淹水對黃瓜幼苗生長和生理指標的影響

朱進　于斌

摘要：以黃瓜品種津研7號（Cucumis sativus L. cv. Jinyan No.7）為材料，研究了不同淹水脅迫時間對黃瓜幼苗生長、葉綠素與丙二醛含量的影響。結果表明，淹水脅迫下黃瓜幼苗的株高、葉片數、地上部鮮重、總根長度、總投影面積、總表面積與不淹水對照差異不顯著，根鮮重、根系平均直徑、根系總體積則顯著高于對照，但根尖數量、根分叉數量與對照相比先增后減，黃瓜幼苗的葉綠素含量顯著低于對照，丙二醛含量顯著高于對照。說明黃瓜能耐受一定程度的淹水脅迫，但耐淹水脅迫的能力有限，淹水脅迫下黃瓜幼苗生理受到顯著傷害，光合作用顯著減弱。

關鍵詞：黃瓜（Cucumis sativus L.）；淹水脅迫；生長；生理指標

中圖分類號：S642.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）06-1463-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.06.025

澇漬脅迫影響全球大約10%面積的耕地，是影響農作物產量的最重要限制因子之一[1]，其導致的土壤通氣不良、缺氧狀況會使土壤處于還原狀態，進而影響作物水分和養分的攝取，嚴重制約作物的生長發育與產量形成[2]。中國長江和黃河等流域由于生態環境惡化，洪澇災害頻繁發生，造成巨大的經濟損失[3]。黃瓜（Cucumis sativus L.）是葫蘆科（Cucurbitaceae）黃瓜屬（Cucumis L.）中幼果具刺的栽培種，營養豐富，藥用價值高，是中國露地和設施栽培的主要蔬菜，在蔬菜產業經濟中占有重要地位；其根系好氣、喜濕，但不耐缺氧[4，5]，所以研究淹水脅迫對黃瓜的影響，對于克服或減輕澇漬脅迫對黃瓜的危害，實現黃瓜的高產穩產具有重要的現實意義，但目前相關的報道極少[6]。為此，試驗比較了淹水脅迫對黃瓜幼苗生長、葉綠素與丙二醛含量的影響，以期為黃瓜高產穩產栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2015年4月在長江大學塑料大棚和園藝植物生理實驗室進行，黃瓜品種為津研7號（C. sativus cv. Jinyan No.7），種子購于荊州市晶華種業公司。采用盆栽方法，試驗設淹水和不淹水2個處理，以不淹水為對照，在黃瓜幼苗4葉1心時將塑料盆栽放在水桶中進行淹水處理，水淹沒基質表面1～2 cm。每個處理各50盆，分別在淹水的0、3、6、9、12 d每處理各取10盆測定各項指標。

1.2 方法

2015年4月21日將黃瓜種子曬種1 d，22日溫水浸種6 h后在光照培養箱內進行催芽，溫度控制在28～30 ℃，25日黃瓜發芽后，播種于長江大學大棚溫室內的穴盤里面育苗。至29日出苗后將黃瓜幼苗移栽到15 cm×20 cm的塑料盆中，采用基質常規育苗。5月13日，當黃瓜幼苗長至3～4葉1心時，開始進行淹水脅迫處理。在淹水處理的3、6、9、12 d進行株高、葉片數、鮮重、葉綠素含量、丙二醛、根系形態等指標的測定。采用SPAD502葉綠素儀測定總葉綠素含量，即SPAD值；采用硫代巴比妥酸法測定丙二醛含量[7]；采用根系分析儀測定根系形態各項指標。

1.3 數據處理

試驗結果以測定的平均值表示。數據的統計分析采用Microsoft Office Excel 2003和SAS 9.1軟件處理并作圖，利用鄧肯氏新復極差檢驗法（Duncan′s new multiple range test，DMRT）進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 淹水脅迫對黃瓜幼苗生長的影響

淹水脅迫對黃瓜幼苗生長的影響情況見表1。從表1可知，黃瓜幼苗的株高在淹水3、6、9、12 d時與對照（不淹水）相比，差異不顯著（P>0.05）。黃瓜幼苗的葉片數、地上部鮮重在淹水3 d時，與對照相比差異也不顯著（P>0.05）；但在淹水6 d時，葉片數、地上部鮮重與對照相比差異顯著（P<0.05）；而在淹水9、12 d時與對照差異又不顯著（P>0.05）。黃瓜幼苗的根鮮重在淹水3 d時與對照差異不顯著（P>0.05），但在淹水6、9、12 d時，根鮮重顯著高于對照（P<0.05）。說明淹水對黃瓜幼苗的株高無顯著影響，反而在淹水到一定程度時，對黃瓜幼苗的生長會產生一定的促進作用，主要是促進根的生長，對促進地上部生長的作用有限。

2.2 淹水脅迫對黃瓜幼苗葉綠素含量的影響。

淹水脅迫對黃瓜幼苗葉片中葉綠素含量的影響情況見圖1。從圖1可知，在淹水3、6、9、12 d的黃瓜幼苗葉片葉綠素含量均低于對照（不淹水），并且與對照的差異都達到了顯著水平（P<0.05）。說明淹水對黃瓜幼苗葉片中的葉綠素含量負面影響顯著。

2.3 淹水脅迫對黃瓜幼苗丙二醛含量影響

淹水脅迫對黃瓜幼苗中丙二醛含量的影響情況見圖2。由圖2可知，淹水處理后，黃瓜幼苗的丙二醛含量都高于對照，其中淹水3 d的黃瓜幼苗丙二醛含量雖然高于對照，但與對照間差異不顯著（P>0.05）；而淹水6、9、12 d的黃瓜幼苗丙二醛含量都顯著高于對照（P<0.05），說明在淹水處理6、9、12 d時對黃瓜幼苗已造成了傷害。

2.4 淹水脅迫對黃瓜幼苗根系的影響

淹水脅迫對黃瓜幼苗根系生長的影響情況見表2。由表2可知，黃瓜幼苗的總根長度、總投影面積、總表面積在整個試驗期間內與對照的差異均不顯著（P>0.05）。黃瓜幼苗的根系平均直徑在淹水3、6、9 d時與對照的差異也不顯著（P>0.05）；但在淹水12 d的根系平均直徑顯著高于對照（P<0.05）。黃瓜幼苗的根系總體積在淹水3、6 d時與對照差異不顯著（P>0.05）；但在淹水9、12 d顯著高于對照（P<0.05）。黃瓜幼苗的根尖數量在淹水3、9 d時與對照差異不顯著（P>0.05）；但在淹水6 d時顯著高于對照（P<0.05），在淹水12 d時顯著低于對照（P<0.05）。黃瓜幼苗的根分叉數量在淹水3、6 d時顯著高于對照（P<0.05），在淹水9 d時與對照差異不顯著（P>0.05），而在淹水12 d時顯著低于對照（P<0.05）。

3 小結與討論

在淹水脅迫下，植物為了適應環境變化，會在形態和代謝方面發生相應的調整；并且淹水對許多植物生長具有顯著的抑制作用[8-10]。試驗中，淹水脅迫后黃瓜幼苗的株高、葉片數、地上部鮮重、總根長度、總投影面積、總表面積與對照的差異最后不顯著，根鮮重、根系平均直徑、總根體積最后顯著高于對照，說明淹水脅迫對黃瓜的生長并沒有產生抑制作用，在一定淹水條件下反而對黃瓜根系的生長產生了一定的促進作用，這可能與黃瓜在淹水后容易產生不定根且不定根粗壯有關。說明黃瓜能耐受一定的淹水脅迫，這與在絲瓜上的研究結果相對一致[11]。但根尖數量、根分叉數量與對照相比先增后減，說明短期的淹水脅迫對黃瓜幼的生長有一定促進作用，但隨著時間的延長，對黃瓜幼苗的根系生長就具有抑制作用了。葉綠素是進行光合作用的基礎物質，葉綠素的含量、比例對葉片光合作用有著重要的影響[12]；試驗中，淹水脅迫下黃瓜幼苗的葉綠素含量顯著低于對照，說明淹水脅迫對黃瓜幼苗的光合作用產生了顯著的負面影響。丙二醛常作為膜脂過氧化損傷的標志，其含量的多少可以反映膜脂發生過氧化的輕重程度，丙二醛含量越高，表示膜脂發生過氧化的程度越嚴重，其含量的高低能反映逆境脅迫下植物傷害程度的強弱[13]；試驗中，淹水脅迫下的黃瓜幼苗丙二醛含量顯著高于對照，這與銀杏[14]、無花果[15]等植物以及前人在黃瓜上的研究結果[6]一致，說明淹水對黃瓜幼苗會造成顯著的氧化損傷。這與絲瓜的研究結果[11]不同，這是瓜類中黃瓜不如絲瓜耐澇、絲瓜最耐澇[16]的佐證。

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