長期高溫脅迫對(duì)溫室型黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

袁建民，但忠，李易蓉，蘇銀玲，麻繼仙，楊龍，木萬福

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所，元謀，651300）

溫度是影響植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因子之一，高溫會(huì)使蔬菜作物產(chǎn)量降低，從而影響蔬菜的周年供應(yīng)。而黃瓜（Cucumis sativusL.）是屬于溫涼型蔬菜作物，其最適生長溫度為25～30℃，超過35℃就會(huì)影響黃瓜的產(chǎn)量及品質(zhì)[1]。目前，一些學(xué)者開展了高溫對(duì)黃瓜的生殖生長及產(chǎn)量等方面的影響研究。研究發(fā)現(xiàn)，雌花對(duì)高溫極其敏感，且主要集中表現(xiàn)在花前期6～17 d[2]。同時(shí)，楊立飛等[3]發(fā)現(xiàn)高溫對(duì)黃瓜坐果率有明顯影響，35℃時(shí)熱敏感品種的坐果率就急劇下降，而耐熱品種的坐果率則要在45℃時(shí)才會(huì)受到影響。但對(duì)歐洲生態(tài)型黃瓜的耐熱性研究卻鮮有報(bào)道。在本研究中，通過研究高溫對(duì)20份歐洲生態(tài)型黃瓜自交系產(chǎn)量及品質(zhì)的相關(guān)性狀影響差異，為耐熱新品種培育和制定黃瓜耐熱栽培技術(shù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所用的20份溫室型黃瓜純系材料均由云南思農(nóng)蔬菜種業(yè)發(fā)展有限公司從荷蘭引進(jìn)的品種通過雜交分離篩選后，經(jīng)5～6代自交獲得的高代自交系，所有高代自交系均為歐洲生態(tài)型黃瓜，材料來源詳見表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)分別于2011年（秋季）和2012年（夏季）在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所蔬菜研究中心試驗(yàn)大棚內(nèi)進(jìn)行。秋季于2011年8月26日播種，9月5日定植于大棚內(nèi)。夏季于2012年4月17日播種，4月26日定植于同一大棚內(nèi)。每個(gè)小區(qū)均定植20株，雙行種植，各自交系之間采用隨機(jī)區(qū)組排列，每材料重復(fù)3次，栽培管理按常規(guī)方法進(jìn)行。在黃瓜始收期和終收期分別測定瓜橫縱徑、瓜柄長、化瓜數(shù)、畸形瓜數(shù)，平均單果質(zhì)量以及平均單株產(chǎn)量等指標(biāo)[4]，在高溫時(shí)期測定瓜的VC含量[5]和瓜皮硬度。

2 結(jié)果與分析

2.1 高溫對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成性狀的影響

由表2可知，與秋季對(duì)照（CK）相比，夏季高溫對(duì)所有自交系的產(chǎn)量構(gòu)成性狀指標(biāo)的影響較明顯，高溫引起各自交系平均單株產(chǎn)量、化瓜數(shù)、平均單果質(zhì)量以及畸形瓜數(shù)等指標(biāo)變化幅度較大，但高溫對(duì)各自交系各指標(biāo)的影響是不同的。綜合比較分析，09－2、11－1、31－2 在高溫條件下產(chǎn)量性狀表現(xiàn)較穩(wěn)定，平均單株產(chǎn)量和平均單果質(zhì)量的變化率變化幅度較小，且化瓜數(shù)和畸形瓜數(shù)相對(duì)其他自交系也較少，較適合夏季溫室、塑料棚栽培；而35－1、43－2高溫條件下平均單株產(chǎn)量和平均單果質(zhì)量下降幅度較大，且化瓜數(shù)和畸形瓜數(shù)也相對(duì)較多，這可能是在雌花發(fā)育期，高溫引起雌花生殖障礙，使得子房不能正常發(fā)育，過早衰敗，從而增加了植株的化瓜數(shù)[6]。同時(shí)，高溫影響了植株對(duì)礦物質(zhì)和水分的吸收，導(dǎo)致瓜條畸形發(fā)育，使得畸形瓜率增加。因此，35－1、43－2 不適合在夏季溫室、塑料棚栽培。

2.2 高溫對(duì)品質(zhì)構(gòu)成性狀的影響

由表3可知，與秋季對(duì)照（CK）相比，夏季高溫栽培可使黃瓜各自交系瓜柄變長，同時(shí)果皮變硬，瓜內(nèi)VC含量明顯降低，且各自交系變化幅度較大，變化程度各不相同。其中，瓜柄長變化幅度最大的是 36－2，變化率為 0.512；最小的是 33－1，變化率為0.119；瓜皮硬度變化幅度最大的是37－1，變化率為0.914；最小的是 36－2，變化率為 0.162；VC 含量變化幅度最大的是32－2，變化率為－0.381；最小的是10－1，變化率為－0.310。然而，高溫栽培對(duì)黃瓜果形指數(shù)的影響幅度總體較小，不同自交系之間的變化幅度雖有不同但變化幅度不大，表現(xiàn)為部分自交系果形指數(shù)升高，部分降低。其中，果形指數(shù)呈現(xiàn)遞增變化的有9份材料，遞減的有11份材料。試驗(yàn)中觀察發(fā)現(xiàn)， 瓜條較長的自交系，如 31－2、32－1、33－2等，在高溫脅迫下瓜條變短，而瓜條較短的自交系，如09－2、35－1等，在高溫脅迫下瓜條變長。

表1 供試溫室型黃瓜種質(zhì)

方差分析結(jié)果表明，各指標(biāo)構(gòu)成受高溫的影響不同，其中高溫對(duì)化瓜數(shù)、畸形瓜數(shù)、瓜皮硬度以及VC含量的影響達(dá)極顯著 （化瓜數(shù) F=273.15，Pr＜0.001，畸形瓜數(shù) F=23.57，Pr＜0.001），對(duì)瓜柄長、平均單果質(zhì)量影響達(dá)顯著水平 （瓜柄長F=79.67，Pr=0.033 5，平均單果質(zhì)量 F=778.54，Pr=0.014 7），但對(duì)瓜形指數(shù)的影響不顯著。由此可見，高溫條件下，歐洲型黃瓜各自交系在產(chǎn)量和品質(zhì)方面的表現(xiàn)并不完全一致，從整體上來說，歐洲型黃瓜受高溫的影響較大，耐熱性較差。

3 結(jié)論與討論

表2 高溫對(duì)歐洲型黃瓜不同自交系產(chǎn)量構(gòu)成性狀的影響

孟令波等[7]認(rèn)為，高溫引起黃瓜產(chǎn)量下降的主要原因是黃瓜發(fā)生生殖障礙，化瓜嚴(yán)重，結(jié)瓜率下降導(dǎo)致的。而在本試驗(yàn)中，高溫脅迫對(duì)歐洲型黃瓜的產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)的影響結(jié)果同樣證實(shí)了這一結(jié)論。在品質(zhì)方面，高溫會(huì)引起果皮硬度增加，果柄變長，VC含量減少，這與繆旻珉等[8]的研究結(jié)果一致。

黃瓜在成株期受高溫影響比較復(fù)雜，對(duì)根莖葉等營養(yǎng)器官以及花、果實(shí)等生殖器官都有影響。研究表明，在成株期相對(duì)于營養(yǎng)器官，植株的生殖器官更容易受到高溫脅迫的影響[9]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，在高溫脅迫下，歐洲型黃瓜的化瓜數(shù)與畸形瓜數(shù)變化幅度明顯，這可能是由于雌花花器官發(fā)育不良，形成小雌花，從而在蕾期就黃化凋萎，單性結(jié)實(shí)率下降。同時(shí)，Li等[10]在研究番茄轉(zhuǎn)化酶以及光合同化物與果實(shí)耐熱性的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，果實(shí)中液泡轉(zhuǎn)化酶和細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶的活性較強(qiáng)以及細(xì)胞中光合同化物的含量較高可以提高番茄花和幼果的耐熱性。有關(guān)黃瓜幼果黃化及畸形瓜形成的內(nèi)在影響因素還有待進(jìn)一步研究。

表3 高溫對(duì)歐洲型黃瓜不同自交系品質(zhì)的影響

產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成性狀可以作為黃瓜成株期品種耐熱性的鑒定指標(biāo)[11]。 在本試驗(yàn)中，09－2、11－1、31－2這3個(gè)自交系在高溫脅迫下，其產(chǎn)量及品質(zhì)表現(xiàn)較好，在今后的耐熱栽培和耐熱育種中有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。而35－1、43－2產(chǎn)量和品質(zhì)受高溫影響很大，不合適在夏季高溫下栽培。

[1]高麗紅，李式軍.高溫脅迫對(duì)蔬菜作物的影響[J].園藝學(xué)進(jìn)展，1998（2）：344－349.

[2]張玉華，朱月林，繆旻珉.高溫脅迫對(duì)黃瓜花藥中Ca2+分布、ABA含量及蛋白質(zhì)合成的影響 [J].園藝學(xué)報(bào)，2005，32（2）：314－317.

[3]楊立飛，張玉華，繆旻珉，等.高溫對(duì)黃瓜授粉后雌花中Ca2+分布、ABA及蛋白質(zhì)合成的影響 [J].西北植物學(xué)報(bào)，2006，26（2）：234－240.

[4]朱德蔚，李錫香.黃瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.

[5]張憲政.植物生物理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].沈陽：遼寧科技出版社，1989.

[6]繆旻珉，李權(quán)，曹培生，等.高溫對(duì)黃瓜生殖生長及產(chǎn)量形成的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2000，27（6）：412－417.

[7]孟令波，秦智偉，李淑敏，等.高溫脅迫對(duì)黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 [J].中國蔬菜，2004（5）：4－6.

[8]繆旻珉，李式軍.黃瓜雄花與雌花發(fā)育過程中高溫敏感期的初步研究[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，24（1）：120－122.

[9]Monterroso V A,Wiem H C.Flower and pod abscission due to heat stress in beans[J].Amer Soc Hort Sci,1990,115（4）:631－634.

[10]Li Z,Palmer W M,Martin A P,et al.High invertase activity in tomato reproductive organs correlates with enhanced sucrose import into,and heat tolerance of,young fruit[J].Joumal of Experimental Botany,2012,63（3）:1 155－1 166.

[11]孟令波，秦智偉，劉宏宇.高溫對(duì)黃瓜不同品種產(chǎn)量及形態(tài)指標(biāo)的影響[J].北方園藝，2004（3）：52－53.