海藻肥對(duì)黃瓜抗旱性的影響及機(jī)理研究試驗(yàn)

管宇翔 韓西紅 張琳 高志鵬 王曉輝

摘? ? 要：本試驗(yàn)通過對(duì)萌發(fā)期、幼苗期的黃瓜種子進(jìn)行PEG-6000 模擬干旱脅迫處理，從而對(duì)不同濃度海藻肥（0 g/L、0.25 g/L、0.5 g/L、0.75 g/L、1 g/L、1.25 g/L、1.5 g/L）對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)及生理特性的影響進(jìn)行深入研究。結(jié)果表明：不同濃度的海藻肥處理均能提高黃瓜葉片相對(duì)含水量和葉綠素含量，提高SOD和POD的活性，并以1 g/L海藻肥處理效果最佳。

關(guān)鍵詞：海藻肥;抗旱性;影響;機(jī)理研究;試驗(yàn)

文章編號(hào)： 1005-2690（2020）21-0003-03? ? ? ?中圖分類號(hào)： S642.2? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

海藻肥是一種有機(jī)肥料，是以天然海藻為原料，將其直接生產(chǎn)加工形成海藻肥，或者搭配一定的氮、磷、鉀，以及微量元素等物質(zhì)，經(jīng)過物理或生化方法制成海藻肥，但其核心物質(zhì)仍是海藻或者海藻的提取物[1-2]。

海藻肥的營(yíng)養(yǎng)豐富，含有海藻多糖、氨基酸、維生素、礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素等多種物質(zhì)，其中生長(zhǎng)素、脫落酸、細(xì)胞分裂素、乙烯等物質(zhì)能對(duì)植物的生長(zhǎng)起到顯著的調(diào)節(jié)作用[3]。海藻肥能在提升作物產(chǎn)量的基礎(chǔ)上不斷改善作物的品質(zhì)，能在增強(qiáng)作物抵抗生物性能的基礎(chǔ)上，不斷提升其非生物脅迫能力[4]。

相關(guān)報(bào)道指出，在干旱環(huán)境下，海藻肥可以將番茄根系的活力大大提升，從而顯著增強(qiáng)番茄植株的抗逆性 [5]。本試驗(yàn)通過對(duì)黃瓜不同生長(zhǎng)期進(jìn)行干旱脅迫處理，根外噴施不同濃度的海藻肥，觀察黃瓜苗期的生長(zhǎng)情況。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)材料

供試黃瓜種子為中農(nóng)16號(hào)（華北型），試驗(yàn)用海藻肥由青島明月海藻公司提供，其主要指標(biāo)為： K2O≥12%;有機(jī)質(zhì)≥45%;水不溶物≤2%;水分≤5%;pH值8.0～10.0;形態(tài)為黑褐色的水溶性粉末。

1.2? ?試驗(yàn)方法

如表1所示，試驗(yàn)設(shè)8個(gè)處理，編號(hào)分別為 CK1、CK2、A1、A2、A3 、A4 、A5和A6，其中CK1為清水對(duì)照，完全隨機(jī)區(qū)組排列。

選取黃瓜種子并確保其大小一致，飽滿度相似，對(duì)其進(jìn)行消毒、浸種、催芽后種植在營(yíng)養(yǎng)缽中，常規(guī)育苗，展平子葉，采用適量的1/2 Hogland 營(yíng)養(yǎng)液澆灌。當(dāng)幼苗生長(zhǎng)到4葉1心狀態(tài)時(shí)，選取生長(zhǎng)相似的黃瓜幼苗用 PEG-6000 模擬干旱脅迫處理，分別用不同濃度海藻肥進(jìn)行葉面噴施處理，每隔2 d噴1次，共噴施3次;每個(gè)重復(fù) 3 次，處理30株;分別在第1、2、3、4、5天對(duì)成熟葉片進(jìn)行采集，從而對(duì)黃瓜幼苗的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

1.3? ?試驗(yàn)測(cè)定指標(biāo)及方法

葉片相對(duì)含水量測(cè)定（RWC）=（FW-DW）/（TW-DW）×l00%;葉片葉綠素含量采用丙酮乙醇法測(cè)定;脯氨酸含量采用茚三酮顯色測(cè)定法;丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法測(cè)定;超氧化物歧化酶（SOD）采用氮藍(lán)四唑光還原法測(cè)定;過氧化物酶（POD）采用愈創(chuàng)木酚比色法測(cè)定。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?海藻肥對(duì)干旱脅迫下黃瓜幼苗葉片水分及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

2.1.1? ?海藻肥對(duì)干旱脅迫下黃瓜幼苗葉片相對(duì)含水量的影響

由圖1可以看出，葉面噴施海藻肥后，黃瓜幼苗葉片相對(duì)含水量下降幅度明顯低于CK2，在脅迫第5天時(shí)，海藻肥處理的葉片相對(duì)含水量片分別比CK2高20.24%、36.37%、25.59%，差異達(dá)顯著水平（P<0.05）。由此可見，在干旱脅迫條件下，適宜濃度的海藻肥有利于保持黃瓜葉片的水分。

2.1.2? ?海藻肥對(duì)干旱脅迫下黃瓜幼苗體內(nèi)游離脯氨酸含量的影響

從圖2可以看出，第5天時(shí)，處理A4的黃瓜幼苗體內(nèi)游離脯氨酸含量比CK2高23.34%，差異達(dá)顯著水平（P<0.05），而處理A1、A2、A3、A5和A6的黃瓜幼苗游離脯氨酸含量與CK2差異不顯著。由此可見，在干旱條件中，海藻肥有利于植物細(xì)胞中脯氨酸含量積累，降低細(xì)胞水勢(shì)，增強(qiáng)細(xì)胞持水能力，但是要注意海藻肥的濃度要適中。

2.2? ?海藻肥對(duì)干旱脅迫下黃瓜幼苗葉綠素含量的影響

從圖3可以看出，經(jīng)干旱處理2～3 d，所有經(jīng)過海藻肥噴灑的黃瓜幼苗，其葉綠素含量均高于CK2，在干旱脅迫第5天時(shí)，處理A4、A5中黃瓜幼苗的葉綠素含量比CK2高33.45%、19.14%，差異均達(dá)顯著水平（P<0.05），而處理A1、A6中黃瓜幼苗的葉綠素含量則比CK2低5.51%、2.95%。由此可見，適宜濃度的海藻肥可以有效緩解干旱脅迫引起的黃瓜幼苗葉綠素降解，而海藻肥的濃度過低或過高均會(huì)影響其效果，緩解效果均不佳。

2.3? ?海藻肥對(duì)干旱脅迫下黃瓜幼苗細(xì)胞膜的影響

2.3.1? ?海藻肥對(duì)干旱脅迫下黃瓜幼苗MDA含量的影響

從圖4可以看出，在干旱脅迫第5天時(shí)，黃瓜幼苗體內(nèi)MDA含量比正常條件CK1高72.85%，差異達(dá)極顯著水平（P<0.05），說明干旱脅迫對(duì)黃瓜葉片細(xì)胞膜造成了傷害。在脅迫第5天時(shí)，各濃度海藻肥處理的黃瓜幼苗體內(nèi)MDA含量分別比CK2低8.21%、10.23%、13.75%、22.17%、17.57%、14.33%。由此可見，在干旱脅迫條件下，海藻肥能在一定程度上緩解干旱脅迫對(duì)黃瓜膜質(zhì)過氧化的傷害，且處理A4的緩解效果較好。

2.3.2? ?海藻肥對(duì)干旱脅迫下黃瓜幼苗相對(duì)電導(dǎo)率的影響

從圖5可以看出，干旱脅迫下，在適宜濃度海藻肥葉面噴施處理下，黃瓜幼苗能降低相對(duì)電導(dǎo)率。在脅迫第5天時(shí)，處理A4、A5的黃瓜幼苗相對(duì)電導(dǎo)率分別比CK2低45.23%、36.54%，差異均達(dá)顯著水平（P<0.05）。

由此可見，處理A4和A5噴施的海藻肥，均能夠降低和緩解干旱脅迫對(duì)黃瓜幼苗的傷害。

2.4? ?海藻肥對(duì)干旱脅迫下黃瓜幼苗抗氧化酶活性的影響

由圖6可知，在干旱脅迫第5 天時(shí)，處理A4黃瓜幼苗體內(nèi)的POD、SOD 活性分別比CK2高22.21%、17.47%，差異均達(dá)顯著水平（P<0.05）;處理A3、A4和A5的黃瓜幼苗體內(nèi)，CAT 活性較CK2分別提升16.72%、39.31%、24.01%（P<0.05）。這說明海藻肥處理A3、A4和A5能夠在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)黃瓜抗氧化酶活性進(jìn)行有效提升，從而將干旱脅迫對(duì)植株的傷害產(chǎn)生較大的緩解。

3? ?結(jié)論

本次試驗(yàn)中，PEG-6000模擬的干旱脅迫環(huán)境能夠抑制黃瓜幼苗的生長(zhǎng)，使其細(xì)胞膜受損，進(jìn)而影響葉片相對(duì)含水量。此外，還會(huì)導(dǎo)致黃瓜幼苗電解質(zhì)外滲。同時(shí)，脯氨酸含量、抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性在脅迫初期會(huì)升高，而在脅迫后期則下降。

試驗(yàn)表明：在短時(shí)間內(nèi)的脅迫，能大大提升黃瓜幼苗的抗旱性。采用適宜濃度的海藻肥對(duì)黃瓜幼苗的葉面進(jìn)行噴施處理，能夠使黃瓜幼苗在干旱脅迫的環(huán)境下抑制生長(zhǎng)和光合作用，累積大量的MDA，緩解葉綠素降解過程;同時(shí)，還能夠?qū)寡趸福⊿OD、POD、CAT）活性進(jìn)行大大的提升，使黃瓜幼苗的耐旱性得到較大提升。但是對(duì)于海藻肥的濃度有較高要求，無論濃度過高或過低，均會(huì)起到反作用，使得黃瓜幼苗的耐旱性大大降低。

試驗(yàn)分析得知，發(fā)揮海藻肥效的最佳濃度為1 g/L。

參考文獻(xiàn)：

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