不同藥劑對西葫蘆幼苗抗寒力的影響

[摘要] 通過對西葫蘆幼苗耐冷性生理生化指標的測定，結果表明，噴施禾壯安，云大-120，481三種藥劑的西葫蘆幼苗的抗寒力均有提高。以禾壯安處理的效果最佳，處理后的西葫蘆幼苗的CAT活性升高，可溶性總糖含量增加，極顯著高于對照。自由水/束縛水和電導率分別降低，極顯著低于對照。

[關鍵詞] 西葫蘆；抗寒力；生理生化指標

西葫蘆又名美洲南瓜，是葫蘆科南瓜屬的一個栽培種，屬喜溫蔬菜，生長發育適溫為20～25℃，15℃以下停止生長，以嫩瓜供食用。原產于北美洲南部，現世界各地均有栽培，以歐洲最為普遍。19世紀傳入我國，最初多為庭院和露地栽培，近年來保護地栽培面積較大。是冬春設施栽培的主要蔬菜作物，在我國東北、華北、西北地區栽培較多。但是由于北方冬季溫度較低，在日光溫室內栽培要求的技術高，因此產品的價格高，且數量少；西葫蘆在東南沿海冬季雖有產品，但產量低、質量差。兩地產品均供不應求。冬季溫室溫度低于11℃時其生長發育受到阻礙，從而降低產量。在我國由于南冷北凍的頻繁發生，尤其是長江流域冬季連陰天氣多，氣溫低，因此連陰天氣時大棚內溫度也低，與棚外溫度相差不大，有時還會出現“棚溫逆轉”，即有時出現大棚內最低氣溫短時低于棚外的現象。特別是12、1、2月份棚內溫度最低有時甚至在0℃以下，西葫蘆越冬栽培易受凍害。另外，連陰天氣空氣濕度大，棚內病蟲害嚴重，也影響西葫蘆越冬栽培。這就使得目前西葫蘆在長江流域大棚內主要作春提早秋延后栽培，還沒有見有關越冬栽培成功的報道。但是，西葫蘆對低溫的適應能力較強，通過選用良種，多層覆蓋，濕度控制，激素應用，病蟲害防治等綜合措施，西葫蘆在長江流域越冬栽培是可以成功的。目前對保花保果、植株調整、病蟲害防治及降溫等技術有所研究，并取得一定成果，現已初步確定了西葫蘆越冬栽培的品種和播期。可對保溫防凍技術的研究才剛剛起步，尤其是用藥劑來提高長江流域越冬西葫蘆的抗寒力的研究更是空白。

為填補該項空白，完善長江流域大棚西葫蘆越冬栽培技術的研究，特進行本試驗。如本試驗能取得成功，有著極其重要的意義：第一，提高其抗寒力，使得在冬季連陰多雨的長江流域西葫蘆能正常生長；第二，減少或不用專門的加溫設施為其在冬季低溫期間加溫，從而可以節約能源，降低生產成本；第三，增加產量，提高品質。

我們所用藥劑都具有多種成分，多種功能，主要表現在以下幾點：（1）提高植物抗寒力；（2）改善生理生化特性；（3）植株性狀變優；（4）穩定高產優質；（5）適用多種植物。用他們處理植物，可使植物成為一個內穩定的開放系統，能與低溫逆轉協調一致，利用低溫期的光、熱資源，使生殖生長、營養生長并行不悖提早進行。

一、材料與方法

以山西省博大種苗有限公司提供的西葫蘆新早春一代幼苗為試驗材料。云大-120由昆明云大科技產業股份有限公司出品，禾壯安由河南省農豐化工有限公司提供，481由成都朝陽生物激素研究所獨家出品，本試驗所用的儀器及試劑由荊州職業技術學院生物系生物生化實驗室提供。

20010年11月19日浸入并放入30℃ 的恒溫箱內催芽，11月21日播種于生物系塑料大棚基地，采用“四膜”保溫。待長出2～3片真葉于12月20日噴施抗寒藥劑，每隔7天處理一次，其中云大-120用水稀釋1500倍，葉面正反面均勻噴施，481每袋對水18～22kg，禾壯安每克對水1000g水噴施，共噴三次，清水對照。4～5片，真葉時，在冰箱（-2～-3℃）預凍1h，葉作測試材料。

葉片導電率測量參照郭金玲方法和華中農業大學植物生理生化教研組方法：待測葉放入冰箱（-2～-3℃）預凍1h，剪0.5cm左右的小段，準確地稱取0.5000g葉放入燒杯中，并準確加入20mL蒸餾水，用真空干燥器抽氣，然后用電導儀法測定。過氧化氫酶活性測定參照湖北農學院《園藝植物研究法》實驗指導書和波欽諾克碘量法：取待測液1g，提取酶液用硫酸終止酶活性，在鉬酸銨作催化劑下，過氧化氫與碘化鉀反應放出游離碘，用淀粉作指示劑，用硫代硫酸鈉滴定，在實驗條件下規定每分鐘每克鮮重分解1micro;mol過氧化氫為一個酶單位。可溶性總糖含量測定參照華中農業大學植物生物生化教研組蒽酮比色法測糖法：取0.1g左右烘干樣品，沸水中提取可溶性糖。自由水、束縛水含量參照湖北農學院《園藝植物研究法》實驗指導書方法測本實驗采用完全隨機區組試驗設計方案，用新復極差法進行方差分析。

二、結果與分析

1.不同藥劑對西葫蘆幼苗CAT活性的影響

三種藥劑處理西葫蘆幼苗后，與對照相比CAT活性均有不同程度的提高。由表1看出，以禾壯安處理的CAT活性較對照高出34.4%，極顯著高于對照和其他兩個處理。其次用云大-120和481處理的CAT活性較對照分別高出21.5%和18.2%，極顯著高于對照。但用云大-120和481處理后的西葫蘆幼苗葉的CAT活性沒有明顯的差異。當酶活性提高自由基清楚，脂質過氧化和蛋白質鏈式聚合和膠鏈被阻止，電導率降低，使膜結構穩定，說明低溫逆境下的細胞膜是一個穩定的膜。這主要是由于抗寒藥劑含有穩定膜結構，修復膜傷害的物質，從而提高了植物的耐冷力，各種處理后的西葫蘆幼苗CAT活性較對照顯著升高。

2.不同藥劑對西葫蘆幼苗電導率的影響

由表2可以看出，以禾壯安處理的西葫蘆幼苗電導率對照降低18.6%，極顯著低于對照和481處理，顯著低于云大-120處理。其次用云大-120和481處理的西葫蘆幼苗電導率較對照低11.1%和7.1%，顯著低于對照。植物細胞的質膜，是半透明性的一種生物膜，它是對低溫最為敏感的區域，如果降溫到一定程度，生物膜首先發生膜指的物相變化，即從液晶相變為凝膠態。膜指中脂肪酸的-CH鏈由無序排列變為有序排列，使生物膜體型和厚度縮減，而出現孔道和龜裂，于是生物膜遭到破壞。當植物組織受到干旱或其他不良條件如高溫，低溫等影響時，常能傷害原生質的結構而引起透性增大，細胞內含物外滲，使外液的電導度增大。其外液電導度越大，說明透性宏觀變化愈大，表示受傷愈重，抗性愈弱。各種藥劑處理后，西葫蘆幼苗葉的電導率較對照均有所下降，噴施禾壯安的西葫蘆幼苗葉電導率最低，其他兩種藥劑處理的西葫蘆幼苗電導率也顯著低于對照，說明在低溫條件下，處理后的西葫蘆幼苗較對照具有更穩定的內環境，抗逆性大大增加。

3.不同藥劑處理對西葫蘆幼苗可溶性總糖含量的影響

由表3看出，以禾壯安處理的西葫蘆幼苗可溶性總含量較對照高出71.4%，極限著高于對照和其他兩個處理。其次用云大-120和481處理的西葫蘆幼苗可溶性總糖量維持在高水平，大大提高細胞液的濃度使冰點降低，又可緩沖細胞質過渡脫水，保證細胞質膠體不致冷凝固。糖是植物抗寒性的主要保護物質，抗性強的植物在低溫時，其可溶性糖含量比抗性弱的高。三種不同藥劑處理西葫蘆幼苗后，與對照相比可溶性總糖含量均有提高，這就說明所用藥劑在穩定膜結構，改善膜功能方面起著極其重要的作用，使脅迫下西葫蘆具有更強的生命力，在這方面尤其以禾壯安的效果最好，盡管云大-120和481處理之間沒有明顯的差異，但也顯著高于對照，因而效果也較好。

4.不同藥劑處理對西葫蘆幼苗自由水/束縛水的影響

三種不同藥劑處理西葫蘆幼苗后，與對照比自由水/束縛水均有較大程度的降低。由表4看出，用禾壯安處理的西葫蘆幼苗的自由水/束縛水較對照分別降低18.1%和10.3%。顯著低于對照。自由水較多時代謝較強，而束縛水被細胞膠粒所吸附，故不易移動，蒸發和結冰，不能作為溶劑，也不能被剝削，因而束縛水不參與代謝作用，但植物要求低微的代謝強度去渡過不良的外界條件。因此相對高的束縛水含量能使植物具有較高的抗寒力，也就是說低的自由水/束縛水對提高植物抗寒力有利。

三、小結與討論

1.本試驗結果表明，各種藥劑對提高西葫蘆幼苗抗寒力均有促進作用，其中以禾壯安的效果最好，CAT活性、可溶總糖含量分別都為極限著或顯著高于對照和其他兩個處理，電導率和自由水/束縛極顯著或顯著低于對照和其他兩個處理，同時用云大-120和481處理過的西葫蘆幼苗葉的CAT活性，可溶有性總糖含量也顯著高于對照，電導率和自由水/束縛水顯著低于對照，他們對提高西葫蘆幼苗的抗寒力是有作用的，但他們作用的效果沒有顯著差異。

2.本試驗處理后的西葫蘆幼苗的CAT活性、可溶性總糖含量較對照均有提高，電導率和自由水/束縛水較對照均有所下降。這就說明用抗寒藥劑噴施西葫蘆幼苗，增加了細胞內保護性酶系統的穩定性，酶活性提高，自由基被清除，膜脂質過氧化被阻止，可溶性總糖維持在高水平，穩定了膜結構，改善了膜功能，電導率和自由水/束縛水較低，說明細胞是一個內穩定開放系統，提高了在低溫下的代謝機能，充分利用低溫期的光熱資源，提高抗寒力。

3.由于試驗條件的限制，有關植物耐冷性的生物生化指標，如SOD、POD、MDA、PRO和葉綠素含量等沒有測定，我們只選擇了其中最具代表性的CAT活性、可溶性總糖含量、自由水/束縛水、電導率進行測定。因此，我們所作的判斷是初步的，為了試驗的科學性，其他生理生化指標均需均一步測定。

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