不同藥劑處理對低夜溫下番茄幼苗的影響

陳麗平，趙方貴，程 斐，楊延杰，陳 寧，李 敏*

(1．青島農業大學園藝學院，山東青島266109;2．青島農業大學生命科學院，山東青島266109)

隨著蔬菜工廠化育苗的普及，降低低溫期的加溫成本成為非常突出的問題［1－4］。我國加溫費用高，日光溫室或大棚育苗在北方大部地區普遍存在晝溫高、夜溫低的現象［5－6］。為提高蔬菜幼苗夜間耐冷能力，筆者以育苗生產中重點蔬菜之一的番茄為研究對象，采用方便的藥劑處理，旨在對比前人研究的幾種提高耐冷性的藥劑之間的差異［7－10］，以及對番茄幼苗耐低夜溫能力的影響，以期能為晝夜溫差較大時生產高質量的番茄幼苗找到更簡單易行的方法，從而降低蔬菜工廠化育苗的加溫成本。

1 材料與方法

以草炭與珍珠巖(2∶1)為育苗基質，基質pH=6．5，常規溫燙浸種催芽后播于72孔穴盤中。番茄在25～30℃條件下出苗，出苗7天后轉入6～12℃的低夜溫，兩片真葉展平后對幼苗噴施濃度為50、100、200 mg/L的氯化鈣(CaCl2)、水楊酸(SA)、硝普納(SNP)和殼聚糖(CS)，3 d 1次，共處理3次，清水為對照(CK)，共13個處理，分別記為 CaCl250、CaCl2100、CaCl2200;SA50、SA100、SA200;SNP50、SNP100、SNP200;CS50、CS100、CS200及CK。處理7 d和15 d后測定幼苗的生長指標［干重、鮮重、相對生長率(RGR)］，生理指標［葉綠素、丙二醛(MDA)、根系活力、細胞膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)、可溶性蛋白和可溶性糖含量］。其中，相對生長率(RGR)=(ln w2－ln w1)/(t2－t1)。葉綠素采用SPAD-502 PLUS葉綠素測定儀，MDA含量采用TBA比色法測定，根系活力測定采用TTC法，細胞膜透性測定用電導儀法，SOD活性測定采用NBT法，可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍G-250法，可溶性糖含量測定采用蒽酮法［11］。數據采用DPS7．05數據處理軟件進行處理。

2 結果與分析

2．1 不同藥劑處理對低夜溫下番茄幼苗生長量的影響 由表1可知，不同藥劑處理都能在一定濃度范圍內提高低夜溫下番茄幼苗鮮干重的RGR，除SA、SNP外，促進作用都隨藥劑濃度升高而呈現先升后降趨勢;其中，SNP200處理的鮮、干重的 RGR 最大，分別為105．18 mg/(g·d)和11．29 mg/(g·d)，較CK增加31．98%和32．48%;CS100處理的鮮干重的RGR與之差異不顯著;達到一定濃度(CaCl2200和SA100)后藥劑處理有降低RGR的作用。SNP處理的RGR一直隨濃度升高而增加;SA處理，隨著濃度增加，鮮重相對變化量是下降的，干重稍有區別但大致也是下降的。

表1 低夜溫下不同藥劑處理的番茄幼苗鮮干重

2．2 不同藥劑處理對低夜溫下番茄幼苗葉綠素含量和根系活力的影響 由表2可知，不同藥劑處理都能在一定濃度范圍內增加低夜溫下的番茄幼苗葉綠色含量，但是，各藥劑作用效果隨著濃度增加表現出不同的趨勢。CaCl2逐漸下降，SNP逐漸增加，CS先升后降，SA低濃度效果較佳。其中，CS100和SNP200處理的葉綠色含量最高，分別為57．35和57．34，較 CK 增加8．33%和 8．31%;SA50 和 SNP100 處理的葉綠素含量差異不顯著;達到一定濃度(CaCl2200和SA100)葉綠色含量下降。SNP處理的葉綠素含量一直隨濃度升高而增加。

表2 不同藥劑處理的番茄幼苗葉綠素含量和根系活力

不同藥劑處理都能不同程度地增加低夜溫下番茄幼苗的根系活力，增強了番茄幼苗根系活力;CaCl2和SA處理后番茄幼苗根系活力的增加都隨藥劑濃度升高呈先升后降趨勢;其中SA100處理的根系活力最高，為89．25 mg/(g·h)，較其他處理有顯著差異，其次是CaCl2100、SNP50和SA50，這3個處理的根系活力無顯著差異。而CS處理的根系活力一直隨濃度升高而增加;SNP表現出低濃度效果較優。

2．3 不同藥劑處理對低夜溫下番茄幼苗SOD活性、可溶性蛋白和可溶性糖含量的影響 由表3可知，不同藥劑處理對低夜溫下番茄幼苗的SOD活性有顯著的影響，均能在一定濃度范圍內不同程度增加低夜溫下番茄幼苗的SOD活性、可溶性蛋白和可溶性糖含量，SNP處理后SOD活性都隨藥劑濃度升高而呈先升后降趨勢;其他藥劑處理則逐漸下降，表現出低濃度促進效果明顯。其中，CaCl250處理的SOD活性最高，為98．00 U/g，較CK 增加68．38%，其次是CaCl2100，但與之差異顯著。濃度達到200 mg/L時，除SNP處理外，番茄幼苗的SOD活性都較CK顯著下降。

表3 不同藥劑處理的番茄幼苗SOD活性、可溶性蛋白和可溶性糖含量

藥劑處理的可溶性蛋白含量都隨藥劑濃度的增加而呈先升后降趨勢，SA逐漸降低，SNP逐漸升高。其中，CS100處理的可溶性蛋白含量最高，為15．43 mg/g，較 CK增加83．90%;其次是SNP200和SA50，且3者之間無顯著差異。

SA和CS處理后番茄幼苗可溶性糖含量都隨濃度升高而呈先升后降趨勢，而CaCl2處理的可溶性糖含量隨濃度升高而升高;SNP低濃度效果較佳。其中，SA100處理的可溶性糖含量最高，為27．73 mg/g，其次是CS100，二者之間差異不顯著。

2．4 不同藥劑處理對低夜溫下番茄幼苗MDA含量和細胞膜透性的影響 由表4可知，不同藥劑處理對低夜溫下番茄幼苗MDA含量影響顯著，其MDA含量都較CK有不同程度地下降。其中，CS100處理的 MDA含量最低，為24．00 μmol/g，較 CK 下降了 28．72%，其次是 SA50、SNP100 和SNP200，三者無顯著差異。SNP處理的MDA含量隨濃度升高而下降。

表4 不同藥劑處理的番茄幼苗MDA的含量和細胞膜透性

SA50處理的細胞膜透性最低，為0.350，較CK下降24．41%;其次是SNP100、CaCl2200和CS200，且3個處理間無顯著差異。

2．5 低夜溫下番茄幼苗的相對生長率與各項生理指標的相關性分析 由表5可知，低夜溫下，番茄幼苗鮮重的RGR與葉綠素、MDA含量呈極顯著相關，與可溶性蛋白呈顯著相關;干重的RGR與葉綠素、可溶性蛋白和MDA含量呈極顯著相關，與SOD活性顯著相關;干重的RGR與葉綠素含量、SOD活性和可溶性蛋白含量呈正相關，而與MDA含量呈負相關。綜合考慮，可以確定葉綠素含量和MDA作為番茄幼苗在低溫下的首要抗冷指標，其次為可溶性蛋白含量，最后是SOD活性。

表5 低夜溫下的番茄幼苗RGR與各項生理指標的相關性

2．6 增強番茄幼苗耐冷性藥劑種類和藥劑濃度的篩選 由表6 可知，番茄幼苗的 RGR(鮮)和 RGR(干)都是 SNP200 和CS100處理最好。生理指標中，CS100、SNP200和SA50處理的葉綠素、MDA和可溶性蛋白含量表現最佳，且3者間無顯著差異。SNP100的葉綠素和MDA含量較前3個處理無顯著差異，但可溶性蛋白含量與CS100差異顯著;SOD活性最高的是CaCl250，其他各處理差異不顯著，綜合考慮生長指標和生理指標及其相關性高低，SNP200和CS100兩個處理對增強番茄幼苗耐冷性效果最好，其次是SA50和SNP100。

表6 藥劑和濃度篩選

3 結論與討論

番茄育苗生產中最普遍的問題就是低夜溫造成的損害，增強番茄幼苗在低夜溫下的耐冷性對節約番茄的育苗成本非常重要［1－4］。已有研究側重藥劑對蔬菜抗冷性的影響，但是對藥劑之間的差異進行比較的不多［7－10］。筆者研究發現CaCl2、SA、SNP和CS都有促進番茄幼苗耐低溫的作用，但促進效果有一定差異。

植物生長初期體量較小，取樣造成的誤差較大［12］，鮮干重等指標不易體現其生長狀況，而相對生長率則能較好地體現一段時間內植物生物量的增長快慢［13］。該研究的結果表明所采用的4種藥劑都能不同程度地促進低夜溫下番茄幼苗的相對生長率，與已有研究結果相似［7－10，14－15］。

藥劑處理在一定程度上影響低溫下番茄幼苗的一些生理指標［16－17］。該研究發現 CaCl2、SA、SNP 和 CS 4 種藥劑在一定濃度范圍內均能增加低夜溫下番茄幼苗的葉綠素、可溶性蛋白和可溶性糖含量，提高番茄幼苗的根系活力和SOD活性，降低MDA含量和細胞膜透性，與已有的研究結果相似［9，16－18］。但不同的藥劑種類及不同的濃度對眾多的生理指標的影響表現各不相同，究竟如何選擇生理指標做為耐低溫的指標，在已有研究中所見較少［7，19］。該研究以能體現番茄幼苗生物量變化快慢的鮮干重的相對生長率為因變量，分析7個生理指標與相對生長率之間的相關性。結果表明，番茄幼苗的葉綠素含量、MDA含量與其鮮干重的相對生長率都呈極顯著相關;可溶性蛋白含量則與干重的相對生長率呈極顯著相關而與鮮重的相對生長率呈顯著相關;SOD含量與干重的相對生長率呈顯著相關而與鮮重的相對生長率無顯著相關性;其他生理指標如根系活力、可溶性糖、細胞膜透性則與相對生長率無顯著相關。這一結果與王之煥等［17］、劉曉宇等［17］、李俊等［20］的研究結果不同，可能與這幾個生理指標的測定方法有關，在操作過程中易出現誤差干擾。SOD也存在同樣的問題，作為耐低溫指標來說欠缺穩定性［19－20］。因此認為，葉綠素含量和MDA含量更適合于作耐冷指標，其次是可溶性蛋白。

該研究表明，SNP200和CS100處理的番茄幼苗在相對生長率、葉綠素含量及MDA含量等指標中都較CK有顯著變化，明顯表現出耐低溫能力提高，其次是SA50和SNP100處理的結果。整體結果表明SNP200和CS100處理的番茄幼苗耐冷能力提高最大。但從各個指標隨濃度變化的反應來看，SNP在50～200 mg/L范圍內變化時，各個生長、生理指標(RGR、葉綠素、可溶性蛋白和MDA)出現先升后降的情況較少，并且先升后降的幅度也較其他藥劑要小(根系活力、可溶性糖)，說明SNP對促進番茄幼苗耐冷性的作用范圍較寬泛，在很大濃度范圍內都能促進番茄幼苗耐冷性的提高。由此可見，SNP不容易因濃度問題而產生藥害，更適合在生產上應用、更易于操作。

［1］吳建軍．設施蔬菜育苗存在的問題及其技術［J］．現代農業科技，2011(1):145，147．

［2］郭孟報，楊明金，劉斌，等．我國蔬菜育苗產業現狀及發展動態［J］．農機化研究，2015(1):250－253．

［3］張昆．蔬菜工廠化育苗產業發展研究［J］．農業科技與裝備，2015(1):74－75．

［4］宗曉琴．山西省蔬菜集約化育苗生產現狀及對策［J］．農業技術與裝備，2007(7):26－28．

［5］曹新榮，陳紅．蔬菜育苗生產中常見的問題及預防對策［J］．新疆農業科技，2008(3):49．

［6］尚慶茂．創新與發展——中國蔬菜集約化育苗［J］．蔬菜，2011(9):1－3．

［7］李延軍，王麗麗，蔣欣梅，等．外源水楊酸誘導對番茄幼苗抗冷性的影響［J］．東北農業大學學報，2006，37(4):463 －467．

［8］薛國希，高輝遠，李鵬民，等．低溫下殼聚糖處理對黃瓜幼苗生理生化特性的影響［J］．植物生理與分子生物學學報，2004，30(4):441 －448．

［9］唐寬強，劉守偉，吳鳳芝，等．外源噴施CaCl2對低溫逆境下番茄抗冷性及開花結果的影響［J］．北方園藝，2013(11):10－14．

［10］肖春燕，邢瀟晨，劉會芳，等．低溫下NO對黃瓜光合熒光及抗氧化特性的影響［J］．核農學報，2014，28(6):1083 －1091．

［11］李合生．植物生理生化實驗原理和技術［M］．北京:高等教育出版社，2000．

［12］宗學鳳，王三根．植物生理研究技術［M］．重慶:西南師范大學出版社，2011．

［13］張振賢，程智慧．高級蔬菜生理學［M］．北京:中國農業大學出版社，2008．

［14］ZHUGW，ZHOUT，YAOS．Effects of chitosan and Salicylic acid an cold resistance of litchi under low temperature［J］．Agricultural science ＆technology，2011，12(1):26 －29．

［15］謝冬娣，石貴玉，岳君．殼聚糖對苦瓜種子萌發和幼苗生長的影響［J］．廣東農業科學，2006(6):33 －35．

［16］于秀針，張彩虹，姜魯艷，等．外源NO對低溫脅迫下番茄種子萌發和幼苗生長的影響［J］．北方園藝，2014(22):5－8．

［17］王之煥，于英梅，張曉明．低溫弱光下殼聚糖對番茄幼苗生理指標的影響［J］．吉林農業大學學報，2011，33(1):42 －46．

［18］劉曉宇，明霞，楊威．殼聚糖混劑對番茄幼苗生理特性的影響［J］．河南師范大學學報(自然科學版)，2008，36(6):117 －119．

［19］廉潔，谷建田，張喜春．氯化鈣對低溫脅迫下番茄幼苗的影響［J］．中國農學通報，2015，31(16):47 －51．

［20］李俊，李建明，胡曉輝，等．亞精胺浸種對番茄幼苗抗鹽堿的生理特性研究［J］．西北植物學報，2012，32(9):1788 －1791．