淹水对黄瓜幼苗生长和生理指标的影响

朱进　于斌

摘要：以黄瓜品种津研7号（Cucumis sativus L. cv. Jinyan No.7）为材料，研究了不同淹水胁迫时间对黄瓜幼苗生长、叶绿素与丙二醛含量的影响。结果表明，淹水胁迫下黄瓜幼苗的株高、叶片数、地上部鲜重、总根长度、总投影面积、总表面积与不淹水对照差异不显著，根鲜重、根系平均直径、根系总体积则显著高于对照，但根尖数量、根分叉数量与对照相比先增后减，黄瓜幼苗的叶绿素含量显著低于对照，丙二醛含量显著高于对照。说明黄瓜能耐受一定程度的淹水胁迫，但耐淹水胁迫的能力有限，淹水胁迫下黄瓜幼苗生理受到显著伤害，光合作用显著减弱。

关键词：黄瓜（Cucumis sativus L.）；淹水胁迫；生长；生理指标

中图分类号：S642.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）06-1463-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.06.025

涝渍胁迫影响全球大约10%面积的耕地，是影响农作物产量的最重要限制因子之一[1]，其导致的土壤通气不良、缺氧状况会使土壤处于还原状态，进而影响作物水分和养分的摄取，严重制约作物的生长发育与产量形成[2]。中国长江和黄河等流域由于生态环境恶化，洪涝灾害频繁发生，造成巨大的经济损失[3]。黄瓜（Cucumis sativus L.）是葫芦科（Cucurbitaceae）黄瓜属（Cucumis L.）中幼果具刺的栽培种，营养丰富，药用价值高，是中国露地和设施栽培的主要蔬菜，在蔬菜产业经济中占有重要地位；其根系好气、喜湿，但不耐缺氧[4，5]，所以研究淹水胁迫对黄瓜的影响，对于克服或减轻涝渍胁迫对黄瓜的危害，实现黄瓜的高产稳产具有重要的现实意义，但目前相关的报道极少[6]。为此，试验比较了淹水胁迫对黄瓜幼苗生长、叶绿素与丙二醛含量的影响，以期为黄瓜高产稳产栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2015年4月在长江大学塑料大棚和园艺植物生理实验室进行，黄瓜品种为津研7号（C. sativus cv. Jinyan No.7），种子购于荆州市晶华种业公司。采用盆栽方法，试验设淹水和不淹水2个处理，以不淹水为对照，在黄瓜幼苗4叶1心时将塑料盆栽放在水桶中进行淹水处理，水淹没基质表面1～2 cm。每个处理各50盆，分别在淹水的0、3、6、9、12 d每处理各取10盆测定各项指标。

1.2 方法

2015年4月21日将黄瓜种子晒种1 d，22日温水浸种6 h后在光照培养箱内进行催芽，温度控制在28～30 ℃，25日黄瓜发芽后，播种于长江大学大棚温室内的穴盘里面育苗。至29日出苗后将黄瓜幼苗移栽到15 cm×20 cm的塑料盆中，采用基质常规育苗。5月13日，当黄瓜幼苗长至3～4叶1心时，开始进行淹水胁迫处理。在淹水处理的3、6、9、12 d进行株高、叶片数、鲜重、叶绿素含量、丙二醛、根系形态等指标的测定。采用SPAD502叶绿素仪测定总叶绿素含量，即SPAD值；采用硫代巴比妥酸法测定丙二醛含量[7]；采用根系分析仪测定根系形态各项指标。

1.3 数据处理

试验结果以测定的平均值表示。数据的统计分析采用Microsoft Office Excel 2003和SAS 9.1软件处理并作图，利用邓肯氏新复极差检验法（Duncan′s new multiple range test，DMRT）进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 淹水胁迫对黄瓜幼苗生长的影响

淹水胁迫对黄瓜幼苗生长的影响情况见表1。从表1可知，黄瓜幼苗的株高在淹水3、6、9、12 d时与对照（不淹水）相比，差异不显著（P>0.05）。黄瓜幼苗的叶片数、地上部鲜重在淹水3 d时，与对照相比差异也不显著（P>0.05）；但在淹水6 d时，叶片数、地上部鲜重与对照相比差异显著（P<0.05）；而在淹水9、12 d时与对照差异又不显著（P>0.05）。黄瓜幼苗的根鲜重在淹水3 d时与对照差异不显著（P>0.05），但在淹水6、9、12 d时，根鲜重显著高于对照（P<0.05）。说明淹水对黄瓜幼苗的株高无显著影响，反而在淹水到一定程度时，对黄瓜幼苗的生长会产生一定的促进作用，主要是促进根的生长，对促进地上部生长的作用有限。

2.2 淹水胁迫对黄瓜幼苗叶绿素含量的影响。

淹水胁迫对黄瓜幼苗叶片中叶绿素含量的影响情况见图1。从图1可知，在淹水3、6、9、12 d的黄瓜幼苗叶片叶绿素含量均低于对照（不淹水），并且与对照的差异都达到了显著水平（P<0.05）。说明淹水对黄瓜幼苗叶片中的叶绿素含量负面影响显著。

2.3 淹水胁迫对黄瓜幼苗丙二醛含量影响

淹水胁迫对黄瓜幼苗中丙二醛含量的影响情况见图2。由图2可知，淹水处理后，黄瓜幼苗的丙二醛含量都高于对照，其中淹水3 d的黄瓜幼苗丙二醛含量虽然高于对照，但与对照间差异不显著（P>0.05）；而淹水6、9、12 d的黄瓜幼苗丙二醛含量都显著高于对照（P<0.05），说明在淹水处理6、9、12 d时对黄瓜幼苗已造成了伤害。

2.4 淹水胁迫对黄瓜幼苗根系的影响

淹水胁迫对黄瓜幼苗根系生长的影响情况见表2。由表2可知，黄瓜幼苗的总根长度、总投影面积、总表面积在整个试验期间内与对照的差异均不显著（P>0.05）。黄瓜幼苗的根系平均直径在淹水3、6、9 d时与对照的差异也不显著（P>0.05）；但在淹水12 d的根系平均直径显著高于对照（P<0.05）。黄瓜幼苗的根系总体积在淹水3、6 d时与对照差异不显著（P>0.05）；但在淹水9、12 d显著高于对照（P<0.05）。黄瓜幼苗的根尖数量在淹水3、9 d时与对照差异不显著（P>0.05）；但在淹水6 d时显著高于对照（P<0.05），在淹水12 d時显著低于对照（P<0.05）。黄瓜幼苗的根分叉数量在淹水3、6 d时显著高于对照（P<0.05），在淹水9 d时与对照差异不显著（P>0.05），而在淹水12 d时显著低于对照（P<0.05）。

3 小结与讨论

在淹水胁迫下，植物为了适应环境变化，会在形态和代谢方面发生相应的调整；并且淹水对许多植物生长具有显著的抑制作用[8-10]。试验中，淹水胁迫后黄瓜幼苗的株高、叶片数、地上部鲜重、总根长度、总投影面积、总表面积与对照的差异最后不显著，根鲜重、根系平均直径、总根体积最后显著高于对照，说明淹水胁迫对黄瓜的生长并没有产生抑制作用，在一定淹水条件下反而对黄瓜根系的生长产生了一定的促进作用，这可能与黄瓜在淹水后容易产生不定根且不定根粗壮有关。说明黄瓜能耐受一定的淹水胁迫，这与在丝瓜上的研究结果相对一致[11]。但根尖数量、根分叉数量与对照相比先增后减，说明短期的淹水胁迫对黄瓜幼的生长有一定促进作用，但随着时间的延长，对黄瓜幼苗的根系生长就具有抑制作用了。叶绿素是进行光合作用的基础物质，叶绿素的含量、比例对叶片光合作用有着重要的影响[12]；试验中，淹水胁迫下黄瓜幼苗的叶绿素含量显著低于对照，说明淹水胁迫对黄瓜幼苗的光合作用产生了显著的负面影响。丙二醛常作为膜脂过氧化损伤的标志，其含量的多少可以反映膜脂发生过氧化的轻重程度，丙二醛含量越高，表示膜脂发生过氧化的程度越严重，其含量的高低能反映逆境胁迫下植物伤害程度的强弱[13]；试验中，淹水胁迫下的黄瓜幼苗丙二醛含量显著高于对照，这与银杏[14]、无花果[15]等植物以及前人在黄瓜上的研究结果[6]一致，说明淹水对黄瓜幼苗会造成显著的氧化损伤。这与丝瓜的研究结果[11]不同，这是瓜类中黄瓜不如丝瓜耐涝、丝瓜最耐涝[16]的佐证。

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