煉苗期基質相對含水量對黃瓜幼苗貯藏特性的影響

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（1中國農業大學農學與生物技術學院，設施蔬菜生長發育調控北京市重點實驗室，北京 100193；2北京市農業技術推廣站，北京 100101）

煉苗期基質相對含水量對黃瓜幼苗貯藏特性的影響

李娟起1楊 天1潘小兵1田永強1趙景文2陳青云1高麗紅1*

（1中國農業大學農學與生物技術學院，設施蔬菜生長發育調控北京市重點實驗室，北京 100193；2北京市農業技術推廣站，北京 100101）

為了探究煉苗期基質含水量對黃瓜商品苗貯藏質量的影響，在煉苗期對黃瓜育苗基質進行不同含水量處理，測定了不同貯藏時間下黃瓜幼苗質量相關指標及定植后恢復生長指標，篩選了評價黃瓜幼苗貯藏質量的單一和復合指標。結果表明：隨著貯藏時間的增加，所有基質含水量處理下黃瓜幼苗的葉片健全指數、淀粉含量及定植后心葉生長速度均下降。綜合來看，貯藏0 d（直接移栽），基質相對含水量45%～55%處理下幼苗定植后生長恢復情況最好；貯藏2 d，煉苗期基質相對含水量30%～40%和45%～55%處理下黃瓜幼苗各項指標和定植后生長恢復能力均表現良好；貯藏4 d，幼苗質量明顯劣變，但各處理間無顯著差異；貯藏6 d，僅基質含水量75%～85%處理下黃瓜幼苗定植后能夠恢復生長。通過相關性分析得出，貯藏期黃瓜幼苗葉片健全指數與定植后恢復生長能力的相關系數最高，可作為評價幼苗貯藏質量的單一指標；通過通徑分析得出，復合指標“可溶性糖含量（mg·g-1，FW）+86.24比葉重（g·dm-2）-474.56地下部干質量（g）”能夠很好地反映定植后幼苗恢復生長能力。

黃瓜幼苗；煉苗期；基質相對含水量；貯藏特性；關鍵指標；篩選

隨著蔬菜生產的產業化發展，人們對種苗的需求越來越多。在育苗過程中，由于銷售、天氣和人力等因素的影響，達到移栽苗齡或商品化標準的幼苗不能及時移栽的現象時有發生，使得商品苗時常需要經過暫時貯藏才能定植或移栽（Heins & Wallance，1996）。貯藏時間的長短直接影響到幼苗的質量，最終影響定植后幼苗的生長恢復能力（葛曉光，1995）。在產業化育苗條件下，幼苗的質量不僅與成苗當時的幼苗質量有關，而且與貯運過程中幼苗質量的變化有關（陳殿奎，1990）。可見，貯運過程中幼苗質量的保持是至關重要的。

幼苗貯藏質量受多種因素的影響，包括貯藏濕度（朱海生 等，2004）、溫度（Heins et al.，1992）、光照（Kubota & Kozai，1995；Kubota et al.，1997）、水分（康利平 等，2005）、貯藏期（李曉慧 等，2006）等。與這些貯藏期間的影響因素相比較而言，貯藏前的幼苗質量顯得尤為重要。因為只有在貯藏前保證較高的幼苗質量，才有可能使貯藏后的幼苗質量處于較高水平。前人研究表明，對幼苗進行出圃前馴化可顯著影響幼苗定植成活率和生長恢復能力（別蓓蓓，2008）。這說明幼苗出圃前馴化也可能影響到幼苗的貯藏質量以及定植后生長恢復能力。

調控基質含水量是幼苗出圃前馴化的有效措施之一。因此，本試驗以育苗面積大、對水分敏感的黃瓜適齡穴盤苗為研究對象，控制出圃前5 d幼苗基質含水量，研究煉苗期基質含水量對黃瓜幼苗貯藏特性的影響，旨在找到短期貯藏和長期貯藏黃瓜幼苗最佳的基質含水量以及可簡單而直觀地評價黃瓜商品苗貯藏特性的關鍵指標，為黃瓜幼苗貯運提供一定的數據支持和理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設計

試驗于2013年10～12月在中國農業大學科學園日光溫室和人工氣候室中進行，供試黃瓜（Cucumis sativus L.）品種為中農16號。草炭、蛭石、珍珠巖以2 V∶1 V∶1 V混合。在日光溫室將幼苗培養至二葉一心后轉移至人工氣候室進行5 d煉苗。煉苗期設定人工氣候室溫度為18 ℃/10℃（晝/夜），光照250 μmol·m-2·s-1，空氣濕度75%左右。在煉苗期，對黃瓜幼苗基質進行不同相對含水量處理，共包括4個處理：30%～40%（T1）、45%～55%（T2）、60%～70%（T3）、75%～85%（T4）。每個處理72株苗，3次重復。處理期間，每天用稱重法測定穴盤當天質量后按照設定的基質相對含水量算出每個穴盤應澆水量。煉苗5 d后，將黃瓜幼苗置于人工氣候室（溫度11 ℃、濕度70%、黑暗）中貯藏6 d，觀察并統計貯藏期間子葉變黃及脫落情況。在貯藏的0、2、4、6 d，分別測定幼苗的形態指標（包括株高、莖粗、干質量、鮮質量、壯苗指數、根冠比、葉面積、比葉重、葉片健全指數）和生理代謝指標（包括子葉、第1片真葉的葉綠素含量、可溶性糖及淀粉含量），并將幼苗定植調查其生長恢復情況。

1.2 測定方法

用直尺測定幼苗株高（子葉基部到生長點的高度），用游標卡尺測定幼苗莖粗，用萬分之一天平對幼苗地上部鮮質量和地下部鮮質量稱量后，先在105 ℃下殺青15 min，然后在85 ℃下烘干12 h，再用萬分之一天平分別測定地上部和地下部干質量。計算根冠比（植株地下部干質量/地上部干質量）和壯苗指數（莖粗/株高×全株干質量）。葉綠素采用95%乙醇提取（李合生，1998），可溶性糖含量采用蒽酮法測定（李合生，1998），淀粉的提取采用高氯酸法（Wang et al.，1993）。

1.3 葉片健全指數的分級標準

根據貯藏期黃瓜幼苗葉片的直觀表現，依據表1標準對黃瓜葉片退變情況進行分級。

黃瓜幼苗葉片退變指數（LDI，leaf degradation index）為：LDI = ∑xa/（n∑x）=（x1a1+ x2a2+ x3a3+…+xnan） /（n∑x）

式中：x1、x2、x3、xn為各級傷害的幼苗株數，a1、a2、a3、an為各級傷害等級。

由葉片退變指數計算葉片健全指數（LII，leaf integrity index）：LII = 1-LDI

表1 黃瓜幼苗葉片退變級別

1.4 數據處理

數據分析采用SPSS18.0軟件。采用Duncan方法在P＜0.05水平進行單因素顯著性分析；采用Pearson相關性統計方法進行簡單相關分析，獲得簡單相關系數并篩選反映定植后生長恢復能力的單一指標；在相關分析和回歸分析的基礎上，采用通徑分析篩選反映定植后生長恢復能力的復合指標。

2 結果與分析

2.1 基質相對含水量對黃瓜幼苗貯運形態及生理指標的影響

圖1 黃瓜幼苗貯藏期間葉片健全指數的變化情況

葉片健全指數反映了黃瓜幼苗在貯藏期間的發育狀況，其值越高，表明幼苗發育狀況越好。由圖1可知，貯藏0 d，煉苗期基質相對含水量較低的T1、T2處理下黃瓜幼苗葉片健全指數顯著高于基質相對含水量較高的T3、T4處理；貯藏2 d 或4 d，各處理間葉片健全指數差異不顯著；貯藏6 d，T1處理下黃瓜葉片萎蔫現象嚴重，其葉片健全指數顯著低于T3處理，而T2、T3、T4處理間的葉片健全指數沒有顯著差異。

可溶性糖是冷害條件下植物細胞內的保護物質。當植物處于低溫條件下時，低溫誘導了水解酶的活性，使淀粉的分解加速，從而增加了可溶性糖含量。黃瓜幼苗貯藏一般在低溫條件下進行，因此，可溶性糖對維持貯藏條件下黃瓜幼苗細胞膜的正常功能有重要作用。由表2可知，隨著貯藏時間的增加，各處理葉片中可溶性糖含量均呈現先增加后降低的趨勢，T1和T3處理的峰值出現在貯藏4 d時，T2和T4處理的峰值出現在貯藏2 d時；隨著貯藏時間的增加，T1處理的黃瓜幼苗可溶性糖含量在貯藏6 d時較貯藏2、4 d時顯著下降，其他各處理的可溶性糖含量在貯藏期間沒有顯著變化；在同一貯藏時間，不同處理間可溶性糖含量也沒有顯著差異。

表2 黃瓜幼苗貯藏期間葉片的可溶性糖含量

由圖2可知，黃瓜幼苗貯藏期間葉片淀粉含量隨著貯藏時間的增加呈下降趨勢。這可能是由于在黑暗條件下，葉片無法進行光合作用，不能合成有機物質，而貯藏期間的低溫誘導水解酶加速催化淀粉的分解。在貯藏0～4 d，各處理間沒有顯著差異；貯藏6 d時，T3處理下葉片淀粉含量顯著低于T1處理，比T1處理下降了59.5%。

貯藏的關鍵在于保證定植后幼苗有良好的生長恢復能力，而心葉相對生長速度是衡量植物恢復生長的重要指標。由圖3可知，貯藏0 d，最低（T1）和最高（T4）基質含水量處理下的幼苗心葉相對生長速度顯著低于其他處理；貯藏2 d，T4處理下幼苗恢復生長慢，顯著低于其他3個處理；貯藏4 d，各處理間沒有顯著差異；貯藏6 d，較低基質含水量的T1、T2處理黃瓜幼苗由于水分虧缺，萎蔫甚至死亡現象嚴重，而T4處理的黃瓜幼苗生長情況良好，且其心葉相對生長速度顯著高于T3處理。

圖2 黃瓜幼苗貯藏期間葉片淀粉含量的變化情況

圖3 黃瓜幼苗定植后心葉相對生長速度的變化情況

綜合來看，貯藏0 d，煉苗期基質相對含水量45%～55%（T2）處理的各項指標和定植后生長恢復能力均表現良好；貯藏2 d，煉苗期基質相對含水量30%～40%（T1）和45%～55%（T2）處理的各項指標和定植后生長恢復能力均表現良好；貯藏4 d，各處理間無顯著差異，但幼苗質量劣變；貯藏6 d，煉苗期基質相對含水量75%～85%（T4）處理的幼苗定植后生長恢復能力相對其他處理較強，但幼苗總體質量下降。

2.2 基于通徑分析的黃瓜幼苗貯運質量的評價指標的篩選

2.2.1 貯藏期間各項指標與定植后幼苗恢復生長能力的相關分析 以定植后心葉生長速度（cm·d-1）為因變量Y，以貯運期間幼苗質量相關指標為自變量（X1～X21），通過Pearson相關分析得到貯藏期所測幼苗質量各相關指標與定植后幼苗恢復生長能力的簡單相關系數。由表3可知，定植后幼苗恢復生長能力與葉片健全指數的相關系數最高，為0.835 （P＜0.001）。線性回歸的結果為：Y=-0.721+1.009葉片健全指數（相關系數r=0.835，決定系數R2=0.698）。

表3 黃瓜貯藏期所測試指標（X）與定植后幼苗恢復生長能力（Y）的簡單關系

2.2.2 黃瓜幼苗貯運中各質量相關指標逐步回歸過程及指標尋優 為了進一步了解黃瓜幼苗貯運期間形態及生理指標在幼苗質量保持中的作用，進一步通過逐步回歸分析和通徑分析篩選可有效評價定植后幼苗恢復生長能力的復合指標。篩選結果如下。

① 復合指標1：葉片健全指數（X11）+0.014可溶性糖含量（X20）（表4），線性回歸的結果為：Y=-0.792+0.938葉片健全指數+0.013可溶性糖含量（相關系數r=0.887，決定系數R2=0.786）。定義Y ′=（Y+0.792）/0.938，則Y ′=X11+0.014X20

表4 葉片健全指數（X11）、可溶性糖含量（X20）與定植后心葉生長速度（Y）的直接和間接通徑系數

② 復合指標 2：葉片健全指數（X11）+ 0.062可溶性糖含量（X20）+3.889比葉重（X12）（表5），線性回歸的結果為：Y=-0.713+0.323葉片健全指數+0.02可溶性糖含量+1.256比葉重（相關系數r=0.94，決定系數R2=0.883）。定義Y ′=（Y+0.713）/ 0.323，則Y ′= X11+0.062 X20+3.889X12

表5 葉片健全指數（X11）、可溶性糖含量（X20）、比葉重（X12）與定植后心葉生長速度（Y）的直接和間接通徑系數

③ 復合指標 3：可溶性糖含量（X20）+ 72.125比葉重（X12）（表6），線性回歸的結果為：Y=-0.61+0.024可溶性糖含量+1.731比葉重（相關系數r=0.929，決定系數R2=0.864）。定義Y′=（Y+0.61）/0.024，則Y ′=X20+72.125X12

表6 可溶性糖含量（X20）、比葉重（X12）與定植后心葉生長速度（Y）的直接和間接通徑系數

④ 復合指標 4：可溶性糖含量（X20）+ 86.24比葉重（X12）-474.56地下部干質量（X4）（表7），線性回歸的結果為：Y=-0.545+0.025可溶性糖含量+2.156比葉重-11.864地下部干質量（相關系數r=0.957，決定系數R2=0.916）。定義Y ′=（Y+0.545）/ 0.025，則Y ′=X20+86.24X12-474.56X4

從通徑分析的結果可以得出（表4），可溶性糖含量與葉片健全指數復合后，可以將線性回歸方程的決定系數提高到0.786，從而能有效地評價幼苗定植后恢復生長情況。若葉片健全指數、可溶性糖含量和比葉重三者復合（表5），會使評價體系更加可靠，線性回歸方程的決定系數再次提高。此時，葉片健全指數對定植后幼苗恢復生長的直接作用不大，主要通過比葉重來作用于定植后心葉相對生長速度；可溶性糖含量對定植后幼苗恢復生長的直接作用較大；比葉重此時也是直接作用于定植后幼苗恢復生長。若僅用可溶性糖含量和比葉重復合后的指標也可以評價幼苗恢復生長的好壞（表6），此時，可溶性糖含量和比葉重都是直接作用于定植后心葉生長速度。將可溶性糖含量、比葉重和地下部干質量3個指標復合是評價幼苗恢復生長最可靠的一種方式（表7），因為此時線性回歸方程的相關系數和決定系數都最大。此時，可溶性糖含量和比葉重都是直接作用于定植后幼苗心葉生長速度，而地下部干質量對定植后幼苗恢復生長情況的直接作用較小，且呈負值，主要是通過比葉重來間接作用于定植后幼苗的恢復生長。

表7 可溶性糖含量（X20）、比葉重（X12）、地下部干質量（X4）與定植后心葉生長速度（Y）的直接和間接通徑系數

3 結論與討論

與正常的生長環境條件相比，穴盤苗在貯藏中的溫、光、濕度等條件發生了變化，使植株的“源—庫”平衡遭到破壞，導致多種形態和生理代謝的改變，幼苗貯運后質量下降（朱海生 等，2004；寧偉 等，2006；程琳 等，2010）。黃翠平等（2007）在研究不同貯藏溫度對黃瓜幼苗質量的影響中指出，隨著貯藏時間的增加，黃瓜幼苗的心葉生長速度在逐漸下降。寧偉等（2006）模擬運貯條件下番茄幼苗質量的保持，發現隨著運貯天數的增加，葉片健全指數逐漸下降，并且通過相關性分析得到葉片健全指數與心葉生長速度的關系很大。這與本試驗的結果是一致的。姚遠等（2010）研究了低溫脅迫對木薯幼苗葉片轉化酶及可溶性糖含量的影響，在低溫脅迫條件下，植物體內可溶性糖含量均有一定程度的增加，而本試驗中可溶性糖含量先增加后降低。

前人研究表明，對幼苗進行出圃前基質含水量調控可顯著影響幼苗定植成活率和生長恢復能力（別蓓蓓，2008）。日本Sato和Yoshioka （2004）研究水分脅迫對低溫貯藏甘藍穴盤苗質量的影響時，證明在低溫暗貯藏條件下水分脅迫會導致葉片中淀粉含量降低。這與本試驗的研究結果一致。朱海生等（2004）研究了不同貯運濕度對番茄幼苗產后質量保持的影響，隨著貯運時間的增加，番茄幼苗的心葉生長速度也在逐漸下降。盡管如此，目前國內的研究仍缺乏出圃前基質含水量調控對貯藏期間幼苗質量影響的系統報道。本試驗結果表明，煉苗期調控基質含水量能夠影響貯藏期黃瓜幼苗的質量及定植后的成活率和生長恢復能力。對于幼苗貯運質量評價體系方面，之前的研究較少，本試驗對此進行初步研究，在今后的試驗中會繼續深入研究。

經過對貯藏期間黃瓜幼苗主要形態指標及生理指標的監測以及評價指標篩選，得出以下結論：

黃瓜幼苗貯藏時間不宜超過4 d，以0～2 d為宜；短期貯藏（0～2 d），建議煉苗期基質相對含水量控制在45%～55%范圍內；若受外因所限需長期貯藏（3～6 d），煉苗期需將基質相對含水量提高到75%～85%范圍內。

黃瓜幼苗通過煉苗期基質相對含水量的控制提高耐貯運性的簡單而直觀的評價指標是葉片健全指數，最可靠的評價方式是“可溶性糖含量+86.24比葉重-474.56地下部干質量”復合而成的指標，但后者需要破壞性取樣且操作起來較為麻煩。

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Effect of Substrate Relative Water Content in Seedling Hardening Stage on Storage Characteristics of Cucumber Seedling

LI Juan-qi1，YANG Tian1，PAN Xiao-bing1，TIAN Yong-qiang1，ZHAO Jing-wen2，CHEN Qing-yun1，GAO Li-hong1*

（1College of Agronomy & Biotechnology，China Agricultural University，Beijing Key Laboratory of Growth and Development Regulation for Protected Vegetable Crops，Beijing 100193，China；2Beijing Agricultural Technology Extension Station，Beijing 100101，China）

To explore the effect of substrate moisture in seedling hardening stage on storage characteristics of commercial cucumber seedling，substrates of cucumber seedlings in hardening stage were treated with different water contents， their growth indicators related to quality during different storaging time，and the recovered growth indicators after transplanting were also measured. Single and composite indicators for evaluating storaging quality of cucumber seedlings were screened. The results show that with the increase of storaging time，the leaf integrity index，starch contents，and leaf growth rate of cucumber seedlings under all substrate moisture treatments were decreased. On the whole，storage for 0 day （direct transplanting），under treatment with substrate relative water content between 45% - 55 %，the seedlings grown had the best recovery after transplanting. Storage for 2 days，under treatments with substrate relative water content between 30% - 40% or 45% - 55 % in seedling hardening stage，the various indicators of cucumber seedlings and their recovery abilities after transplanting presented well. Storage for 4 days，seedling quality deterioration was obvious，but there were no significant differences between all treatments. Storage for 6 days，only under the treatment with substrate relative water content between 75% -85 %，the cucumber seedlings could resume growth after transplanting. By correlation analysis we concluded that the leaf integrity index of cucumber seedlings in storaging period had the highest correlation coefficient with their growth resume abilities after transplanting，which could be taken as the single indicator. Through path analysis，we believed that the composite index of‘soluble sugar content （mg· g-1，FW） +86.24 specific leaf weight（g·dm-2） - 474.56 underground root dry weight （g） ’ could well reflect the seedling growth recovery ability after transplanting .

Cucumber seedling；Seedling hardening stage；Substrate relative water content；Storage characteristics；Key index；Screen

李娟起，女，碩士研究生，專業方向：蔬菜學，E-mail：ljq881229@ 126.com

*通訊作者（Corresponding author）：高麗紅，女，教授，博士生導師，專業方向：設施菜田退化土壤生物修復與水肥高效利用，E-mail：gaolh@cau.edu.cn

2014-03-05；接受日期：2014-05-29

公益性行業（農業）科研專項（201303014），現代農業產業技術體系北京市果類蔬菜創新團隊項目，國家星火計劃項目（2012GA600002）