賀東+張志+王琪琪

摘要：以綠秀、盛鮮、露寶3種黃瓜為材料，研究6個不同濃度鉀素處理下黃瓜株高、莖粗、含水量、葉綠素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量及過氧化物酶活性的變化特點。結(jié)果表明，黃瓜幼苗株高、莖粗、含水量、葉綠素含量、可溶性蛋白含量均隨鉀素濃度的升高呈單峰曲線變化；株高、莖粗在鉀素濃度為150 kg/hm2時達到最大值；葉片含水量、葉綠素含量及可溶性蛋白含量在鉀素濃度為200 kg/hm2時達到最大值，且與150 kg/hm2時差異不大；過氧化物酶活性、可溶性糖含量在鉀素濃度為150 kg/hm2時降到最小值，且與200 kg/hm2時差異不大。由此可見，鉀素濃度為 150 kg/hm2 時有利于黃瓜的生長，鉀素濃度增加到200 kg/hm2時有助于提高黃瓜苗期的生理抗性，對黃瓜的抗逆生理有一定的修復(fù)作用。

關(guān)鍵詞：黃瓜；幼苗；鉀素；過氧化物酶；株高；莖粗；生理特征

中圖分類號： S642.206+.2文獻標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2017）17-0109-03

通信作者：張志，碩士，副教授，碩士生導(dǎo)師，從事植物營養(yǎng)研究及教學(xué)工作。E-mail：66zhangzhi@163.com。黃瓜在不同生長階段會進行不同的施肥管理，而不恰當(dāng)?shù)氖┓蕰S瓜的生長發(fā)育造成不良影響甚至是鹽堿迫害[1-2]。黃瓜屬喜肥、喜水而不耐水肥的蔬菜作物，合理施肥對黃瓜生產(chǎn)具有極其重要的意義[3-4]。有研究表明，葉片中50%以上的鉀離子都集中在葉綠素內(nèi)，適量鉀素對植物葉綠素的形成及運輸具有一定的促進作用[5-7]，而缺鉀會導(dǎo)致葉綠體蛋白質(zhì)分解，葉綠素受到破壞，葉片邊緣發(fā)黃、主葉脈失綠、葉片硬化甚至死亡，進而影響植物的光合作用，直至影響植物干物質(zhì)的積累[8-10]，黃瓜結(jié)果期如果缺鉀，會形成彎曲瓜條、大肚瓜、尖嘴瓜等[11-15]。黃瓜生長過程中如果鉀肥過量，則會造成鹽堿迫害而導(dǎo)致幼苗死亡。另外，有試驗表明，黃瓜植株高度、莖粗度、幼苗葉片含水量、葉綠素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、過氧化物酶活性等與施用的鉀離子濃度密切相關(guān)。因此，本試驗通過對3個黃瓜品種進行不同濃度鉀素處理，研究其相應(yīng)指標(biāo)的變化，以尋找適合黃瓜生長的鉀素濃度，為黃瓜幼苗栽培管理提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試黃瓜品種為綠秀（LX）、盛鮮（SX）、露寶（LB），均為黑龍江省齊齊哈爾地區(qū)常規(guī)種子。試驗土壤為嫩江流域可耕地土壤，0～35 cm深度土層的有機質(zhì)含量為3.1%，堿解氮、有效磷、速效鉀的含量分別為77.16、42.25、51.12 mg/kg，pH值為6.8。

1.2試驗方法

黃瓜種子消毒，浸種催芽；選取長勢良好、發(fā)芽長度整齊的種子播于18 cm×18 cm的營養(yǎng)缽中，待出苗后置于齊齊哈爾大學(xué)試驗基地大棚中培養(yǎng)，正常溫室管理；分別施入含K2O 50%的硫酸鉀，設(shè)置梯度為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g/缽，分別相當(dāng)于50、100、150、200、250、300 kg/hm2，均施用含氮46%的尿素0.4 g/缽（N 180 kg/hm2）、含P2O5 18%的過磷酸鈣0.1 g/缽（P 200 kg/hm2），黃瓜幼苗2葉1心時開始以水溶液形式進行施肥，分3次施入，每次相隔8 d；每處理15株幼苗。

1.3測定內(nèi)容與方法

待植株長至20 cm左右時，分別用卷尺、游標(biāo)卡尺測定植株高度、莖粗度，每處理隨機測量10株幼苗；分別采用水勢測定儀、丙酮法、考馬斯亮藍法、愈創(chuàng)木酚法、蒽酮比色法測定相對葉片含水量（RWC）、葉綠素（CHL）含量、可溶性蛋白（SP）含量、過氧化物酶（POD）活性、可溶性糖（SS）含量 [16-19]，每處理隨機選取3株幼苗中部葉片測量，重復(fù)3次。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析；采用Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與制圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同濃度鉀素處理對黃瓜株高和莖粗的影響

由圖1、圖2可見，綠秀黃瓜株高在鉀素濃度為0.4 g/缽時達到最大值20.90 cm，而盛鮮、露寶黃瓜株高在鉀素濃度為0.3 g/缽時分別達到最大值20.50、20.90 cm；綠秀、盛鮮黃瓜莖粗在鉀素濃度為0.4 g/缽時分別達到最大值0.40、0.35 cm，露寶黃瓜莖粗在鉀素濃度為0.3 g/缽時達到最大值。方差分析表明，對株高而言，綠秀黃瓜處理組之間差異顯著（F=5.51，P<0.05），盛鮮黃瓜處理組之間差異極顯著（F=12.70，P<0.01），露寶黃瓜處理組之間差異顯著（F=1.76，P<0.05）；對莖粗而言，綠秀黃瓜處理組之間差異極顯著（F=5.24，P<0.01），盛鮮黃瓜處理組之間差異顯著（F=1.73，P<0.05），露寶黃瓜處理組之間差異顯著（F=5.41，P<0.05）。

2.2不同濃度鉀素處理對黃瓜葉片含水量的影響

由圖3可見，3種黃瓜葉片的含水量有明顯不同，綠秀黃瓜葉片含水量在鉀素濃度為0.3、0.4 g/缽時達到最大值9522%；盛鮮、露寶黃瓜葉片含水量在鉀素濃度為0.3 g/缽時分別達到最大值95.63%、96.40%。方差分析表明，綠秀黃瓜處理組之間差異顯著（F=8.75，P<0.05），盛鮮黃瓜處理組之間差異極顯著（F=7.01，P<0.01），露寶黃瓜處理組之間差異極顯著（F=5.46，P<0.01）。

2.3不同濃度鉀素處理對黃瓜葉片葉綠素含量的影響

由圖4可見，隨鉀素濃度的逐漸升高，3種黃瓜葉綠素含量均呈先升高后降低的變化趨勢；綠秀、盛鮮黃瓜葉綠素含量在鉀素濃度為0.4 g/缽時分別達到最大值19.31、19.27 mg/L，露寶黃瓜葉綠素含量在鉀素濃度為0.3 g/缽時達到最大值17.33 mg/L。方差分析表明，綠秀黃瓜處理組之間差異極顯著（F=5.99，P<0.01），盛鮮黃瓜處理組之間差異顯著（F=4.99，P<0.05），露寶黃瓜處理組之間差異顯著（F=3.42，P<0.01）。endprint

2.4不同濃度鉀素處理對黃瓜可溶性蛋白含量的影響

由圖5可見，盛鮮、綠秀黃瓜可溶性蛋白含量在鉀素濃度為0.3 g/缽時分別達到最大值38.47、36.18 mg/L，露寶黃瓜可溶性蛋白含量在鉀素含量為0.4 g/缽時達到最大值 34.17 mg/L。方差分析表明，綠秀黃瓜處理組之間差異極顯著（F=9.40，P<0.01），盛鮮黃瓜處理組之間差異顯著（F=3.80，P<0.05），露寶黃瓜處理組之間差異顯著（F=5.06，P<0.05）。

2.5不同濃度鉀素處理對黃瓜過氧化物酶（POD）活性的影響

由圖6可見，隨鉀素濃度的逐漸升高，3種黃瓜過氧化物酶活性均呈先降低再升高趨勢；盛鮮、露寶黃瓜過氧化物酶活性在鉀素濃度為0.3 g/缽時分別達到最低值10.04、8.01 U，而綠秀黃瓜過氧化物酶活性在鉀素濃度為0.4 g/缽時達到最低值10.00 U。方差分析表明，綠秀黃瓜處理組之間差異顯著（F=13.27，P<0.05），盛鮮黃瓜處理組之間差異顯著（F=8.76，P<0.05），露寶黃瓜處理組之間差異顯著（F=14.21，P<0.05）。

2.6不同濃度鉀素處理對黃瓜可溶性糖含量的影響

由圖7可見，隨鉀素濃度的逐漸升高，3種黃瓜的可溶性糖含量大體呈倒拋物線形，其可溶性糖含量在鉀素濃度為03 g/缽時均達到最低值。方差分析表明，綠秀黃瓜處理組之間差異極顯著（F=13.71，P<0.01），盛鮮黃瓜處理組之間差異顯著（F=2.78，P<0.05），露寶黃瓜處理組之間差異極顯著（F=12.61，P<0.01）。

3結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，隨鉀素濃度的逐漸升高，3個黃瓜品種的葉片含水量呈先增加而后降低趨勢，綠秀黃瓜葉片含水量在鉀素濃度為0.3、0.4 g/缽時時達到最大值95.22%，而盛鮮、露寶黃瓜葉片含水量在鉀素濃度為0.3 g/缽時分別達到最大值95.63%、96.40%，且2種黃瓜的葉片含水量在鉀素濃度為0.4 g/缽時與0.3 g/缽處理的差異不大；3種供試黃瓜的株高、莖粗均呈單峰曲線變化，鉀素濃度繼續(xù)增加，株高、莖粗并沒有繼續(xù)增加而是有所降低，露寶黃瓜株高、莖粗在鉀素濃度為0.3g/缽時達到最大值，綠秀黃瓜株高、莖粗在鉀素濃度為0.4 g/缽時達到最大值，而盛鮮黃瓜株高在鉀素濃度為03 g/缽時、莖粗在鉀素濃度為0.4 g/缽時達到最大值。因此，0.3 g/缽（150 kg/hm2）的鉀素含量比較適合黃瓜對水分的吸收，有利于促進黃瓜幼苗更好地生長；綠秀黃瓜對鉀素的需求量比其他2個黃瓜品種稍微大一些。

葉綠素是植物生長過程中最主要的“合成車間”，而鉀離子是促進植物光合機構(gòu)運轉(zhuǎn)的重要驅(qū)動力，有研究表明，葉片中鉀素有50%以上集中在葉綠素內(nèi)[20]。試驗結(jié)果表明，6個鉀素濃度處理的黃瓜葉綠素含量為12.74～19.31 mg/g；鉀素濃度為0.4 g/缽時，綠秀、盛鮮黃瓜葉片的葉綠素積累值相對最大，而0.3 g/缽時露寶黃瓜的葉綠素積累值相對最大。鉀離子對黃瓜葉綠素的形成起著至關(guān)重要的作用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中適當(dāng)提高鉀肥投入，對提高其干物質(zhì)積累非常重要。

近年來，對植物細胞內(nèi)可溶性蛋白的研究發(fā)現(xiàn)，植物在逆境環(huán)境下其體內(nèi)會誘導(dǎo)產(chǎn)生新的水分脅迫蛋白或體內(nèi)的一些不溶性蛋白轉(zhuǎn)換成可溶性蛋白[21]。可溶性糖是膜系統(tǒng)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在一定程度上影響細胞膜的膨脹壓以抵御外界的不利因素[22]。本試驗結(jié)果表明，綠秀、盛鮮黃瓜可溶蛋白含量在鉀素濃度為0.3 g/缽時達到最大值，與鉀素濃度為0.4 g/缽時的差異不大；露寶黃瓜可溶性蛋白含量在鉀素濃度為0.4 g/盆時達到最大，與0.3 g/缽處理時的差異不大；3種黃瓜可溶性糖含量在鉀素濃度為0.3 g/缽時均達到最小值，與鉀素濃度為0.4 g/缽時的差異也不大。過氧化物酶（POD）是植物抗逆生理研究中的一個重要指標(biāo)，能夠催化細胞內(nèi)過氧化物脫去氧離子自由基，使細胞內(nèi)環(huán)境維持在比較適合的狀態(tài)下，以降低植物受外界環(huán)境的影響[23]。本試驗綠秀黃瓜POD活性在鉀素濃度為0.4 g/缽時達到最低值，且與0.3 g/缽時的活性差別不大，其他2種黃瓜在鉀素濃度為 0.3 g/缽時達到最低值。這說明黃瓜幼苗在施用鉀肥 0.3 g/缽（150 kg/hm2）時生長抗性相對較強，適度加大鉀素濃度可以促進黃瓜苗期的抗性。

因此，鉀素濃度為150 kg/hm2時可以促進黃瓜幼苗的生長，適當(dāng)增加鉀素濃度到200 kg/hm2有助于提高黃瓜苗期的抗性，對黃瓜幼苗的一些逆境生理具有一定的修復(fù)作用。

參考文獻：

[1]趙儀平，劉廣會，祁曉會. 遼寧省黃瓜生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展技術(shù)措施[J]. 中國蔬菜，2016（3）：5-9.

[2]李野牧. 錦州地區(qū)保護地黃瓜無公害高產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程[J]. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2016（2）：131-132.

[3]楊樹延. 日光溫室黃瓜栽培技術(shù)[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（1）：134-136.

[4]王洪志. 溫室黃瓜栽培技術(shù)研究[J]. 蔬菜栽培技術(shù)，2014（9）：51-53.

[5]張恩平，張淑紅，李天來，等. 蔬菜鉀素營養(yǎng)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2005，21（8）：265-268.

[6]Wine H C. The physiology of vegetable crops[M]. New York：CBA International，2007：207-218.

[7]Pfluger R，Mengel K. The photochemical activity of chloroplasts obtained from plants with different a potassium nutrition[J]. Plant and Soil，2005，36（2）：417-425.endprint

[8]Anschütz U，Becker D，Shabala S. Going beyond nutrition：regulation of potassium homoeostasis as a common denominator of plant adaptive responses to environment[J]. Journal of Plant Physiology，2014，171（9）：670-687.

[9]Ashraf M，Akram N A. Improving salinity tolerance of plants through conventional breeding and genetic engineering：an analytical comparison[J]. Biotechnology Advances，2009，27（6）：744-752.

[10]Dreyer I，Uozumi N. Potassium channels in plant cells[J]. Febs Journal，2011，278（22）：4293-4303.

[11]馬萬征，圣冬冬，馬萬敏，等. 不同濃度營養(yǎng)液下溫室黃瓜生長發(fā)育中K分配規(guī)律的研究[J]. 北方園藝，2015（6）：23-26.

[12]蔣永濤，劉傳蘭，邵燕，等. 缺鉀對黃瓜幼苗光合作用和氮素代謝的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（6）：47-49.

[13]雷晶，郝艷淑，王曉麗，等. 植物鉀效率差異的營養(yǎng)生理及代謝機制研究[J]. 中國土壤與肥料，2014（1）：1-5.

[14]王利，陳芳. 植物鉀效率及其評價的研究進展與展望[J]. 土壤，2010，42（2）：164-170.

[15]Damon P M，Osborne L D，Rengel Z. Canola genotypes differ in potassium efficiency during vegetative growth[J]. Euphytica，2007，156（3）：387-397.

[16]李合生. 植物生理生化試驗原理和技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社，2000：134-137.

[17]張志良. 植物生理學(xué)試驗知道[M]. 北京：高等教育出版社，2009：104-109.

[18]李忠光，龔明. 愈創(chuàng)木酚法測定植物過氧化物酶活性的改進[J]. 植物生理學(xué)通訊，2008，44（2）：323-324.

[19]張蕾. 生物化學(xué)試驗指導(dǎo)[M]. 武漢：武漢大學(xué)出版社，2011：56-60.

[20]黃偉，張曉光. 鉀素對薄皮甜瓜光合作用和產(chǎn)量的影響[J]. 中國土壤與肥料，2009（2）：23-26.

[21]康俊梅，楊青川，樊奮成. 干旱對苜蓿葉片可溶性蛋白的影響[J]. 草地學(xué)報，2005，13（3）：199-202.

[22]王川，謝惠民，王娜，等. 小麥品種可溶性糖和保護性酶與抗旱性關(guān)系研究[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2011，29（5）：93-99.

[23]李澤琴，李靜曉，張根發(fā). 植物抗壞血酸過氧化物酶的表達調(diào)控以及對非生物脅迫的耐受作用[J]. 遺傳，2013，35（1）：45-54.楊萬基，于錫宏，蔣欣梅，等. 弱光脅迫對番茄幼苗光合特性和根系生長的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（17）：112-114.endprint