硅對連作黃瓜幼苗生長及生理特性的影響.pdf

1、設(shè)施蔬菜具有高度集約化、復(fù)種指數(shù)高和種植種類單一的特點，連作障礙逐年加重，目前已成為設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中亟待解決的難題。隨連作年限增加，土壤理化性狀變劣，土傳病害加重，蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)下降，嚴重制約了設(shè)施蔬菜生產(chǎn)發(fā)展的可持續(xù)性。
　　黃瓜（Cucumis sativus L.）作為我國設(shè)施栽培面積最大的蔬菜之一，其連作障礙尤為嚴重。硅作為植物生長發(fā)育的有益元素，在提高植物對非生物和生物脅迫抗性方面具有重要作用。本課題采用盆栽方式，選用‘新

2、泰密刺’(XT)和‘津研四號’(JY)為試材，研究硅對連作黃瓜幼苗生長及生理特性的影響，以期探究硅緩解黃瓜幼苗連作障礙的生理機制，為克服黃瓜連作障礙提供新的理論依據(jù)和有效途徑。取得主要結(jié)果如下:
　　1.在一定濃度(1～3 mmol·L-1 Si)范圍內(nèi)，施Si可降低連作黃瓜幼苗葉片電解質(zhì)滲漏率(EL)和丙二醛(MDA)含量;提高葉綠素a(Chl a)、葉綠素b(Chl b)、類胡蘿卜素(Car)和總?cè)~綠素含量，葉片凈光合速率（P

3、n）升高;超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)和過氧化氫酶(CAT)活性均有所提高，表現(xiàn)為黃瓜幼苗株高、莖粗、葉面積及干物質(zhì)積累量增加。隨Si濃度進一步增加，葉片中EL和MDA含量升高，但仍低于對照;抗氧化酶活性和光合作用開始下降，幼苗生長受到顯著抑制。綜上可知，低濃度Si可通過提高黃瓜幼苗葉片抗氧化酶活性來降低膜脂過氧化，通過增加光合作用來提高黃瓜幼苗長勢，進而增強對連作障礙的抗性;但濃度過高不

4、利于黃瓜幼苗生長，以2 mmol·L-1效果最好。
　　2.連作土壤條件下，‘新泰密刺’(XT)幼苗葉片EL和MDA含量均低于‘津研四號’(JY)，而SOD、POD、APX、CAT活性和光合熒光參數(shù)均高于JY，說明XT比JY抗性強。施Si可降低兩黃瓜品種幼苗葉片EL和MDA含量，而葉片中SOD、POD、CAT和APX活性升高，維持了葉綠體和線粒體超微結(jié)構(gòu)及膜系統(tǒng)的完整性;并提高了葉片中Chl a、Chl b和Car含量，使Pn、P

5、SⅡ潛在光化學(xué)活性(Fv/Fo)、最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、光合電子傳遞量子效率(ΦPSⅡ)和非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)升高，表現(xiàn)為黃瓜幼苗長勢增加，且抗性強的XT增加幅度高于JY。以上結(jié)果表明，施Si能通過降低膜脂過氧化程度及提高葉片光合能力來緩解連作障礙對黃瓜幼苗的傷害;品種和Si濃度對連作黃瓜幼苗葉片EL、SOD活性和NPQ存在顯著的互作效應(yīng)，對其它指標(biāo)互作效應(yīng)不顯著。
　　3.連作土壤條件下，XT幼苗葉片可溶性糖和脯氨

6、酸(Pro)含量均低于JY，而總酚、類黃酮、木質(zhì)素含量均高于JY。葉面施Si后，兩品種黃瓜幼苗葉片中可溶性糖和Pro含量均有所降低，總酚、類黃酮、木質(zhì)素含量增加，表現(xiàn)為黃瓜幼苗生物量增加。以上結(jié)果表明，葉面施Si可通過降低葉片中滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量，增加葉片硅和酚類物質(zhì)含量來緩解連作障礙對黃瓜幼苗的傷害;品種和Si濃度互作對黃瓜幼苗葉片中Pro含量影響極顯著，對其它指標(biāo)的影響不顯著。
　　4.品種對根鮮重、株高、可溶性糖含量、光合色素

7、含量和凈光合速率的影響要高于Si濃度，而Si濃度對黃瓜幼苗干重、地上部鮮重、葉面積、EL、MDA和Pro含量、POD、CAT、APX活性、熒光參數(shù)及總酚、類黃酮、木質(zhì)素含量和葉、莖、根中硅含量的影響要高于品種。以上結(jié)果表明，品種是決定根鮮重、株高、可溶性糖含量、光合色素含量和凈光合速率的關(guān)鍵因素;而Si濃度則是決定干重、地上部鮮重、葉面積、EL、MDA和Pro含量、POD、CAT、APX活性、熒光參數(shù)及總酚、類黃酮、木質(zhì)素含量和葉、莖、