李云玲
(濰坊科技學(xué)院/山東省高校設(shè)施園藝實驗室,山東壽光 262700)
山東省壽光市是我國著名的蔬菜之鄉(xiāng),其中黃瓜是壽光市重要的設(shè)施蔬菜栽培品種之一,也是國內(nèi)外重要的經(jīng)濟作物之一。當(dāng)前,冬季黃瓜栽培主要在溫室內(nèi)生產(chǎn)進(jìn)行,而溫室材料、天氣等因素帶來的低溫弱光問題不可避免。為此,研究黃瓜幼苗在不同程度低溫弱光條件下,生長形態(tài)和光合作用特性的變化特點,探討黃瓜幼苗在低溫弱光脅迫下的適應(yīng)性機制,可為黃瓜設(shè)施栽培培育耐性品種提供理論支撐,并為探究在低溫弱光條件下提高黃瓜坐果技術(shù),提高黃瓜栽培產(chǎn)量及果實品質(zhì)提供理論基礎(chǔ)[1]。
“壽研101”瓜,由濰坊科技學(xué)院設(shè)施園藝實驗室提供。
1.2.1 播種育苗
選擇色澤鮮亮、籽粒飽滿的黃瓜種子,用水洗凈后,使用0.05%高錳酸鉀浸泡10 min,取出進(jìn)行溫湯浸種。然后放入保溫箱(28 ℃左右)催芽,種子露白時在穴盤中播種。待幼苗生長至三葉一心時移栽,放入光照培養(yǎng)箱進(jìn)行逆境試驗。
1.2.2 試驗設(shè)計
試驗共設(shè)計4 個處理和1 個對照,見表1。在培養(yǎng)箱內(nèi)處理7 d 后,所有材料轉(zhuǎn)入室內(nèi)培養(yǎng),7 d 后取樣,每組取5 株,測定株高、主莖粗、地上部分鮮重及干重、根鮮重及干重(常規(guī)方法測定)和根系活力(TTC法測定)。
表1 試驗設(shè)計組合處理
從表2 可以看出,溫度和光照對黃瓜幼苗的地上部分形態(tài)指標(biāo)均有影響。同溫度下,地上部分各形態(tài)指標(biāo)表現(xiàn)出C1 >C3、C2 >C4(P<0.05),說明光照越強,黃瓜幼苗地上部分生長越好。同劑量光照條件下,C1 >C2、C3 >C4(P<0.05),說明光照條件相同,溫度越高,生長越快。對照組相比各處理組,株高、莖粗、地上部鮮重、干重及干物質(zhì)率均顯著升高(P<0.05),株高可達(dá)79.94 mm,莖粗可達(dá)1.66 mm,地上部分干物質(zhì)率可達(dá)11.72%,這說明低溫、光逆境下,黃瓜幼苗的地上部生長受到抑制,進(jìn)而影響到干物質(zhì)的積累。干物質(zhì)是衡量植物生長過程中有機物質(zhì)積累、營養(yǎng)成分的重要指標(biāo),含量少,說明生長勢較差[2]。
表2 低溫、弱光對黃瓜幼苗地上部分生長的影響
從表3 可以看出,4 個處理的根鮮重、根干重及根干物質(zhì)率均顯著小于對照組;4 個處理間,C1 數(shù)值較高,說明低溫、弱光處理對幼苗的生長有一定的影響,光照越弱,溫度越低,干物質(zhì)率積累越少,根系生長越差。根冠比是指作物地下部分與地上部分的鮮重或干重的比值,它的數(shù)值大小反映了作物地下部分與地上部分的相關(guān)性;在幼苗期,需增大根冠比,促進(jìn)根系生長,為作物生長吸收更多的營養(yǎng)成分。4 個處理組的根冠比均低于對照組,同溫度下,C1 >C3、C2 >C4(P<0.05);同劑量光照條件下,C1 >C2、C3 >C4(P<0.05);4 個處理間C1 >C2 >C3 >C4,隨光照的減弱、溫度的降低,根冠比都會減小,影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。生長強壯的根或幼嫩的根,呼吸作用較強,根系活力較高;而生長較差的根系或老根,呼吸作用較弱,根系活力較差??赏ㄟ^測定根系活力,判斷作物生命活動和吸收養(yǎng)分能力的強弱。從表3 可以看出,處理組根系活力均低于對照組,同溫度下,C1 >C3、C2 >C4(P<0.05);同劑量光照條件下,C1 >C2,C3 >C4(P<0.05);結(jié)果說明溫度降低、光照減弱會使得植物根系活力變小。
表3 低溫弱光處理對黃瓜幼苗地下部分的影響
低溫弱光環(huán)境對植株栽培的各個階段及各個方面都會產(chǎn)生不同程度的影響。在以往的研究中可以看出,作物生長的各個階段均會受到低溫的傷害:在苗期栽植期間,低溫會降低種子萌發(fā)的速度,使其生長受阻,進(jìn)而影響發(fā)芽分化,嚴(yán)重時會使其在發(fā)芽過程中死亡;在果實成熟期間,會使果實生長受阻,延長成熟期,產(chǎn)生落花落果現(xiàn)象,并增加畸形果的發(fā)生率[3-5]。設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)也需合適的光照強度,但冬春茬蔬菜的設(shè)施栽培中光照條件較差,日照不強。在長期弱光條件下,植物的光合作用會受到影響,使其在生長過程中營養(yǎng)供應(yīng)不足而長勢衰弱。弱光同樣會對植物的蒸騰作用產(chǎn)生一定的影響,降低作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。若植株長期在弱光亞適溫或短期弱光低溫等逆境條件下生長,最明顯的變化就是植株的葉片變薄,葉面積變大,比葉重顯著減少,從而使蔬菜葉片干物質(zhì)積累減少。如在對番茄的研究中可以看出,番茄在低溫條件下,其干物質(zhì)積累情況變化不明顯,但對番茄進(jìn)行一定程度的弱光處理,其干物質(zhì)減少較為明顯[6]。
低溫弱光會使黃瓜生長受到抑制,苗期生長發(fā)育緩慢,營養(yǎng)物質(zhì)吸收變少,根系生長變差,可能會影響黃瓜后期的開花結(jié)果、產(chǎn)量及品質(zhì),所以再下一步試驗中,需進(jìn)一步研究如何減少逆境對黃瓜生長的影響。