果表明，再生水對黃瓜的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的影響與土質(zhì)和黃瓜品種有關(guān)，土培對黃瓜造成的影響較大。建議慎重選擇再生水灌溉黃瓜。

再生水；黃瓜；發(fā)芽；抗氧化酶系統(tǒng)；影響

再生水中含有多種成分，作用機理比較復(fù)雜，因此直接研究再生水對種子發(fā)芽和苗期影響的報道較少。Hayes等（1990）發(fā)現(xiàn)，再生水中高濃度的鹽分會導致草坪草種子發(fā)芽率降低。楊俊等（2003）利用深度處理后的生活污水澆灌了12種植物并監(jiān)測了種子萌發(fā)率，發(fā)現(xiàn)除個別物種外，其它植物與清水澆灌的種子萌發(fā)率相近或高于對照處理。郭逍宇等（2006）的西紅柿、小麥和黃瓜種子萌發(fā)試驗結(jié)果表明，再生水應(yīng)用可顯著提高小麥種子的萌發(fā)活力，西紅柿種子的萌發(fā)活力與對照處理無顯著差異，而黃瓜種子則表現(xiàn)出一定的抑制作用。黃占斌等（2007）研究再生水對玉米和大豆不同時期的抗氧化酶系統(tǒng)的影響。結(jié)果表明，再生水對玉米苗期抗氧化酶系統(tǒng)有一定影響，對大豆苗期影響較?。?］。

中國目前還沒有應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的再生水安全灌溉標準，再生水中可能含有環(huán)境毒物。

發(fā)芽是生命的開始，發(fā)芽幼苗的健康狀況直接影響最終的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此研究再生水對蔬菜發(fā)芽時期的影響，可以深入了解再生水對作物最為脆弱時期是否有生態(tài)毒害作用，從而找出再生水安全灌溉評價的標準，為人類可持續(xù)發(fā)展提供必要的保證［2］。

1 材料和方法

1.1 試驗材料與方法

本試驗在北京市水利科學研究所門頭溝試驗站進行，嚴格按照GB／T3543.4－1995進行黃瓜種子萌發(fā)試驗。每個品種均設(shè)3個處理廠的再生水及地下水4個水培發(fā)芽處理，每皿25粒種子，每個處理3個重復(fù)。再生水分別采自北京小紅門、黃村、高碑店三個污水處理廠，出水均為二級出水，對照采用地下水（CK），水質(zhì)分析見表1。土壤分別取自永樂店和大興表層土，土壤理化指標見表2。

選取飽滿、均勻的各種作物種子，經(jīng)70%的酒精消毒2 min，消毒后的種子均勻擺放于鋪有濕潤三層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，置于微電腦控制光照培養(yǎng)箱（LRH—250—GB）內(nèi)25℃黑暗培養(yǎng)，黃瓜按照規(guī)范培養(yǎng)12 d，其間不斷地補充水分。種子萌發(fā)以胚根突破種皮為準。從第一粒種子萌發(fā)起，每隔24h記錄其發(fā)芽數(shù)、芽長。最后取整株幼苗分析［3］。

為方便描述，文中的小紅門處理廠的再生水、黃村處理廠的再生水和高碑店處理廠的再生水以及地下水分別簡稱為小紅門、黃村、高碑店和CK。

表1 水樣理化指標

表2 供試土壤理化指標

1.2 計算方法和數(shù)據(jù)處理

發(fā)芽勢在處理后3 d測定，發(fā)芽率在處理后第7d測定，同時測定苗高。苗高用直尺測量，每個處理測定6株，取其平均值。數(shù)據(jù)基本處理完成后，用EXECEL和SPSS13.0進行相關(guān)ANOVA分析顯著性差異。

2 結(jié)果與討論

2.1 發(fā)芽指標

2.1.1 發(fā)芽勢

發(fā)芽勢為發(fā)芽初期比較集中的發(fā)芽率，它決定著出苗的整齊程度。發(fā)芽勢越高，則種子生活力越強，出苗越整齊，籽苗生長一致，反之籽苗參差不齊。

2.1.2 發(fā)芽率

發(fā)芽率（GP）是評價種子的重要指標。發(fā)芽率已被用作評價種子質(zhì)量等級的一個依據(jù)。按照GB16715.3—1999標準，黃瓜種子雜交品種的正常發(fā)芽均不應(yīng)小于85%。

不同培養(yǎng)方式相比，砂質(zhì)壤土和粉質(zhì)壤土顯著降低了黃瓜發(fā)芽率，但是均在國家標準之內(nèi)。不同處理間相比，除粉質(zhì)壤土條件下再生水顯著降低其發(fā)芽率外，其它品種均無顯著性差異。原因是中農(nóng)6品種的抗性相對較弱有關(guān)。

圖1 不同土壤條件下再生水對黃瓜發(fā)芽率的影響

2.1.3 發(fā)芽指數(shù)

發(fā)芽指數(shù)是指每天種子發(fā)芽的數(shù)量與其相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)之比的總和。發(fā)芽指數(shù)綜合了反映種子的萌發(fā)情況。發(fā)芽指數(shù)越高，說明該種子發(fā)芽所用的時間越短，發(fā)芽速度越快。

不同培養(yǎng)方式相比，發(fā)芽指數(shù)的大小順序為：水培＞砂質(zhì)壤土＞粉質(zhì)壤土。不同處理間相比，除再生水顯著降低了砂質(zhì)壤土條件下的黃瓜中農(nóng)6的發(fā)芽指數(shù)外，其它培養(yǎng)方式的所有品種均沒有顯著性差異。

圖2 不同土壤條件下再生水對黃瓜發(fā)芽指數(shù)的影響

2.1.4 活力指數(shù)

不同處理間相比，再生水顯著提高了水培條件下黃瓜的活力指數(shù)，品種間差異顯著。砂質(zhì)壤土條件下，受品種間影響比較大：再生水顯著降低了中農(nóng)6和中農(nóng)10的活力指數(shù)，對其它品種沒有形成顯著性影響。粉質(zhì)壤土條件下，再生水降低了黃瓜中農(nóng)6和中農(nóng)12的活力指數(shù)，但是沒有形成顯著性差異，對其它品種沒有形成顯著性影響。

圖3 不同土壤條件下再生水對黃瓜活力指數(shù)的影響

3 結(jié) 論

1）砂質(zhì)壤土條件下再生水處理對黃瓜發(fā)芽及其毒性的影響與黃瓜品種有關(guān)，中農(nóng)6黃瓜品種的抗性相對較弱，再生水顯著降低其發(fā)芽指標和活力指數(shù)，其它品種發(fā)芽指標沒有受到影響；再生水在一定程度上降低了黃瓜的SOD活性，但是沒有達到顯著型水平；再生水處理顯著了降低黃瓜所有品種的POD活性，原因是POD活性主要受SOD反應(yīng)產(chǎn)物的影響，SOD活性降低，減少了POD活性的主要作用物質(zhì)H2O2，因此POD活性也相應(yīng)的降低［5］。

2）粉質(zhì)壤土條件下再生水處理對黃瓜發(fā)芽指標（中農(nóng)10黃瓜品種除外，發(fā)芽勢有差異）、活力指數(shù)和SOD活性基本不產(chǎn)生毒性的影響；再生水處理提高了中農(nóng)10黃瓜品種的POD活性但降低了中農(nóng)12黃瓜品種的POD活性。

3）土培條件均提高了黃瓜POD和SOD活性，相比于水培，土培對黃瓜造成的影響較大，從所選黃瓜4個品種看，再生水對黃瓜的影響與品種有關(guān)，因此應(yīng)該慎重選擇再生水灌溉。

［1］楊俊，譚遠友，曾慶福.城市生活污水深度處理及綠化回用研究［J］.武漢科技學院學報，2003：16（05）：21－25.

［2］郭逍宇，董志，宮輝力，等.再生水對作物種子萌發(fā)、幼苗生長及抗氧化系統(tǒng)的影響［J］.環(huán)境科學學報，2006，26（08）：1337－1342.

［3］苗站霞，黃占斌，侯利偉，等.再生水灌溉對玉米和大豆抗氧化酶系統(tǒng)的影響［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2007，26（04）：1338－1342.

［4］鄭炳松.現(xiàn)代植物生理生化研究技術(shù)［M］.氣象出版社，北京：2006：21－22.

［5］李合生.植物生理生化實驗原理和技術(shù)［M］.北京：高等教育出版社，2000：12－15.

Effects of Renovated W ater on Cucumber Germ ination

YAN Hong1；LIU Hong-lu2and LIFa-hu3
（1.Heilongjiang ProvincialWater Conservancy＆Hydropower Investigation，Design and Research Institute，Harbin 150080，China；2.Beijing Water Science Research Institute，Beijing 100044，China；3.College ofWater Conservancy＆Civil Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083，China）

In order to evaluate the effects of renovated water used for cucumber growth and promote the development of renovated water used in safe irrigation，adopting the researchmethod in laboratory using themicrocomputer controlled light incubator at 25℃in a dark environment.The results show that the effect of reclaimed water used on cucumber germination potential，germination rate and germination index are related with the soil quality and cucumber varieties，the soil conditions will effect the cucumber.The paper suggests that renovated water be selected irrigate the cucumbers carefully.

Renovated water；cucumber；germination；antioxidant enzyme system；effect

S642.2

A

1007－7596（2015）05－0017－03

2014－10－31

閆紅（1983－），女，黑龍江湯原人，工程師；劉洪祿（1963－），男，遼寧營口人，教授級高工；李法虎（1963－），男，河南新鄉(xiāng)人，教授。