增氧灌溉條件下秋黃瓜壯苗指標的篩選及對比研究

胡德勇，姚幫松，Su N inghu

（1. 湖南農業(yè)大學工學院， 湖南 長沙410128；2. James Cook University， Australia Townsville Q4810）

目前，大棚秋黃瓜主要采用育苗栽培，如果環(huán)境控制不當，幼苗極易徒長，影響植株的生長、花芽分化及果實發(fā)育，最終影響產(chǎn)量和品質[1-2]。因此，控制幼苗徒長，培育健壯秧苗是黃瓜優(yōu)質高產(chǎn)栽培的關鍵技術環(huán)節(jié)之一[3]。以大棚秋黃瓜為研究對象，采用大棚盆栽試驗，利用增氧灌溉原理，對秋黃瓜種子萌發(fā)和幼苗生長進行了不同根際通氣環(huán)境處理，并對不同處理的各主要農藝性狀進行了比較分析，研究了增氧灌溉對大棚秋黃瓜壯苗指標的影響，以期為優(yōu)化和改善秋黃瓜的種子萌發(fā)和提高苗體素質提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2010年8月至2010年9月在湖南農業(yè)大學耘園基地玻璃大棚內進行。試驗品種為湖南省蔬菜研究所生產(chǎn)的“露地生金”牌秋黃瓜，供試土壤為第四紀紅土發(fā)育的紅黃泥，增氧泵為電磁式空氣泵（ACO-001），其特性參數(shù)為額定電壓220 V/50Hz，額定功率為20 W，最大壓力16 kPa，最大排氣量為20 L/m in。

1.2 試驗設計

采用盆栽試驗隨機區(qū)組設計，設3個處理，處理1（T1）為早中晚3 次增氧灌溉，處理2（T2）早上1 次增氧灌溉，處理3（CK）為對照組，常規(guī)灌溉。每個處理3盆，每組設3 次重復，共9 盆，單盆直徑28.8 cm，高24.5 cm，每盆裝土10 kg，每盆隨機數(shù)取50 粒種子播種。8月22日播種，發(fā)芽期為7 d，幼苗期為15 d。播種后隨即開始進入土壤根際不同氧氣環(huán)境控制期。發(fā)芽期與幼苗期土壤含水量控制標準分別為80%～90%、75%～85%，采用稱重法控制。

1.3 取樣及測定項目

發(fā)芽期和苗期結束后，每盆隨機取樣10 株，共90株，用清水洗凈，盡量保持根系完整，在室內用Setra EL-4100 電子稱測定植株的鮮重、干重，用游標卡尺、直尺測定植株的高度、葉長、葉寬、根、徑直徑，用101-2 型恒溫干燥箱進行植株烘干，烘干時首先放入烘干箱中105℃殺青10 m in，再調溫至80℃烘24 h。

1.4 壯苗指標

綜合黃瓜幼苗評價指標的研究成果[4-7]，分別設定秋黃瓜壯苗單項性狀指標、相對指標和復合指標。

單項指標15 項，分別為：Y1 總鮮重（g）、Y2 冠鮮重（g）、Y3 葉鮮重（g）、Y4 莖鮮重（g）、Y5 根鮮重（g）、Y6 總干重（g）、Y7 根干重（g）、Y8 冠干重（g）、Y9 莖干重（g）、Y10 葉干重（g）、Y11 莖粗（mm）、Y12 根尖粗（mm）、Y13 株高（cm）、Y14 根長（cm）、Y15 根數(shù)。

相對指標5 項，分別為：Y16=根長/株高；Y17=莖粗/株高；Y18=（全株干重/全株鮮重）×10；Y19=（根干重/冠干重）×10；Y20=（根鮮重/冠鮮重）×10。

復合指標6 項，分別為：Y21=莖粗/株高×總干重×10；Y22=莖粗/株高×總鮮重×10；Y23=（莖粗/株高+根冠比鮮）×鮮重；Y24=（莖粗/株高+根冠比干）×干重×100；Y25=根冠比干×干重×l00；Y26=根冠比鮮×鮮重×100。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用DPS 7.05 專業(yè)版和Excel 2007 軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 單項指標分析

如表1 所示，擬定的15個秋黃瓜幼苗單項性狀之中10個之間都存在著顯著或極顯著的相關關系，表明秋黃瓜幼苗各性狀之間相互依存、相互制約的關系是廣泛存在的，但從相關系數(shù)來看，各性狀之間的相關性質及相關程度不同。

Y1 與Y2、Y3、Y4 等性狀極顯著相關；Y2 與Y1、Y3、Y4 等性狀極顯著相關；Y3 與Y1、Y2 等性狀極顯著相關；Y4 與Y1、Y2 等性狀極顯著相關；Y5 與Y14性狀顯著相關；Y8 與Y10 性狀極顯著相關；Y9 與Y15 性狀顯著相關；Y10 與Y8 性狀極顯著相關，與Y14 性狀顯著相關；Y14 與Y15 性狀極顯著相關，與Y5、Y10 等性狀顯著相關；Y15 與Y14 性狀極顯著相關，與Y9 性狀顯著相關。Y6、Y7、Y11、Y12、Y13 與其他性狀相關性不顯著，不宜作為衡量秋黃瓜幼苗健壯程 度 的 指 標。而Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y8、Y9、Y10、Y14、Y15 與部分幼苗性狀相關程度高，可用來衡量相應的個別性狀。其中，Y5、Y8、Y9 均只與某項幼苗性狀呈現(xiàn)出較高的相關性，且Y5、Y8 與穩(wěn)定性指標如全株干重、莖粗等的相關程度較小，因此也不宜用作壯苗指標。Y14、Y15 雖與多數(shù)性狀相關密切，但因二者均屬非穩(wěn)定性指標，指標量的增減與秧苗素質的提高或降低不完全一致，只可作為判斷秧苗質量的參考性指標。Y10 雖與多個單項指標相關顯著，也屬穩(wěn)定性指標，但其與根長的相關性為顯著的負相關，因此也不宜用作壯苗指標。Y1、Y2、Y3、Y4 與多個單項指標相關顯著，也屬穩(wěn)定性指標，可以作為秋黃瓜壯苗指標，而且從邏輯屬性來看，Y1 包含Y2、Y3、Y4 且Y2=Y3+Y4，是同一類型的指標，因此可以用Y1（總鮮重）或Y2（冠鮮重）來作為秋黃瓜壯苗的單項指標，且用冠鮮重或總鮮重來衡量幼苗壯苗程度利于現(xiàn)實操作，尤其是冠鮮重基本憑感官就可以判斷，再加上總鮮重就可以基本評價1 株幼苗的健壯程度。

表1 秋黃瓜幼苗單項指標與若干性狀的相關分析

表2 秋黃瓜幼苗相對指標與若干性狀的相關分析

2.2 相對指標分析

如表2 所示，5 項相對指標與15 項性狀指標多數(shù)呈現(xiàn)出較高的相關性，說明相對指標與秋黃瓜單項性狀的相關性明顯要好于單項指標，但是從相關系數(shù)來看，各指標與性狀之間的相關性質及相關程度不同。

Y16 與根鮮重Y5、Y10 等性狀顯著相關，與Y14性狀極顯著相關；Y17 與Y11 性狀極顯著相關；Y18與Y1、Y2 等性狀極顯著相關，與Y3、Y4、Y6、Y8 等性狀顯著相關；Y19 與Y7 性狀極顯著相關、與Y8、Y11等性狀顯著相關；Y20 與Y5 性狀極顯著相關、與Y14性狀顯著相關。其中，Y17 僅與莖粗一個性狀具有顯著相關性，不宜作為秋黃瓜壯苗的相對指標。

Y16、Y18、Y19、Y20 均與多個性狀具有顯著相關性，均可以作為秋黃瓜壯苗的相對指標。其中Y18 所涉及到的相關性狀指標最多，相對于Y16、Y19、Y20而言是較為理想的秋黃瓜壯苗的相對指標。另外，Y20與其他相對指標相比，是唯一沒有出現(xiàn)負相關的一個相對指標，而且從指標的測量角度來說，還省去了烘干的環(huán)節(jié)，更易于操作。

2.3 復合指標分析

如表3 所示，6 項復合指標與15 項性狀指標多數(shù)呈現(xiàn)出較高的相關性，說明復合指標與秋黃瓜單項性狀的相關性也要明顯好于單項指標，但是從相關系數(shù)來看，各指標與性狀之間的相關性質及相關程度也不同。

Y21 與Y6、Y8、Y11 等性狀顯著相關；Y22 與Y1、Y11 等性狀極顯著相關，與Y2、Y4 等性狀顯著相關；Y23 與Y1、Y2、Y5、Y11 等性狀顯著相關；Y24 與Y7 性狀極顯著相關，與Y5 性狀顯著相關；Y25 與Y7性狀極顯著相關，與Y8 性狀顯著相關；Y26 與Y5 性狀極顯著相關，與Y14 性狀顯著相關。Y25 雖與2個性狀具有顯著相關性，但還有1個負相關性，不適合做秋黃瓜壯苗復合指標。

Y21、Y22、Y23 均與兩個以上性狀具有顯著相關性，均可以作為秋黃瓜壯苗的復合指標。其中，Y22、Y23 所涉及到的相關性狀指標更多，穩(wěn)定性也更好，而且Y23 即人們常用的壯苗指標，因此將Y22、Y23作為秋黃瓜壯苗的復合指標代表性更強。從秋黃瓜壯苗復合指標與幼苗性狀指標的相關性來看，Y22 與性狀指標的相關性要好于Y23，而且從指標的測量角度來看，Y22 還省去了根冠比鮮的環(huán)節(jié)，更易于操作。

表3 秋黃瓜幼苗復合指標與若干性狀的相關分析

表4 諸性狀對秋黃瓜幼苗壯苗指數(shù)Y22 的通徑分析

2.4 通徑分析

如表4 所示，總鮮重對壯苗指數(shù)Y22 的直接影響最大，二者間相關系數(shù)達到極顯著水平，并通過莖粗有較大的間接影響；對Y22 影響較大的另一個性狀為莖粗，二者間的相關系數(shù)亦達極顯著水平，通過總鮮重也有較大的間接影響。因此，總鮮重、莖粗對壯苗指標均有決定性的正向作用，說明苗重莖粗是提高秋黃瓜苗體素質的基礎。株高對Y22 的直接負影響最大，通過總鮮重、莖粗也有較大的間接影響，說明控制株高，防止幼苗陡長也是保持秋黃瓜苗體素質的重要環(huán)節(jié)。

如表5 所示，莖粗對壯苗指數(shù)Y23 的直接影響最大，二者間相關系數(shù)達到顯著水平，并通過總鮮重有較大的間接影響；對Y23 影響較大的另一個性狀為總鮮重，二者間的相關系數(shù)亦達顯著水平，并通過莖粗和根鮮重也有較大的間接影響；對Y23 影響較大的另一個性狀為根鮮重，二者間的相關系數(shù)亦達顯著水平，并通過總鮮重和莖粗也有較大的間接影響。因此，莖粗、總鮮重、根鮮重對壯苗指標Y23 均有決定性的正向作用，也說明苗重、莖粗、根重是提高秋黃瓜苗體素質的基礎。株高對壯苗指數(shù)Y23 的直接負影響最大，并通過總鮮重、莖粗也有較大的間接影響，說明控制株高，防止幼苗陡長也是保持秋黃瓜苗體素質的重要環(huán)節(jié)，同時株高對壯苗指數(shù)Y23 起到重要作用。

表5 諸性狀對秋黃瓜幼苗壯苗指數(shù)Y23 的通徑分析

2.5 壯苗指標對比分析

如表6 所示，10 項單項指標中，處理1 占優(yōu)勢的有6 項，分別為：總鮮重（T1>T2>CK）、冠鮮重（T1>CK> T2）、根鮮重（T1> T2> CK）、莖干重（T1=T2> CK）、根長（T1> CK> T2）、根數(shù)（T1> T2>CK），且僅有冠鮮重、根長出現(xiàn)了對照處理優(yōu)于處理2的情況；處理2 占優(yōu)勢的有3 項，分別為葉鮮重（T2>T1>CK）、 冠 干 重（T2>T1>CK）、 葉 干 重（T2>T1>CK）；對照處理CK 占優(yōu)勢的有1 項，為莖鮮重（CK>T1>T2）。

4 項相對指標中，處理1 占優(yōu)勢的有3 項，分別為：根長/株高（T1>T2>CK），（根鮮重/冠鮮重）×10（T1>T2>CK），（根干重/冠干重）×10（T1>CK>T2）；處理2 占優(yōu)勢的有1 項，（全株干重/全株鮮重）×10（T2>T1>CK）；對照處理占優(yōu)勢的沒有。

5 項復合指標中，處理1 占優(yōu)勢的有2 項，分別為：（莖粗/ 株高+ 根冠比干）×干重×100（T1> T2>CK）、根冠比鮮×鮮重×l00（T1>T2>CK）；處理2 占優(yōu)勢的有3 項，分別為：莖粗/ 株高×總干重×10（T2>T1>CK），莖粗/株高×總鮮重×10（T2>CK>T1），（莖粗/株高+根冠比鮮）×鮮重（T2>T1>CK）；對照處理占優(yōu)勢的沒有。

從不同處理壯苗指標對比分析來看，在秋黃瓜幼苗期，處理1 有利于幼苗鮮重（含葉鮮重、根鮮重）、莖干重、根長、根數(shù)等單項農藝性狀指標的增加，以及根長/株高、（根鮮重/冠鮮重）×10、（根干重/冠干重）×10 等相對農藝性狀指標的增加，還有（莖粗/株高+根冠比干）×干重×100、根冠比鮮×鮮重×100 等復合農藝性狀指標的增加。

表6 不同處理對秋黃瓜苗體素質的影響

3 結論與討論

研究通過相關性分析，篩選出總鮮重或冠鮮重作為秋黃瓜壯苗的單項指標，根干重/冠干重或根鮮重/冠鮮重作為秋黃瓜壯苗的相對指標，莖粗/株高×總鮮重×10 或（莖粗/株高+根冠比鮮）×鮮重作為秋黃瓜壯苗的復合指標。宋士清[7]研究認為，黃瓜幼苗子葉長、子葉寬和全株干重可以作為黃瓜壯苗的單項指標，黃瓜幼苗子葉長/子葉寬可以作為黃瓜壯苗的相對指標，黃瓜幼苗子葉長×子葉寬可以作為黃瓜壯苗的復合指標。魏敏芝[8]研究認為，株高、葉面積、根體積為黃瓜幼苗形態(tài)的簡單指標，鮮重根冠比、干重根冠比為黃瓜幼苗形態(tài)的相對指標、壯苗指數(shù)、生長函數(shù)為黃瓜幼苗形態(tài)的復合指標。從黃瓜壯苗的指標來看，研究結論差距主要在于單項指標，由于單項指標自身的穩(wěn)定性較差，從而導致各研究的結論差別較大。在單項指標選擇上，宋士清的研究結果主要是幼苗子葉長和子葉寬，魏敏芝的研究結果中也有葉面積的指標，該研究結果為總鮮重或冠鮮重，實際上在秋黃瓜發(fā)芽階段，葉鮮重在冠鮮重或總鮮重中所占比重較大，鮮重的大小也直接與葉面積相關，因此，三者的研究結果有一定的一致性。另外，楊慧玲等[9]研究表明，黃瓜幼苗生長在子葉展平前主要靠種子內儲存的營養(yǎng)，屬于“自養(yǎng)階段”，因此子葉大小反映了幼苗的長勢，幼苗的健壯與否則取決于種子在子葉展平期后，幼苗生長進入“異養(yǎng)階段”，根部營養(yǎng)對幼苗的生長起決定性的作用。但是葉片是作物光合作用的器官，黃瓜干物質積累量受葉器官的質和量兩方面的影響，所謂量的方面即指葉面積的增大速率和最終大小。因此，葉面積是黃瓜干物質積累的主要因素之一，也可以作為壯苗的一個重要指標。

通過對復合指標進一步進行通徑分析，反映了各單項指標對壯苗指數(shù)的影響，莖粗、總鮮重、根鮮重對壯苗指數(shù)有正向的決定作用，株高對壯苗指數(shù)有負向的決定作用，因此，可以通過調控生長環(huán)境，促進莖粗、根系生長以及植株重量，同時有效的控制徒長（株高），來提高秋黃瓜幼苗的質量。處理1、處理2 和對照（CK）相比，對大棚秋黃瓜種子的單項指標、相對指標和復合指標三種壯苗指數(shù)有顯著影響，其中對單項指標和相對指標的影響規(guī)律呈現(xiàn)一致性，均為T1>T2>CK，其中，單項指標處理1 和處理2 分別高出對照10.80%和2.15%，相對指標處理1 和處理2 分別高出對照36.59%和30.70%，對復合指標的影響表現(xiàn)為T2>T1>CK，且處理1 和處理2 分別高出對照13.82%和25.56%。

[1]張 凱.黃瓜穴盤苗成苗標準和質量指標研究[D].北京：中國農業(yè)大學，2005.

[2]韓素芹，王秀峰，魏 瑯，等.甜椒穴盤苗壯苗指數(shù)及其與苗期性狀的相關性研究[J].山東農業(yè)大學學報（自然科學版），2004，（2）：187-190.

[3]楊慧玲，孫治強，張惠梅.不同基質肥料配方對黃瓜幼苗生長的影響[J].河南農業(yè)大學學報，2002，（3）：70-74.

[4]胡德勇，姚幫松，Su N，等.增氧灌溉對大棚秋黃瓜生長特性的影響研究[J].灌溉排水學報，2012，31（3）：122-124.

[5]徐歡歡，姚幫松，Su N，等.輸氣灌溉對大棚秋黃瓜主要農藝性狀的影響[J].華北水利水電學院學報，2011，32（4）：32-34.

[6]胡德勇，姚幫松，孫松林，等.不同水分處理對巴西陸稻IAPAR9種子萌發(fā)的影響[J].江西農業(yè)大學學報，2005，27（6）：822-825.

[7]宋士清.黃瓜壯苗指標的初步研究[J].河北職業(yè)技術師范學院學報，1999，13（4）：58-62.

[8]魏敏芝.基質物理特性對黃瓜穴盤苗質量及后期生長發(fā)育的影響[D].北京：中國農業(yè)大學，2005．

[9]楊慧玲，孫治強，張惠梅.不同基質肥料配方對黃瓜幼苗生長的影響[J].河南農業(yè)大學學報，2002，（3）：70-74.