羅增濤

（山東省濱州市沾化區(qū)林業(yè)局，山東濱州 256800）

海藻肥對(duì)黃瓜抗低溫脅迫的影響分析

羅增濤

（山東省濱州市沾化區(qū)林業(yè)局，山東濱州 256800）

本文研究了施用海藻肥的試驗(yàn)苗和不施海藻肥的對(duì)照苗對(duì)低溫脅迫的反應(yīng)。結(jié)果表明，黃瓜試驗(yàn)苗葉片抗低溫效果明顯高于對(duì)照苗。在5℃低溫脅迫下，試驗(yàn)苗葉片相對(duì)含水量、葉綠素含量、呼吸強(qiáng)度和氣孔阻力均顯著高于對(duì)照苗，而葉片蒸騰強(qiáng)度低于對(duì)照苗。試驗(yàn)苗葉片較強(qiáng)的保水力和較高的能量代謝水平是較對(duì)照苗抗冷的重要原因。

海藻肥；黃瓜；低溫脅迫

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，我國(guó)黃瓜的栽培現(xiàn)狀也發(fā)生了很大的變化，面積不斷發(fā)展擴(kuò)大，品種更加豐富多樣，栽培茬口劃分更加細(xì)致，并實(shí)現(xiàn)了周年生產(chǎn)。我國(guó)的露天栽培黃瓜抗病性較強(qiáng)，農(nóng)藥使用量相對(duì)較少，但保護(hù)地內(nèi)容易滋生病菌，黃瓜抗病能力較差，因此保護(hù)地黃瓜病害（尤其是葉部病害）比較嚴(yán)重，用藥量較大[1]。人們正不斷加強(qiáng)保護(hù)地黃瓜的抗病能力，在未來(lái)幾年內(nèi)，保護(hù)地黃瓜的用藥量會(huì)明顯降低，抗病能力會(huì)有顯著提高。海藻肥作為一種能提高植物抗病能力的天然產(chǎn)物受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。海藻肥含有豐富的礦物元素，它能促進(jìn)植物生長(zhǎng)出健壯強(qiáng)大的根系，促進(jìn)植物對(duì)土壤水分、養(yǎng)分與氣體的吸收利用；可增大植物莖稈的維管束細(xì)胞，加快養(yǎng)分、水與光合產(chǎn)物的運(yùn)輸；加快植物細(xì)胞分裂，延緩細(xì)胞衰老，增加植物葉綠素含量，提高光合作用效率，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)，增強(qiáng)作物抗旱、抗病蟲、抗寒等多種抗病能力[2]。海藻所含有的天然植物荷爾蒙可以避免和減輕抗逆反應(yīng)對(duì)其造成的損害，如用海藻肥處理過(guò)的番茄能抵抗-3℃的低溫；缺鉀脅迫下，經(jīng)海藻肥處理能顯著促進(jìn)小麥生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量[3]。低溫是黃瓜設(shè)施栽培的主要障礙因子之一，在黃瓜設(shè)施栽培中，人們對(duì)黃瓜抗病方面的研究較多，而對(duì)其抗冷特性方面的研究鮮有報(bào)道。近幾年，各國(guó)對(duì)于黃瓜抗冷特性方面的研究開始迅速升溫，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)海藻肥處理后可明顯提高黃瓜的干物質(zhì)含量和根冠比，提高根系活躍吸收面積和總吸收面積，促進(jìn)植株的生長(zhǎng)發(fā)育，提高產(chǎn)量，對(duì)黃瓜的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。本文旨在系統(tǒng)研究海藻肥對(duì)黃瓜苗的抗冷特性，探討其抗冷的生理機(jī)制，為黃瓜在設(shè)施栽培中防范冷害提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及試劑

試驗(yàn)于2015年3月15日在山東省德州市農(nóng)友種業(yè)公司的蔬菜實(shí)驗(yàn)站（德州市德城區(qū)天衢中路666號(hào)）進(jìn)行。試驗(yàn)品種為津綠3號(hào)黃瓜。海藻肥選用青島艾方圓生物科技有限公司生產(chǎn)的濃縮型海藻肥。

1/2Hogland營(yíng)養(yǎng)液配方：硝酸鈣945mg/L、硝酸鉀607mg/L、磷酸銨115mg/L、硫酸鎂493mg/L、鐵鹽溶液2.5mL/L、微量元素5mL/L，用蒸餾水稀釋至pH=6.0。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

黃瓜種子浸種8h后，以沙培育苗，出苗后澆1/2Hogland營(yíng)養(yǎng)液10mL，長(zhǎng)至5片真葉時(shí)移栽至盆中，每盆種植黃瓜苗10株，試驗(yàn)重復(fù)4次。

在黃瓜苗長(zhǎng)至5片真葉時(shí)，將幼苗盆分為兩半，一半噴施稀釋300倍的海藻肥20mL，另一半以清水為對(duì)照，做好標(biāo)記。每天將幼苗全部放入5℃培養(yǎng)箱中處理4h，然后將處理后的幼苗放入28℃培養(yǎng)箱中進(jìn)行恢復(fù)。培養(yǎng)3d，每天在不同處理的盆中分別隨機(jī)挑取3株，測(cè)量幼苗的各項(xiàng)指標(biāo)，均重復(fù)3次。對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析。指標(biāo)為葉片相對(duì)含水量、葉綠素含量、呼吸強(qiáng)度、蒸騰強(qiáng)度和氣孔阻力。

1.3 測(cè)量指標(biāo)及方法

1.3.1 葉片相對(duì)含水量

采用稱重法測(cè)定葉片含水量，以對(duì)照幼苗含水量為100%，經(jīng)低溫脅迫處理幼苗含水量與之比較計(jì)算相對(duì)含水量[4]。

1.3.2 葉綠素含量

葉綠素含量采用無(wú)水乙醇-丙酮混合液提取法測(cè)定[5]。

1.3.3 呼吸強(qiáng)度和蒸騰強(qiáng)度

用ADC光合測(cè)定儀（英國(guó)產(chǎn)）在5℃低溫脅迫下測(cè)定葉片呼吸強(qiáng)度和蒸騰強(qiáng)度。

1.3.4 氣孔阻力

用美國(guó)產(chǎn)的LI-6200恒態(tài)氣孔儀測(cè)定葉片的氣孔阻力。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫脅迫下海藻肥對(duì)黃瓜幼苗葉片相對(duì)含水量的影響

表1 低溫脅迫下海藻肥對(duì)黃瓜幼苗葉片相對(duì)含水量的影響

黃瓜幼苗在低溫脅迫下，冷害的直觀表現(xiàn)是葉片的失水，因此失水的強(qiáng)度能夠反映幼苗的受害程度[4]。如表1所示，在低溫脅迫下，黃瓜試驗(yàn)苗與對(duì)照苗葉片相對(duì)含水量均呈下降趨勢(shì)，但前者降低幅度顯著小于后者，黃瓜試驗(yàn)苗在低溫脅迫2d后葉片含水量是88.5%，而對(duì)照苗在低溫脅迫下是76.4%；低溫脅迫3d后試驗(yàn)苗葉片含水量是80.5%，而試驗(yàn)苗則是62.5%。這說(shuō)明在低溫脅迫下黃瓜試驗(yàn)苗葉片失水明顯慢于對(duì)照苗，這與冷害癥狀的觀察結(jié)果相吻合。

2.2 低溫脅迫下海藻肥對(duì)黃瓜幼苗葉片葉綠素含量的影響

表2 低溫脅迫對(duì)黃瓜實(shí)驗(yàn)苗和對(duì)照苗葉片葉綠素含量的影響

低溫脅迫能促進(jìn)植物葉綠素的降解和抑制其合成，因此葉綠素含量的變化也能反映低溫對(duì)植物的傷害程度[6]。如表2所示，黃瓜試驗(yàn)苗在低溫脅迫1d后葉片葉綠素含量是1.94mg/dm2，而對(duì)照苗是1.72mg/dm2；低溫脅迫3d后試驗(yàn)苗葉片葉綠素含量是1.70mg/dm2，而對(duì)照苗是1.54mg/dm2。黃瓜試驗(yàn)苗與對(duì)照苗在低溫脅迫下葉片葉綠素含量同樣都呈下降趨勢(shì),但前者下降明顯慢于后者，說(shuō)明試驗(yàn)苗葉片葉綠素含量受低溫脅迫影響比對(duì)照苗較小，一旦解除脅迫光合功能會(huì)很快恢復(fù)，而對(duì)照苗則與之相反。

2.3 低溫脅迫下海藻肥對(duì)黃瓜幼苗葉片呼吸強(qiáng)度、蒸騰強(qiáng)度和氣孔阻力的影響

表3 低溫脅迫對(duì)黃瓜實(shí)驗(yàn)苗和對(duì)照苗葉片呼吸強(qiáng)度、蒸騰強(qiáng)度和氣孔阻力的影響

低溫脅迫下，植物若能維持較強(qiáng)的呼吸強(qiáng)度、氣孔阻力和較低的蒸騰強(qiáng)度，就意味著維持了較高的能量代謝水平，因而對(duì)低溫脅迫也就具有較強(qiáng)的抵御能力。如表3所示，黃瓜試驗(yàn)苗在低溫脅迫3d后葉片呼吸強(qiáng)度是1.76CO2μmol/(m2·s)，明顯高于對(duì)照苗的0.92CO2μmol/(m2·s)，可以看出在低溫脅迫下黃瓜試驗(yàn)苗能維持較高的呼吸強(qiáng)度。黃瓜幼苗冷害癥狀的直觀表現(xiàn)是葉片的失水，因此葉片保水力與黃瓜抗冷性密切相關(guān)。如表3所示，在0d時(shí)，黃瓜試驗(yàn)苗蒸騰強(qiáng)度低于對(duì)照苗，氣孔阻力略高于對(duì)照苗，而低溫脅迫使前者蒸騰強(qiáng)度明顯降低，氣孔阻力明顯升高。脅迫3d后，試驗(yàn)苗蒸騰強(qiáng)度和氣孔阻力均顯著低于和高于對(duì)照苗，由此可認(rèn)為試驗(yàn)苗葉片在低溫脅迫下氣孔阻力高于對(duì)照苗、蒸騰失水速度要慢于對(duì)照苗，因而試驗(yàn)苗在低溫脅迫下具有較強(qiáng)的保水力。

3 結(jié)論與討論

施用海藻肥能顯著增強(qiáng)黃瓜幼苗的抗冷性，具體表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)苗在低溫脅迫下葉片蒸騰強(qiáng)度較低、相對(duì)含水量較高、氣孔阻力大、呼吸強(qiáng)度弱等。在本試驗(yàn)中，黃瓜試驗(yàn)苗與對(duì)照苗相比，在低溫脅迫下葉片失水癥之所以出現(xiàn)較晚，與具有較高的氣孔阻力有關(guān)。氣孔是植物水分散失的重要通道，維持較高氣孔阻力亦就維持了較低的蒸騰強(qiáng)度，從而降低了葉片蒸騰失水量，進(jìn)而使葉片在低溫脅迫下不會(huì)因很快失水而呈現(xiàn)冷害癥狀。呼吸作用是植物最主要的能量代謝過(guò)程，在低溫脅迫下黃瓜實(shí)驗(yàn)苗能夠維持較長(zhǎng)時(shí)間較強(qiáng)的呼吸強(qiáng)度和根系較為穩(wěn)定的酶活性，也就維持了較高能量代謝水平，這是試驗(yàn)苗比對(duì)照苗更抗冷的重要生理原因。

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Effect of Seaweed Fertilizer on Cucumber under Low Temperature Stress

LUO Zeng-tao
(Forestry Bureau,Zhanhua District,Binzhou City,Shandong Province,Binzhou 256800,China)

In this paper,the response of the experiment seedlings using seaweed fertilizer to low temperature stress was studied.The results showed that the resistance to low temperature of cucumber seedlings was significantly higher than that of CK.Under low temperature stress at 5℃,the relative water content,chlorophyll content,respiration rate and stomatal resistance of seedlings were significantly higher than that of the control seedlings,while the transpiration intensity of leaves was lower than that of the control seedlings.The strong water retention and higher energy metabolism of the seedlings were the important reasons for the cold resistance of the seedlings.

Seaweed fertilizer;cucumber;low temperature stress

S14-33獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1008-1038(2016)11-0026-03

2016-06-17

羅增濤（1983—），男，農(nóng)藝師，主要從事果樹栽培和蔬菜管理方面工作