EM菌浸種對低溫處理黃瓜萌發(fā)和幼苗生長的影響

尉 輝，孟 婧，劉亞琦，關玉熙，王炳文，宋文豪，唐 欣，束 靖

（山東農業(yè)工程學院，山東 濟南 250100）

黃瓜（Cucumis sativus L.）是我國設施生產中的主要蔬菜作物之一[1]，但黃瓜喜溫暖不耐寒冷，屬典型的冷敏感型植物[2]，在北方日光溫室越冬或早春生產中，常遭遇低溫脅迫，嚴重影響了植株的生長發(fā)育，降低了產量和品質[3]。據不完全統(tǒng)計，設施黃瓜每年因低溫造成的經濟損失高達50億元以上[4]。因此，培育優(yōu)質黃瓜幼苗，提高幼苗的低溫抗性，對保障冬春季節(jié)黃瓜產量、品質，提高經濟效益等具有十分重要的現(xiàn)實意義[5]。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2021年9--12月在山東農業(yè)工程學院齊河校區(qū)進行。供試黃瓜品種為“津優(yōu)35號”，供試EM菌劑購買于市場，活菌量≥10億·g-1。

1.2 試驗設計

將顆粒飽滿均勻的黃瓜種子先用55℃的溫水浸泡殺菌15min，再轉到EM菌溶液濃度分別為 50 mg·L-1、100 mg·L-1、200 mg·L-1、300 mg·L-1的溶液中于25℃浸種8 h，對應的處理分別為T1、T2、T3、T4，對照（CK）為蒸餾水，然后轉移到底部放雙層濾紙的長×寬×高為12 cm×12 cm×6 cm發(fā)芽盒中，每盒均勻擺放50粒種子，每個處理重復3次。每個發(fā)芽盒中添加5ml蒸餾水，每隔1 d添加2 ml蒸餾水，于28℃培養(yǎng)24 h后，將溫度調為15℃ 暗培養(yǎng)4 d，然后于90 μmol·mol·m-2·s-1條件下（12 h·d-1）光照培養(yǎng) 10 d。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 測定種子萌發(fā)

以黃瓜種子露白長度≥1/2種子長度計為發(fā)芽，每12 h記錄一次種子的萌發(fā)數，直到種子萌發(fā)數不發(fā)生變化時停止統(tǒng)計。根據以下公式計算各指標：

根據公式計算發(fā)芽指數和活力指數：

式中，Gt為在t日統(tǒng)計的發(fā)芽種子數，Dt為發(fā)芽天數。

式中，S為單株鮮重，GI為發(fā)芽指數。

1.3.2 測定生長指標

處理結束后，每處理隨機取10株幼苗，用清水洗凈根部基質后擦干，用直尺測量植株的根長（從莖基部到根最長處）、莖長（從莖基部到生長點），游標卡尺測量莖粗（子葉節(jié)位置），電子天平稱量根鮮重和莖鮮重。

1.4 數據分析

數據采用Microsoft office2003軟件分析處理。

2 結果與分析

2.1 EM菌劑浸種對黃瓜種子萌發(fā)的影響

2.1.1 EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽率的影響

從圖1中可以看出，不同濃度的EM菌劑浸種處理對第一天黃瓜種子發(fā)芽率的影響較大，T1和T4處理的黃瓜種子發(fā)芽率相比CK均有所下降，特別是T4處理，下降了77.85%；T2和T3處理則促進黃瓜種子發(fā)芽，發(fā)芽率分別比CK提高了50.17%和55.67%。不同濃度的EM菌劑浸種處理對第二天和第三天黃瓜種子發(fā)芽率的影響不明顯，發(fā)芽率均在92%以上。

圖1 EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽率的影響

2.1.2 EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽勢的影響

由圖2可知，不同濃度的EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽勢的影響較為明顯，隨著EM菌劑濃度的升高，黃瓜種子發(fā)芽勢呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。其中，T2處理的黃瓜發(fā)芽勢最高，為98.89%，比CK高5.56%，T4處理的最低，比CK還低1.10%。

圖2 EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽勢的影響

2.1.3 EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽指數的影響

圖3所示，不同濃度的EM菌劑浸種對低溫處理下黃瓜種子發(fā)芽指數均有促進作用，隨濃度增加，促進作用呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。其中T2處理對低溫下黃瓜種子的發(fā)芽指數促進作用最強，促進率達51.28%，其次為T1處理，為33.59%，T4處理最低，僅為9.23%。

圖3 EM菌劑浸種對黃瓜種子發(fā)芽指數的影響

2.1.4 EM菌劑浸種對黃瓜種子萌發(fā)活力指數的影響

圖4為不同濃度EM菌劑浸種對黃瓜種子萌發(fā)活力指數的影響。隨著EM菌劑濃度的增加，黃瓜種子萌發(fā)活力指數呈現(xiàn)先升后降的趨勢，其中用T2處理的黃瓜種子萌發(fā)活力指數最高，為93.07，其次是 T3為 85.00，T4處理最低，僅為63.06，比CK還低。

圖4 EM菌劑浸種對黃瓜種子萌發(fā)活力指數的影響

2.2 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗生長的影響

2.2.1 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗根長的影響

圖5是不同濃度EM菌劑浸種對黃瓜幼苗根長的影響。從圖中可以看出，EM菌劑浸種處理均促進黃瓜幼苗根長的生長，隨EM菌劑濃度的升高，促進作用強度呈現(xiàn)出先增后降的趨勢，4個EM菌劑濃度的增幅依次分別為9.05%、21.90%、19.27%和17.74%。

圖5 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗根長的影響

2.2.2 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖長的影響

由圖6可知，不同濃度EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖長的影響非常明顯。EM菌劑處理對黃瓜幼苗莖長生長均具有促進作用，但不同濃度處理的促進作用強度又有所差別，其中T2處理對黃瓜幼苗莖長的促進作用最大，依次分別為T3、T1和 T4，促進率分別為 11.32%、7.51%、4.05%和1.73%。

圖6 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖長的影響

2.2.3 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖粗的影響

圖7反映的是不同濃度EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖粗的影響。從圖中可以看出，隨著EM菌劑濃度增加，黃瓜幼苗莖粗呈現(xiàn)先升后降的趨勢，其中T2處理最粗，T3處理次之，分別比CK增加7.60%和6.50%。

圖7 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖粗的影響

2.2.4 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗根鮮重的影響

從圖8可知，EM菌劑浸種對黃瓜幼苗根鮮重有一定的促進作用，隨著EM菌劑濃度的升高，黃瓜幼苗根鮮重呈現(xiàn)上升而后下降的趨勢。4個處理中，T2處理的黃瓜幼苗根鮮重最大，依次分別為T3、T4和T1，分別比CK增加69.05%、50.00%、26.19%和14.29%。

圖8 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗根鮮重的影響

2.2.5 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖鮮重的影響

圖9為不同濃度EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖鮮重的影響，用EM菌劑浸種處理對黃瓜幼苗莖鮮重均有促進作用。其中T2處理增重最明顯，T3次之，T4處理增重最少。

圖9 EM菌劑浸種對黃瓜幼苗莖鮮重的影響

3 討論

發(fā)芽率和發(fā)芽勢是檢驗種子質量的常規(guī)指標，發(fā)芽指數是上述兩指標的綜合，既反映發(fā)芽率高低，又反映發(fā)芽速度[6]。萌發(fā)活力指數，則既能反映品種發(fā)芽率，又能反映品種發(fā)芽速度及生活力、生長勢，客觀反映了種子萌發(fā)與后續(xù)的幼苗生長狀況，因此本文上述指標全面囊括了衡量種子發(fā)芽狀況的相關指標，其結果能夠充分反映出低溫處理后的水稻種子發(fā)芽情況。

從西藏一定條件下土壤中分離的微生物菌群，尤其是一些芽孢桿菌屬微生物，已經證明能夠在抑制植物病原菌擴繁的同時，促進低溫下植物的生長[7]。侯立剛等[8]研究發(fā)現(xiàn)適宜的添加菌劑量對于水稻種子低溫處理后的幼苗萌發(fā)和生長，特別是對促進種子萌發(fā)、秧苗素質指標有明顯的作用，這與本試驗結果相類似，可能與菌劑添加促進低溫處理后種子細胞的生理功能恢復[9,10]有關。

4 結論

盡管各指標分別體現(xiàn)種子萌發(fā)的不同方面，但其表現(xiàn)的趨勢基本一致，即菌劑浸種效果優(yōu)于對照，但是不同濃度的EM菌劑浸種黃瓜后，其發(fā)芽勢、發(fā)芽率、株高等指標的具體表現(xiàn)不同，綜合各指標來看，T2處理的效果較好。