尉 輝,孟 婧,劉亞琦,關(guān)玉熙,王炳文,宋文豪,唐 欣,束 靖
(山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院,山東 濟(jì)南 250100)
黃瓜(Cucumis sativus L.)是我國設(shè)施生產(chǎn)中的主要蔬菜作物之一[1],但黃瓜喜溫暖不耐寒冷,屬典型的冷敏感型植物[2],在北方日光溫室越冬或早春生產(chǎn)中,常遭遇低溫脅迫,嚴(yán)重影響了植株的生長發(fā)育,降低了產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),設(shè)施黃瓜每年因低溫造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)50億元以上[4]。因此,培育優(yōu)質(zhì)黃瓜幼苗,提高幼苗的低溫抗性,對保障冬春季節(jié)黃瓜產(chǎn)量、品質(zhì),提高經(jīng)濟(jì)效益等具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[5]。
試驗(yàn)于2021年9--12月在山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院齊河校區(qū)進(jìn)行。供試黃瓜品種為“津優(yōu)35號”,供試EM菌劑購買于市場,活菌量≥10億·g-1。
將顆粒飽滿均勻的黃瓜種子先用55℃的溫水浸泡殺菌15min,再轉(zhuǎn)到EM菌溶液濃度分別為 50 mg·L-1、100 mg·L-1、200 mg·L-1、300 mg·L-1的溶液中于25℃浸種8 h,對應(yīng)的處理分別為T1、T2、T3、T4,對照(CK)為蒸餾水,然后轉(zhuǎn)移到底部放雙層濾紙的長×寬×高為12 cm×12 cm×6 cm發(fā)芽盒中,每盒均勻擺放50粒種子,每個(gè)處理重復(fù)3次。每個(gè)發(fā)芽盒中添加5ml蒸餾水,每隔1 d添加2 ml蒸餾水,于28℃培養(yǎng)24 h后,將溫度調(diào)為15℃ 暗培養(yǎng)4 d,然后于90 μmol·mol·m-2·s-1條件下(12 h·d-1)光照培養(yǎng) 10 d。
1.3.1 測定種子萌發(fā)
以黃瓜種子露白長度≥1/2種子長度計(jì)為發(fā)芽,每12 h記錄一次種子的萌發(fā)數(shù),直到種子萌發(fā)數(shù)不發(fā)生變化時(shí)停止統(tǒng)計(jì)。根據(jù)以下公式計(jì)算各指標(biāo):
根據(jù)公式計(jì)算發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù):
式中,Gt為在t日統(tǒng)計(jì)的發(fā)芽種子數(shù),Dt為發(fā)芽天數(shù)。
式中,S為單株鮮重,GI為發(fā)芽指數(shù)。
1.3.2 測定生長指標(biāo)
處理結(jié)束后,每處理隨機(jī)取10株幼苗,用清水洗凈根部基質(zhì)后擦干,用直尺測量植株的根長(從莖基部到根最長處)、莖長(從莖基部到生長點(diǎn)),游標(biāo)卡尺測量莖粗(子葉節(jié)位置),電子天平稱量根鮮重和莖鮮重。
數(shù)據(jù)采用Microsoft office2003軟件分析處理。
2.1.1 EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽率的影響
從圖1中可以看出,不同濃度的EM菌劑浸種處理對第一天黃瓜種子發(fā)芽率的影響較大,T1和T4處理的黃瓜種子發(fā)芽率相比CK均有所下降,特別是T4處理,下降了77.85%;T2和T3處理則促進(jìn)黃瓜種子發(fā)芽,發(fā)芽率分別比CK提高了50.17%和55.67%。不同濃度的EM菌劑浸種處理對第二天和第三天黃瓜種子發(fā)芽率的影響不明顯,發(fā)芽率均在92%以上。
圖1 EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽率的影響
2.1.2 EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽勢的影響
由圖2可知,不同濃度的EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽勢的影響較為明顯,隨著EM菌劑濃度的升高,黃瓜種子發(fā)芽勢呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。其中,T2處理的黃瓜發(fā)芽勢最高,為98.89%,比CK高5.56%,T4處理的最低,比CK還低1.10%。
圖2 EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽勢的影響
2.1.3 EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽指數(shù)的影響
圖3所示,不同濃度的EM菌劑浸種對低溫處理下黃瓜種子發(fā)芽指數(shù)均有促進(jìn)作用,隨濃度增加,促進(jìn)作用呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。其中T2處理對低溫下黃瓜種子的發(fā)芽指數(shù)促進(jìn)作用最強(qiáng),促進(jìn)率達(dá)51.28%,其次為T1處理,為33.59%,T4處理最低,僅為9.23%。
圖3 EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽指數(shù)的影響
2.1.4 EM菌劑浸種對黃瓜種子萌發(fā)活力指數(shù)的影響
圖4為不同濃度EM菌劑浸種對黃瓜種子萌發(fā)活力指數(shù)的影響。隨著EM菌劑濃度的增加,黃瓜種子萌發(fā)活力指數(shù)呈現(xiàn)先升后降的趨勢,其中用T2處理的黃瓜種子萌發(fā)活力指數(shù)最高,為93.07,其次是 T3為 85.00,T4處理最低,僅為63.06,比CK還低。
圖4 EM菌劑浸種對黃瓜種子萌發(fā)活力指數(shù)的影響
2.2.1 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗根長的影響
圖5是不同濃度EM菌劑浸種對黃瓜幼苗根長的影響。從圖中可以看出,EM菌劑浸種處理均促進(jìn)黃瓜幼苗根長的生長,隨EM菌劑濃度的升高,促進(jìn)作用強(qiáng)度呈現(xiàn)出先增后降的趨勢,4個(gè)EM菌劑濃度的增幅依次分別為9.05%、21.90%、19.27%和17.74%。
圖5 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗根長的影響
2.2.2 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖長的影響
由圖6可知,不同濃度EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖長的影響非常明顯。EM菌劑處理對黃瓜幼苗莖長生長均具有促進(jìn)作用,但不同濃度處理的促進(jìn)作用強(qiáng)度又有所差別,其中T2處理對黃瓜幼苗莖長的促進(jìn)作用最大,依次分別為T3、T1和 T4,促進(jìn)率分別為 11.32%、7.51%、4.05%和1.73%。
圖6 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖長的影響
2.2.3 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖粗的影響
圖7反映的是不同濃度EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖粗的影響。從圖中可以看出,隨著EM菌劑濃度增加,黃瓜幼苗莖粗呈現(xiàn)先升后降的趨勢,其中T2處理最粗,T3處理次之,分別比CK增加7.60%和6.50%。
圖7 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖粗的影響
2.2.4 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗根鮮重的影響
從圖8可知,EM菌劑浸種對黃瓜幼苗根鮮重有一定的促進(jìn)作用,隨著EM菌劑濃度的升高,黃瓜幼苗根鮮重呈現(xiàn)上升而后下降的趨勢。4個(gè)處理中,T2處理的黃瓜幼苗根鮮重最大,依次分別為T3、T4和T1,分別比CK增加69.05%、50.00%、26.19%和14.29%。
圖8 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗根鮮重的影響
2.2.5 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖鮮重的影響
圖9為不同濃度EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖鮮重的影響,用EM菌劑浸種處理對黃瓜幼苗莖鮮重均有促進(jìn)作用。其中T2處理增重最明顯,T3次之,T4處理增重最少。
圖9 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖鮮重的影響
發(fā)芽率和發(fā)芽勢是檢驗(yàn)種子質(zhì)量的常規(guī)指標(biāo),發(fā)芽指數(shù)是上述兩指標(biāo)的綜合,既反映發(fā)芽率高低,又反映發(fā)芽速度[6]。萌發(fā)活力指數(shù),則既能反映品種發(fā)芽率,又能反映品種發(fā)芽速度及生活力、生長勢,客觀反映了種子萌發(fā)與后續(xù)的幼苗生長狀況,因此本文上述指標(biāo)全面囊括了衡量種子發(fā)芽狀況的相關(guān)指標(biāo),其結(jié)果能夠充分反映出低溫處理后的水稻種子發(fā)芽情況。
從西藏一定條件下土壤中分離的微生物菌群,尤其是一些芽孢桿菌屬微生物,已經(jīng)證明能夠在抑制植物病原菌擴(kuò)繁的同時(shí),促進(jìn)低溫下植物的生長[7]。侯立剛等[8]研究發(fā)現(xiàn)適宜的添加菌劑量對于水稻種子低溫處理后的幼苗萌發(fā)和生長,特別是對促進(jìn)種子萌發(fā)、秧苗素質(zhì)指標(biāo)有明顯的作用,這與本試驗(yàn)結(jié)果相類似,可能與菌劑添加促進(jìn)低溫處理后種子細(xì)胞的生理功能恢復(fù)[9,10]有關(guān)。
盡管各指標(biāo)分別體現(xiàn)種子萌發(fā)的不同方面,但其表現(xiàn)的趨勢基本一致,即菌劑浸種效果優(yōu)于對照,但是不同濃度的EM菌劑浸種黃瓜后,其發(fā)芽勢、發(fā)芽率、株高等指標(biāo)的具體表現(xiàn)不同,綜合各指標(biāo)來看,T2處理的效果較好。