弱光脅迫對(duì)金絲瓜生理特性的影響

邵 雙，翟蘇輝

(沈陽化工大學(xué) 制藥與生物工程學(xué)院， 遼寧 沈陽 110142)

北方地區(qū)的設(shè)施栽培是蔬菜產(chǎn)品周年供應(yīng)的保障，其栽培面積逐年擴(kuò)大.但是設(shè)施覆蓋物及冬季雨雪等氣候，使保護(hù)地內(nèi)的光照強(qiáng)度僅為露地的49 %～73 %[1]，弱光成為限制作物生長(zhǎng)的制約因素.近年，由于冬季“菜籃子”市場(chǎng)的旺盛需求和人們消費(fèi)水平的提高，稀特蔬菜金絲瓜悄然成為保護(hù)地栽培的新寵[2].然而有關(guān)金絲瓜在弱光下的生長(zhǎng)和生理特點(diǎn)鮮有報(bào)道，本文就此設(shè)計(jì)了詳細(xì)實(shí)驗(yàn)，以期為探索保護(hù)地金絲瓜栽培技術(shù)提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料和處理

供試金絲瓜其種子為市購所得，品種為金絲果.

將金絲瓜種子置于培養(yǎng)箱內(nèi)28 ℃催芽，在沈陽化工大學(xué)植物培養(yǎng)室內(nèi)育苗，待金絲瓜幼苗長(zhǎng)至兩葉一心期時(shí)放入光照培養(yǎng)箱(DHD-420，廣東省醫(yī)療器械廠)進(jìn)行光照處理.設(shè)置光照強(qiáng)度分別為100、200、400、600、800 μmol/m2·s，每日光照16 h，溫度為(25/18±2) ℃(白天/夜晚).處理時(shí)間為14 d.每個(gè)處理6株，3次重復(fù).

1.2 衡量指標(biāo)與測(cè)定方法

每個(gè)處理選取3株代表性植株測(cè)定指標(biāo).株高通過皮尺測(cè)量；莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)量；葉面積的測(cè)定是將標(biāo)準(zhǔn)紙置于葉片下方，描畫出葉片輪廓，剪下后稱重，再與單位面積標(biāo)準(zhǔn)紙的重量相比，計(jì)算出葉面積；取黃瓜幼苗期整株地上部分，電子天平稱鮮質(zhì)量，然后烘干至恒質(zhì)量測(cè)得干質(zhì)量.葉綠素含量采用分光光度法，胡蘿卜素含量采用色譜法[3].植物N含量采用H2SO4-H2O2消煮法[4]，P含量采用釩鉬黃吸光光度法[5]，K、Fe、Zn含量采用火焰光度法測(cè)定[5].

2 結(jié)果與分析

由表1可見:在100 μmol/m2·s和200 μmol/m2·s較弱光強(qiáng)下，金絲瓜幼苗株高較高，但莖粗較細(xì)，葉面積較大，呈現(xiàn)出植株徒長(zhǎng)的特性.當(dāng)光強(qiáng)大于400 μmol/m2·s時(shí)，株高、莖粗和葉面積隨著光強(qiáng)增強(qiáng)而明顯增大，說明增加光照利于金絲瓜的生長(zhǎng).鮮質(zhì)量和干質(zhì)量是植物總生長(zhǎng)量的直觀表現(xiàn).表1顯示二者隨光強(qiáng)增加而顯著增加，但600 μmol/m2·s和800 μmol/m2·s處理差別不顯著，說明在600 μmol/m2·s光強(qiáng)以下時(shí)，光強(qiáng)是限制金絲瓜生長(zhǎng)的主要因素，而達(dá)到600 μmol/m2·s后，再增加光強(qiáng)，對(duì)其生長(zhǎng)無明顯促進(jìn)作用.

表1 不同光照強(qiáng)度對(duì)金絲瓜株高、莖粗、葉面積、鮮質(zhì)量和干質(zhì)量的影響

注：表中數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差.

表2顯示：在100～600 μmol/m2·s光強(qiáng)范圍內(nèi)，葉綠素和類胡蘿卜素含量有隨光強(qiáng)增加而逐步增大的趨勢(shì)，此兩種光合色素的增加可以引起金絲瓜幼苗光合作用的增強(qiáng).而在較強(qiáng)光照下，即表中600～800 μmol/m2·s光合色素反而降低.除400 μmol/m2·s光強(qiáng)外，可溶性糖有隨光強(qiáng)增大而增加的趨勢(shì)，可溶性糖是作物體內(nèi)重要的碳素營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，此外還具有調(diào)節(jié)滲透壓等重要生理功能，說明光合碳同化作用隨之增強(qiáng).

表3顯示:金絲瓜幼苗中N,P,K三種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量均隨著光強(qiáng)的增加而明顯增加，以200 μmol/m2·s以上光強(qiáng)增加幅度較大，反應(yīng)出在實(shí)驗(yàn)光強(qiáng)范圍內(nèi)，增加光強(qiáng)能有效促進(jìn)金絲瓜對(duì)大量元素的吸收.微量元素Fe和Zn的吸收也呈現(xiàn)出相似的趨勢(shì)，但二者在400 μmol/m2·s以上光強(qiáng)差異不顯著，說明此時(shí)光照對(duì)二者的吸收影響不大.

表2 不同光照強(qiáng)度對(duì)金絲瓜葉綠素、類胡蘿卜素和可溶性糖含量的影響

注：表中數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差.

表3 不同光照強(qiáng)度對(duì)金絲瓜N,P,K,Fe,Zn含量的影響

注：表中數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；均為干質(zhì)量.

3 結(jié)論與討論

金絲瓜幼苗在弱光下呈現(xiàn)出葉片變大變薄，葉色變淡，比葉面積和比莖長(zhǎng)增加的徒長(zhǎng)特征，這與戰(zhàn)吉成等在葡萄中的研究結(jié)果相似[6].弱光降低了金絲瓜幼苗的光合色素含量并減弱光合作用使碳同化產(chǎn)物減少，使干鮮質(zhì)量降低.但過強(qiáng)的光照，如800 μmol/m2·s光強(qiáng)下，葉綠素的結(jié)構(gòu)也會(huì)遭到一定程度的破壞[7]，表現(xiàn)出光合色素含量降低，干鮮質(zhì)量降低.實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：最適宜金絲瓜生長(zhǎng)的光強(qiáng)是600 μmol/m2·s，我國(guó)北方的保護(hù)地光強(qiáng)大約在200～600 μmol/m2·s之間，晴天的中午前后，應(yīng)保持薄膜潔凈和及時(shí)揭蓋，以保證較高的透光率，則此時(shí)保護(hù)地的光強(qiáng)基本可以滿足金絲瓜生長(zhǎng)需求.而在陰天或雨雪天氣，僅提高透光率尚不能提供足夠光照，必須增加補(bǔ)光設(shè)施，如碘鎢燈等，其兼具提高溫度的效果，即提高保護(hù)地透光率和實(shí)行補(bǔ)光是保障金絲瓜生長(zhǎng)的必要手段.

參考文獻(xiàn)：

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