不同土壤類型對黃瓜生理特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

馬光恕, 鄧義江, 秦智偉,劉　芳，李丹丹，廉　華

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江　大慶　63319)

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不同土壤類型對黃瓜生理特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

馬光恕, 鄧義江, 秦智偉,劉芳，李丹丹，廉華*

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江大慶63319)

為研究不同土壤類型對黃瓜生理特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，設(shè)置鹽堿土、黑土、草甸黑鈣土3種不同類型，以比較不同土壤條件下黃瓜各項指標(biāo)的變化。結(jié)果表明：相對于鹽堿土，黑土和草甸黑鈣土栽培下的黃瓜葉片中的硝態(tài)氮、葉綠素、蔗糖含量均有效提高，硝酸還原酶、過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性也得到一定改善，黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)也得到有效提高。黑土和草甸黑鈣土是黃瓜生產(chǎn)上應(yīng)用的相對適宜的土壤類型，將為黃瓜高產(chǎn)栽培提供有效保證。

土壤類型；黃瓜；生理特性；產(chǎn)量；品質(zhì)

土壤是絕大多數(shù)園藝作物的生存因子，植物的根系主要生存在土壤中，通過根系從土壤中吸取水分和無機(jī)營養(yǎng)并固定在土壤中[1]。黑龍江省地區(qū)間溫度、水分條件差異大，土壤類型多。在眾多的土壤類型中，黑土是較為特殊的一種土壤類型，也是墾種指數(shù)較高、耕地比重大的一種土壤類型。黑龍江省三大平原區(qū)黑土面積為48 747 km2，占全省土壤總面積的10.88%[2]。在黑龍江省西部松嫩平原上，分布著大面積的草甸黑鈣土，尤其是在草甸草原植被下形成的土壤，土壤肥力較好[3]。松嫩平原也是我國鹽堿化土壤集中分布的地區(qū)之一，大慶市位于松嫩平原中部，是我國北方土壤質(zhì)量問題尤其是鹽堿化問題比較嚴(yán)重的地區(qū)[4]。不同土壤類型對大豆[5]、水稻[6]、烤煙[7]生長的影響均有報道，而土壤類型對黃瓜生理活性和產(chǎn)量的影響報道較少。本研究擬以東農(nóng)808為試材，設(shè)置不同土壤類型，通過分析黃瓜在結(jié)果期葉片生理活性物質(zhì)、產(chǎn)量和品質(zhì)的變化規(guī)律，研究土壤類型對黃瓜的影響效應(yīng)，以期為高丙醇二酸黃瓜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗材料

供試黃瓜品種為東農(nóng)808。供試土壤類型分別為鹽堿土、黑土、草甸黑鈣土，分別于2015年取自黑龍江省肇州縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)阿城實(shí)驗實(shí)習(xí)基地和黑龍江省大慶市林甸縣宏偉鄉(xiāng)，0～20 cm耕層土壤基本性質(zhì)見表1。

1.2試驗設(shè)計與試驗實(shí)施

試驗地為黑龍江省大慶市黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院實(shí)驗基地。

試驗采用盆栽隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)置3個處理即鹽堿土(T1)、黑土(T2)、草甸黑鈣土(T3)。每個處理設(shè)置18桶，3次重復(fù)。小區(qū)內(nèi)部桶之間間隔設(shè)為30 cm，各個重復(fù)之間間隔距離為70 cm。盆栽的塑料桶產(chǎn)自河北乾元塑料制品有限公司，塑料桶上口徑30 cm，下口徑27 cm，高度30 cm，容積為20 L。將比例為1∶2(V/V)的沙土混合物15 kg裝入塑料桶中(距離上口邊緣7 cm)，同時每桶均勻混入1.5 g磷酸二胺、4.5 g硫酸鉀、7.5 g尿素，將土肥混拌均勻并壓實(shí)。按照每667 m2地20 cm耕層的土壤重量150 000 kg計，相當(dāng)于每667 m2土地的施肥量為15 kg磷酸二胺、45 kg硫酸鉀、75 kg尿素。于4月15日塑料大棚內(nèi)播種，每個盆播12粒催芽后的黃瓜種子，出苗后5 d內(nèi)澆水，每3 d澆灌1次，以保持濕潤為宜。二葉一心期，每桶留2株幼苗。正常田間管理，及時吊蔓，單蔓整枝，防治病蟲害。

表1　供試土壤基本性質(zhì)

1.3取樣時期與方法

正常開花坐瓜后5 d開始取樣，每5 d取樣1次，共取樣5次，每次每個處理隨機(jī)選6株植株，利用葉片混合樣品測定黃瓜結(jié)果期各項生理指標(biāo)。

果實(shí)收獲后，每個處理隨機(jī)選取5個果實(shí)，利用果實(shí)混合樣品測定品質(zhì)指標(biāo)；每個處理隨機(jī)選取10個果實(shí)，進(jìn)行果實(shí)橫徑、縱徑、單瓜重和產(chǎn)量的測定。

葉片生理指標(biāo)的測定：葉綠素含量，采用丙酮乙醇法測定[8]；硝態(tài)氮含量，采用酚二磺酸法[9]；硝酸還原酶活性，采用活體分光光度法[10]；蔗糖含量，采用蒽酮比色法測定[11]；過氧化氫酶(CAT)活性，采用高錳酸鉀滴定法測定[12]；超氧化物歧化酶(SOD)活性測定采用氮藍(lán)四唑法[13]。

果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的測定：可溶性固形物含量，采用手持折光儀測定；可溶性糖含量，采用蒽酮比色法測定[11]；Vc含量，采用紫外分光光度法測定[14]；可溶性蛋白含量，采用考馬斯亮藍(lán)G-250 染色法測定[15]；硝酸鹽含量，采用酚二磺酸法[9]；丙醇二酸含量，采用高效液相色譜法[16]。

黃瓜果實(shí)橫徑、縱徑的測定：每個處理各測定5個瓜，利用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量。黃瓜平均單果重和產(chǎn)量的測定：每個處理各測定5個瓜，利用精度為0.01 g的電子天平稱重，按照每個小區(qū)18桶計算小區(qū)產(chǎn)量，并按照每667 m2地栽培3 000株黃瓜計算其理論產(chǎn)量。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用Excel 2003進(jìn)行圖表制作，用DPS 7.05軟件(data processing system)進(jìn)行數(shù)據(jù)顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉片生理指標(biāo)的影響

2.1.1不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉片硝態(tài)氮含量的影響不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉片硝態(tài)氮含量的影響如圖1所示，在開花之后5～25 d，各處理黃瓜葉片硝態(tài)氮含量均呈現(xiàn)先逐漸升高再緩慢下降的變化趨勢。在開花后20 d，各處理黃瓜葉片硝態(tài)氮含量均達(dá)到最高值。開花后5～15 d，T2處理下的黃瓜葉片硝態(tài)氮含量顯著高于T3，T3顯著高于T1。開花后20～25 d，T2與T3黃瓜葉片硝態(tài)氮含量之間差異不顯著但均顯著高于T1。

2.1.2不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉綠素含量的影響不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉綠素含量的影響如圖2所示，在開花之后5～25 d，各處理黃瓜葉綠素含量均呈現(xiàn)先逐漸升高再緩慢下降的變化趨勢。在開花后20 d，各處理黃瓜葉綠素含量均達(dá)到最高值。開花后5～15 d，T2黃瓜葉綠素含量顯著高于T3，T3顯著高于T1。開花后20～25 d，T2與T3黃瓜葉綠素含量之間差異不顯著但均顯著高于T1。

2.1.3不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉片硝酸還原酶活性的影響不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉片硝酸還原酶活性的影響如圖3所示，開花后5～25 d，各處理黃瓜葉片硝酸還原酶活性均呈現(xiàn)先逐漸升高再緩慢下降的變化趨勢，最高值均出現(xiàn)在開花后20 d。開花后5～15 d，T2黃瓜葉片硝酸還原酶活性顯著高于T3，T3顯著高于T1。開花后20～25 d，T2與T3黃瓜葉片硝酸還原酶活性之間差異不顯著但均顯著高于T1。

2.1.4不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉片蔗糖含量的影響不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉片蔗糖含量的影響如圖4所示，開花后5～25 d，各處理葉片蔗糖含量均呈現(xiàn)先逐漸升高再緩慢下降的變化趨勢，最高值均出現(xiàn)在開花后20 d。開花后5 d，T2黃瓜葉片蔗糖含量顯著高于T3和T1，T3與T1之間差異不顯著。開花后10～20 d，T2黃瓜葉片蔗糖含量顯著高于T3和T1，T3顯著高于T1。開花后25 d，T2與T3黃瓜葉片蔗糖含量之間差異不顯著但均顯著高于T1。

2.1.5不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉片過氧化氫酶活性的影響不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉片過氧化氫酶(CAT)活性的影響如圖5所示，各處理葉片CAT活性均呈現(xiàn)先逐漸升高后快速下降的變化趨勢，最高值均出現(xiàn)在開花后20 d。開花后5～10 d，T2黃瓜葉片CAT活性顯著高于T3和T1，T3顯著高于T1。開花后15～25 d，T2與T3黃瓜葉片CAT活性之間差異不顯著但均顯著高于T1。

2.1.6不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉片超氧化物歧化酶活性的影響不同土壤類型對黃瓜結(jié)果期葉片超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響如圖6所示，開花后5～25 d，各處理葉片SOD活性均呈現(xiàn)先逐漸升高后緩慢下降的變化趨勢，最高值均出現(xiàn)在開花后20 d。開花后5～10 d，T2黃瓜葉片SOD活性顯著高于T3和T1，T3顯著高于T1。開花后15～25 d，T2與T3黃瓜葉片SOD活性之間差異不顯著但均顯著高于T1。

2.2不同土壤類型對黃瓜品質(zhì)的影響

不同土壤類型對黃瓜品質(zhì)的影響如表2所示，黃瓜果實(shí)中可溶性糖、Vc、可溶性固形物含量均為T2最高，但三者之間差異不顯著。黃瓜果實(shí)中可溶性蛋白質(zhì)、丙醇二酸含量均為黑土最高，T2與T3之間差異不顯著但二者均顯著高于T1。黃瓜果實(shí)中硝酸鹽含量T1最高，其顯著高于T2和T3，T2和T3之間差異不顯著。

2.3不同土壤類型對黃瓜產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

不同土壤類型對黃瓜產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響如表3所示，黃瓜果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑、單瓜重、小區(qū)產(chǎn)量、667 m2產(chǎn)量均以T2最高，T2與T3之間差異不顯著但二者均顯著高于T1。T2、T3黃瓜橫徑分別比T1高出9.76%和6.97%；T2、T3黃瓜縱徑分別比T1高出6.09%和5.11%；T2、T3黃瓜單瓜重分別比T1高出15.83%和11.82%；T2、T3小區(qū)產(chǎn)量和畝產(chǎn)量分別比T1高出6.55%和5.70%。

表2　不同土壤類型對黃瓜品質(zhì)的影響

注：表中數(shù)值代表平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同一列數(shù)據(jù)后不同大小寫字母分別表示差異達(dá)0.01和0.05水平顯著，下表同。

表3　不同土壤類型對黃瓜產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

3　討論與結(jié)論

黃瓜CucumissativusL.屬于葫蘆科甜瓜屬1年生攀援草本植物[17]。黃瓜根系淺，對深層土壤養(yǎng)分和水分吸收能力差，所以黃瓜對土壤質(zhì)地極其敏感[18]，生產(chǎn)上選擇不同類型土壤對其產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大。

作物生產(chǎn)中土壤類型不同，對栽培作物所產(chǎn)生的生理效應(yīng)也不同。崔玉軍等[19]通過對不同土壤類型中元素含量特征進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)在松嫩平原南部的黑土類土壤中主要營養(yǎng)元素含量較豐富，適宜多種農(nóng)作物生長。鹽漬土資源是重要的中低產(chǎn)土壤資源之一，鹽漬化土壤含有大量鹽分，可引起一系列土壤物理性質(zhì)的惡化，對作物毒害很重[20-22]。草甸黑鈣土在黑龍江省西部松嫩平原總面積近200萬hm2，其成土母質(zhì)為碳酸鹽粘質(zhì)湖積物，墾前植被多為茅草，覆蓋度60%以上，現(xiàn)在基本為耕地[23]。這與本研究的黑土和草甸黑鈣土栽培條件下，黃瓜結(jié)瓜期葉片生理活性物質(zhì)含量及各種保護(hù)性酶活性均得到有效提高、產(chǎn)量和品質(zhì)也得到一定程度改善的研究結(jié)果存在一致性。

本研究結(jié)果表明，在黃瓜開花后5～25 d，鹽堿土、黑土、草甸黑鈣土條件下黃瓜葉片硝態(tài)氮、葉綠素蔗糖含量均呈現(xiàn)“∧”型變化趨勢，同時硝酸還原酶、CAT、SOD活性也呈現(xiàn)同樣的變化趨勢。而開花后20d，葉綠素、硝態(tài)氮、蔗糖含量最高，硝酸還原酶、CAT、SOD活性最強(qiáng)，進(jìn)而提高黃瓜光合能力和生理代謝水平，提高黃瓜果實(shí)橫徑和縱徑，提高單果重和小區(qū)產(chǎn)量。其中黑土處理，對黃瓜生理代謝和產(chǎn)量形成促進(jìn)作用最強(qiáng)，是較適宜的土壤類型；草甸黑鈣土栽培條件下，黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)性狀與黑土條件下差異不顯著，也是相對比較適宜的土壤類型；而鹽堿土栽培則會產(chǎn)生一定的抑制效應(yīng)。通過研究鹽堿土、黑土、草甸黑鈣土對黃瓜結(jié)果期生理特性、產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)影響，確定了黃瓜生產(chǎn)上應(yīng)用的最佳土壤類型，將為黃瓜高產(chǎn)栽培提供技術(shù)保證。

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(責(zé)任編輯：林海清)

Effect of Soil Type on Physiological Characteristics, Yield, and Quality of Cucumbers

MA Guang-shu，DENG Yi-jiang，QIN Zhi-wei，LIU Fang，LI Dan-dan，LIAN Hua*

(CollegeofAgronomy，HeilongjiangBayiAgriculturalUniversity，Daqing，Heilongjiang163319，China)

Effects of soil type on the physiological characteristics, yield, and quality of cucumbers were studied. Saline-alkali, black, and meadow chernozem soils were used for the comparison. The results showed that the contents of nitrate, chlorophyll, and sucrose in the cucumber leaves, the activity of nitrate reductase, CAT, and SOD, as well as the yield and quality of cucumbers increased when they were gorwn on the black or meadow chernozem soil, as compared to the saline-alkali soil. Thus, the black and meadow chernozem soils would be more desirable than the saline-alkali counterpart for the cultivation of cucumbers with high yields.

soil type; cucumber; physiological characteristics; yield; quality

馬光恕, 鄧義江, 秦智偉,等.不同土壤類型對黃瓜生理特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報，2016，31(6)：586-590.

MA G-S，DENG Y-J，QIN Z-W，et al.Effect of Soil Type on Physiological Characteristics, Yield, and Quality of Cucumbers[J].FujianJournalofAgriculturalSciences，2016，31(6)：586-590.

2016-03-30初稿；2016-04-19修改稿

馬光恕(1969-)，男，教授，主要從事蔬菜栽培生理研究(E-mail：mgs_lh@sina.com)

廉華(1970-)，女，教授，主要從事蔬菜栽培生理研究(E-mail：mgs_lh@163.com)

黑龍江省農(nóng)墾總局科技項目(HNK125B-02-12)；2012年全國農(nóng)業(yè)推廣碩士專業(yè)學(xué)位研究生課程建設(shè)項目(NTKC1204、NTKC1205)

S 642.2

A

1008-0384(2016)06-586-05