海藻肥對黃瓜抗低溫脅迫的影響分析

羅增濤

（山東省濱州市沾化區(qū)林業(yè)局，山東濱州 256800）

海藻肥對黃瓜抗低溫脅迫的影響分析

羅增濤

（山東省濱州市沾化區(qū)林業(yè)局，山東濱州 256800）

本文研究了施用海藻肥的試驗苗和不施海藻肥的對照苗對低溫脅迫的反應。結果表明，黃瓜試驗苗葉片抗低溫效果明顯高于對照苗。在5℃低溫脅迫下，試驗苗葉片相對含水量、葉綠素含量、呼吸強度和氣孔阻力均顯著高于對照苗，而葉片蒸騰強度低于對照苗。試驗苗葉片較強的保水力和較高的能量代謝水平是較對照苗抗冷的重要原因。

海藻肥；黃瓜；低溫脅迫

近年來，隨著經濟快速發(fā)展和農業(yè)產業(yè)結構不斷調整，我國黃瓜的栽培現(xiàn)狀也發(fā)生了很大的變化，面積不斷發(fā)展擴大，品種更加豐富多樣，栽培茬口劃分更加細致，并實現(xiàn)了周年生產。我國的露天栽培黃瓜抗病性較強，農藥使用量相對較少，但保護地內容易滋生病菌，黃瓜抗病能力較差，因此保護地黃瓜病害（尤其是葉部病害）比較嚴重，用藥量較大[1]。人們正不斷加強保護地黃瓜的抗病能力，在未來幾年內，保護地黃瓜的用藥量會明顯降低，抗病能力會有顯著提高。海藻肥作為一種能提高植物抗病能力的天然產物受到了人們越來越多的關注。海藻肥含有豐富的礦物元素，它能促進植物生長出健壯強大的根系，促進植物對土壤水分、養(yǎng)分與氣體的吸收利用；可增大植物莖稈的維管束細胞，加快養(yǎng)分、水與光合產物的運輸；加快植物細胞分裂，延緩細胞衰老，增加植物葉綠素含量，提高光合作用效率，提高產量，改善品質，增強作物抗旱、抗病蟲、抗寒等多種抗病能力[2]。海藻所含有的天然植物荷爾蒙可以避免和減輕抗逆反應對其造成的損害，如用海藻肥處理過的番茄能抵抗-3℃的低溫；缺鉀脅迫下，經海藻肥處理能顯著促進小麥生長，提高產量[3]。低溫是黃瓜設施栽培的主要障礙因子之一，在黃瓜設施栽培中，人們對黃瓜抗病方面的研究較多，而對其抗冷特性方面的研究鮮有報道。近幾年，各國對于黃瓜抗冷特性方面的研究開始迅速升溫，研究發(fā)現(xiàn)經海藻肥處理后可明顯提高黃瓜的干物質含量和根冠比，提高根系活躍吸收面積和總吸收面積，促進植株的生長發(fā)育，提高產量，對黃瓜的產業(yè)化生產具有一定的指導意義。本文旨在系統(tǒng)研究海藻肥對黃瓜苗的抗冷特性，探討其抗冷的生理機制，為黃瓜在設施栽培中防范冷害提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料及試劑

試驗于2015年3月15日在山東省德州市農友種業(yè)公司的蔬菜實驗站（德州市德城區(qū)天衢中路666號）進行。試驗品種為津綠3號黃瓜。海藻肥選用青島艾方圓生物科技有限公司生產的濃縮型海藻肥。

1/2Hogland營養(yǎng)液配方：硝酸鈣945mg/L、硝酸鉀607mg/L、磷酸銨115mg/L、硫酸鎂493mg/L、鐵鹽溶液2.5mL/L、微量元素5mL/L，用蒸餾水稀釋至pH=6.0。

1.2 試驗設計

黃瓜種子浸種8h后，以沙培育苗，出苗后澆1/2Hogland營養(yǎng)液10mL，長至5片真葉時移栽至盆中，每盆種植黃瓜苗10株，試驗重復4次。

在黃瓜苗長至5片真葉時，將幼苗盆分為兩半，一半噴施稀釋300倍的海藻肥20mL，另一半以清水為對照，做好標記。每天將幼苗全部放入5℃培養(yǎng)箱中處理4h，然后將處理后的幼苗放入28℃培養(yǎng)箱中進行恢復。培養(yǎng)3d，每天在不同處理的盆中分別隨機挑取3株，測量幼苗的各項指標，均重復3次。對得到的數(shù)據進行處理、分析。指標為葉片相對含水量、葉綠素含量、呼吸強度、蒸騰強度和氣孔阻力。

1.3 測量指標及方法

1.3.1 葉片相對含水量

采用稱重法測定葉片含水量，以對照幼苗含水量為100%，經低溫脅迫處理幼苗含水量與之比較計算相對含水量[4]。

1.3.2 葉綠素含量

葉綠素含量采用無水乙醇-丙酮混合液提取法測定[5]。

1.3.3 呼吸強度和蒸騰強度

用ADC光合測定儀（英國產）在5℃低溫脅迫下測定葉片呼吸強度和蒸騰強度。

1.3.4 氣孔阻力

用美國產的LI-6200恒態(tài)氣孔儀測定葉片的氣孔阻力。

2 結果與分析

2.1 低溫脅迫下海藻肥對黃瓜幼苗葉片相對含水量的影響

表1 低溫脅迫下海藻肥對黃瓜幼苗葉片相對含水量的影響

黃瓜幼苗在低溫脅迫下，冷害的直觀表現(xiàn)是葉片的失水，因此失水的強度能夠反映幼苗的受害程度[4]。如表1所示，在低溫脅迫下，黃瓜試驗苗與對照苗葉片相對含水量均呈下降趨勢，但前者降低幅度顯著小于后者，黃瓜試驗苗在低溫脅迫2d后葉片含水量是88.5%，而對照苗在低溫脅迫下是76.4%；低溫脅迫3d后試驗苗葉片含水量是80.5%，而試驗苗則是62.5%。這說明在低溫脅迫下黃瓜試驗苗葉片失水明顯慢于對照苗，這與冷害癥狀的觀察結果相吻合。

2.2 低溫脅迫下海藻肥對黃瓜幼苗葉片葉綠素含量的影響

表2 低溫脅迫對黃瓜實驗苗和對照苗葉片葉綠素含量的影響

低溫脅迫能促進植物葉綠素的降解和抑制其合成，因此葉綠素含量的變化也能反映低溫對植物的傷害程度[6]。如表2所示，黃瓜試驗苗在低溫脅迫1d后葉片葉綠素含量是1.94mg/dm2，而對照苗是1.72mg/dm2；低溫脅迫3d后試驗苗葉片葉綠素含量是1.70mg/dm2，而對照苗是1.54mg/dm2。黃瓜試驗苗與對照苗在低溫脅迫下葉片葉綠素含量同樣都呈下降趨勢,但前者下降明顯慢于后者，說明試驗苗葉片葉綠素含量受低溫脅迫影響比對照苗較小，一旦解除脅迫光合功能會很快恢復，而對照苗則與之相反。

2.3 低溫脅迫下海藻肥對黃瓜幼苗葉片呼吸強度、蒸騰強度和氣孔阻力的影響

表3 低溫脅迫對黃瓜實驗苗和對照苗葉片呼吸強度、蒸騰強度和氣孔阻力的影響

低溫脅迫下，植物若能維持較強的呼吸強度、氣孔阻力和較低的蒸騰強度，就意味著維持了較高的能量代謝水平，因而對低溫脅迫也就具有較強的抵御能力。如表3所示，黃瓜試驗苗在低溫脅迫3d后葉片呼吸強度是1.76CO2μmol/(m2·s)，明顯高于對照苗的0.92CO2μmol/(m2·s)，可以看出在低溫脅迫下黃瓜試驗苗能維持較高的呼吸強度。黃瓜幼苗冷害癥狀的直觀表現(xiàn)是葉片的失水，因此葉片保水力與黃瓜抗冷性密切相關。如表3所示，在0d時，黃瓜試驗苗蒸騰強度低于對照苗，氣孔阻力略高于對照苗，而低溫脅迫使前者蒸騰強度明顯降低，氣孔阻力明顯升高。脅迫3d后，試驗苗蒸騰強度和氣孔阻力均顯著低于和高于對照苗，由此可認為試驗苗葉片在低溫脅迫下氣孔阻力高于對照苗、蒸騰失水速度要慢于對照苗，因而試驗苗在低溫脅迫下具有較強的保水力。

3 結論與討論

施用海藻肥能顯著增強黃瓜幼苗的抗冷性，具體表現(xiàn)為實驗苗在低溫脅迫下葉片蒸騰強度較低、相對含水量較高、氣孔阻力大、呼吸強度弱等。在本試驗中，黃瓜試驗苗與對照苗相比，在低溫脅迫下葉片失水癥之所以出現(xiàn)較晚，與具有較高的氣孔阻力有關。氣孔是植物水分散失的重要通道，維持較高氣孔阻力亦就維持了較低的蒸騰強度，從而降低了葉片蒸騰失水量，進而使葉片在低溫脅迫下不會因很快失水而呈現(xiàn)冷害癥狀。呼吸作用是植物最主要的能量代謝過程，在低溫脅迫下黃瓜實驗苗能夠維持較長時間較強的呼吸強度和根系較為穩(wěn)定的酶活性，也就維持了較高能量代謝水平，這是試驗苗比對照苗更抗冷的重要生理原因。

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[2]張術聰,宋海妹,單俊偉.海藻生物有機肥在黃瓜上增產效果研究[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2013,(3):27-31.

[3]劉培京,王飛,張樹清.海藻生物有機液肥對蔬菜種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[J].安徽農業(yè)科學,2013,(1):7-11.

[4]何啟平,陳瑩.校園常見植物葉綠素提取方法比較及其含量測定[J].黑龍江農業(yè)科學,2015,(10):117-120.

[5]趙世杰.植物生理學實驗指導[M].北京:中國農業(yè)出版社, 2000,117-120.

[6]申婷,胡蕾,劉忠良.黃瓜施用海藻酸可溶性肥料的效果[J].浙江農業(yè)科學,2013,(4):7-10.

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Effect of Seaweed Fertilizer on Cucumber under Low Temperature Stress

LUO Zeng-tao
(Forestry Bureau,Zhanhua District,Binzhou City,Shandong Province,Binzhou 256800,China)

In this paper,the response of the experiment seedlings using seaweed fertilizer to low temperature stress was studied.The results showed that the resistance to low temperature of cucumber seedlings was significantly higher than that of CK.Under low temperature stress at 5℃,the relative water content,chlorophyll content,respiration rate and stomatal resistance of seedlings were significantly higher than that of the control seedlings,while the transpiration intensity of leaves was lower than that of the control seedlings.The strong water retention and higher energy metabolism of the seedlings were the important reasons for the cold resistance of the seedlings.

Seaweed fertilizer;cucumber;low temperature stress

S14-33獻標識碼：A

1008-1038(2016)11-0026-03

2016-06-17

羅增濤（1983—），男，農藝師，主要從事果樹栽培和蔬菜管理方面工作