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(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山東青島266109;2．青島農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)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(fèi)用高，日光溫室或大棚育苗在北方大部地區(qū)普遍存在晝溫高、夜溫低的現(xiàn)象［5－6］。為提高蔬菜幼苗夜間耐冷能力，筆者以育苗生產(chǎn)中重點(diǎn)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(shí)生產(chǎn)高質(zhì)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(zhì)，基質(zhì)pH=6．5，常規(guī)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(zhuǎn)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(gè)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(biāo)［干重、鮮重、相對生長率(RGR)］，生理指標(biāo)［葉綠素、丙二醛(MDA)、根系活力、細(xì)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(xì)胞膜透性測定用電導(dǎo)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(lán)G-250法，可溶性糖含量測定采用蒽酮法［11］。數(shù)據(jù)采用DPS7．05數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理。

2 結(jié)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(nèi)提高低夜溫下番茄幼苗鮮干重的RGR，除SA、SNP外，促進(jìn)作用都隨藥劑濃度升高而呈現(xiàn)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(dá)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(qū)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(nèi)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(xiàn)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(dá)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(qiáng)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(gè)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(xiàn)出低濃度效果較優(yōu)。

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(nèi)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(xiàn)出低濃度促進(jìn)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(dá)到200 mg/L時(shí)，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(xì)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(xì)胞膜透性

SA50處理的細(xì)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(gè)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(xiàng)生理指標(biāo)的相關(guān)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(guān)，與可溶性蛋白呈顯著相關(guān);干重的RGR與葉綠素、可溶性蛋白和MDA含量呈極顯著相關(guān)，與SOD活性顯著相關(guān);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(guān)，而與MDA含量呈負(fù)相關(guān)。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(biāo)，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(xiàng)生理指標(biāo)的相關(guān)性

2．6 增強(qiáng)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(biāo)中，CS100、SNP200和SA50處理的葉綠素、MDA和可溶性蛋白含量表現(xiàn)最佳，且3者間無顯著差異。SNP100的葉綠素和MDA含量較前3個(gè)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(biāo)和生理指標(biāo)及其相關(guān)性高低，SNP200和CS100兩個(gè)處理對增強(qiáng)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(jié)論與討論

番茄育苗生產(chǎn)中最普遍的問題就是低夜溫造成的損害，增強(qiáng)番茄幼苗在低夜溫下的耐冷性對節(jié)約番茄的育苗成本非常重要［1－4］。已有研究側(cè)重藥劑對蔬菜抗冷性的影響，但是對藥劑之間的差異進(jìn)行比較的不多［7－10］。筆者研究發(fā)現(xiàn)CaCl2、SA、SNP和CS都有促進(jìn)番茄幼苗耐低溫的作用，但促進(jìn)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(biāo)不易體現(xiàn)其生長狀況，而相對生長率則能較好地體現(xiàn)一段時(shí)間內(nèi)植物生物量的增長快慢［13］。該研究的結(jié)果表明所采用的4種藥劑都能不同程度地促進(jìn)低夜溫下番茄幼苗的相對生長率，與已有研究結(jié)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(biāo)［16－17］。該研究發(fā)現(xiàn) CaCl2、SA、SNP 和 CS 4 種藥劑在一定濃度范圍內(nèi)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(xì)胞膜透性，與已有的研究結(jié)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(biāo)的影響表現(xiàn)各不相同，究竟如何選擇生理指標(biāo)做為耐低溫的指標(biāo)，在已有研究中所見較少［7，19］。該研究以能體現(xiàn)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(gè)生理指標(biāo)與相對生長率之間的相關(guān)性。結(jié)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(guān);可溶性蛋白含量則與干重的相對生長率呈極顯著相關(guān)而與鮮重的相對生長率呈顯著相關(guān);SOD含量與干重的相對生長率呈顯著相關(guān)而與鮮重的相對生長率無顯著相關(guān)性;其他生理指標(biāo)如根系活力、可溶性糖、細(xì)胞膜透性則與相對生長率無顯著相關(guān)。這一結(jié)果與王之煥等［17］、劉曉宇等［17］、李俊等［20］的研究結(jié)果不同，可能與這幾個(gè)生理指標(biāo)的測定方法有關(guān)，在操作過程中易出現(xiàn)誤差干擾。SOD也存在同樣的問題，作為耐低溫指標(biāo)來說欠缺穩(wěn)定性［19－20］。因此認(rèn)為，葉綠素含量和MDA含量更適合于作耐冷指標(biāo)，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(biāo)中都較CK有顯著變化，明顯表現(xiàn)出耐低溫能力提高，其次是SA50和SNP100處理的結(jié)果。整體結(jié)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(gè)指標(biāo)隨濃度變化的反應(yīng)來看，SNP在50～200 mg/L范圍內(nèi)變化時(shí)，各個(gè)生長、生理指標(biāo)(RGR、葉綠素、可溶性蛋白和MDA)出現(xiàn)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(jìn)番茄幼苗耐冷性的作用范圍較寬泛，在很大濃度范圍內(nèi)都能促進(jìn)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(chǎn)生藥害，更適合在生產(chǎn)上應(yīng)用、更易于操作。

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