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基于再生水对黄瓜发芽的影响

2015-03-18刘洪禄李法虎

黑龙江水利科技 2015年5期
关键词:壤土中农发芽率

闫 红,刘洪禄,李法虎

(1.黑龙省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨150080;2.北京市水科学技术研究院,北京100044;3.中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083)

基于再生水对黄瓜发芽的影响

闫 红1,刘洪禄2,李法虎3

(1.黑龙省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨150080;2.北京市水科学技术研究院,北京100044;3.中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083)

为评价再生水灌溉对黄瓜作物生长的影响,推动再生水安全灌溉的发展。采用室内研究方法,利用微电脑控制光照培养箱,在25℃黑暗条件下,研究了再生水对黄瓜发芽的影响。结果表明,再生水对黄瓜的发芽势、发芽率和发芽指数的影响与土质和黄瓜品种有关,土培对黄瓜造成的影响较大。建议慎重选择再生水灌溉黄瓜。

再生水;黄瓜;发芽;抗氧化酶系统;影响

再生水中含有多种成分,作用机理比较复杂,因此直接研究再生水对种子发芽和苗期影响的报道较少。Hayes等(1990)发现,再生水中高浓度的盐分会导致草坪草种子发芽率降低。杨俊等(2003)利用深度处理后的生活污水浇灌了12种植物并监测了种子萌发率,发现除个别物种外,其它植物与清水浇灌的种子萌发率相近或高于对照处理。郭逍宇等(2006)的西红柿、小麦和黄瓜种子萌发试验结果表明,再生水应用可显著提高小麦种子的萌发活力,西红柿种子的萌发活力与对照处理无显著差异,而黄瓜种子则表现出一定的抑制作用。黄占斌等(2007)研究再生水对玉米和大豆不同时期的抗氧化酶系统的影响。结果表明,再生水对玉米苗期抗氧化酶系统有一定影响,对大豆苗期影响较小[1]。

中国目前还没有应用于农业的再生水安全灌溉标准,再生水中可能含有环境毒物。

发芽是生命的开始,发芽幼苗的健康状况直接影响最终的产量和质量。因此研究再生水对蔬菜发芽时期的影响,可以深入了解再生水对作物最为脆弱时期是否有生态毒害作用,从而找出再生水安全灌溉评价的标准,为人类可持续发展提供必要的保证[2]。

1 材料和方法

1.1 试验材料与方法

本试验在北京市水利科学研究所门头沟试验站进行,严格按照GB/T3543.4-1995进行黄瓜种子萌发试验。每个品种均设3个处理厂的再生水及地下水4个水培发芽处理,每皿25粒种子,每个处理3个重复。再生水分别采自北京小红门、黄村、高碑店三个污水处理厂,出水均为二级出水,对照采用地下水(CK),水质分析见表1。土壤分别取自永乐店和大兴表层土,土壤理化指标见表2。

选取饱满、均匀的各种作物种子,经70%的酒精消毒2 min,消毒后的种子均匀摆放于铺有湿润三层滤纸的培养皿内,置于微电脑控制光照培养箱(LRH—250—GB)内25℃黑暗培养,黄瓜按照规范培养12 d,其间不断地补充水分。种子萌发以胚根突破种皮为准。从第一粒种子萌发起,每隔24h记录其发芽数、芽长。最后取整株幼苗分析[3]。

为方便描述,文中的小红门处理厂的再生水、黄村处理厂的再生水和高碑店处理厂的再生水以及地下水分别简称为小红门、黄村、高碑店和CK。

表1 水样理化指标

表2 供试土壤理化指标

1.2 计算方法和数据处理

发芽势在处理后3 d测定,发芽率在处理后第7d测定,同时测定苗高。苗高用直尺测量,每个处理测定6株,取其平均值。数据基本处理完成后,用EXECEL和SPSS13.0进行相关ANOVA分析显著性差异。

2 结果与讨论

2.1 发芽指标

2.1.1 发芽势

发芽势为发芽初期比较集中的发芽率,它决定着出苗的整齐程度。发芽势越高,则种子生活力越强,出苗越整齐,籽苗生长一致,反之籽苗参差不齐。

2.1.2 发芽率

发芽率(GP)是评价种子的重要指标。发芽率已被用作评价种子质量等级的一个依据。按照GB16715.3—1999标准,黄瓜种子杂交品种的正常发芽均不应小于85%。

不同培养方式相比,砂质壤土和粉质壤土显著降低了黄瓜发芽率,但是均在国家标准之内。不同处理间相比,除粉质壤土条件下再生水显著降低其发芽率外,其它品种均无显著性差异。原因是中农6品种的抗性相对较弱有关。

图1 不同土壤条件下再生水对黄瓜发芽率的影响

2.1.3 发芽指数

发芽指数是指每天种子发芽的数量与其相应的发芽天数之比的总和。发芽指数综合了反映种子的萌发情况。发芽指数越高,说明该种子发芽所用的时间越短,发芽速度越快。

不同培养方式相比,发芽指数的大小顺序为:水培>砂质壤土>粉质壤土。不同处理间相比,除再生水显著降低了砂质壤土条件下的黄瓜中农6的发芽指数外,其它培养方式的所有品种均没有显著性差异。

图2 不同土壤条件下再生水对黄瓜发芽指数的影响

2.1.4 活力指数

不同处理间相比,再生水显著提高了水培条件下黄瓜的活力指数,品种间差异显著。砂质壤土条件下,受品种间影响比较大:再生水显著降低了中农6和中农10的活力指数,对其它品种没有形成显著性影响。粉质壤土条件下,再生水降低了黄瓜中农6和中农12的活力指数,但是没有形成显著性差异,对其它品种没有形成显著性影响。

图3 不同土壤条件下再生水对黄瓜活力指数的影响

3 结 论

1)砂质壤土条件下再生水处理对黄瓜发芽及其毒性的影响与黄瓜品种有关,中农6黄瓜品种的抗性相对较弱,再生水显著降低其发芽指标和活力指数,其它品种发芽指标没有受到影响;再生水在一定程度上降低了黄瓜的SOD活性,但是没有达到显著型水平;再生水处理显著了降低黄瓜所有品种的POD活性,原因是POD活性主要受SOD反应产物的影响,SOD活性降低,减少了POD活性的主要作用物质H2O2,因此POD活性也相应的降低[5]。

2)粉质壤土条件下再生水处理对黄瓜发芽指标(中农10黄瓜品种除外,发芽势有差异)、活力指数和SOD活性基本不产生毒性的影响;再生水处理提高了中农10黄瓜品种的POD活性但降低了中农12黄瓜品种的POD活性。

3)土培条件均提高了黄瓜POD和SOD活性,相比于水培,土培对黄瓜造成的影响较大,从所选黄瓜4个品种看,再生水对黄瓜的影响与品种有关,因此应该慎重选择再生水灌溉。

[1]杨俊,谭远友,曾庆福.城市生活污水深度处理及绿化回用研究[J].武汉科技学院学报,2003:16(05):21-25.

[2]郭逍宇,董志,宫辉力,等.再生水对作物种子萌发、幼苗生长及抗氧化系统的影响[J].环境科学学报,2006,26(08):1337-1342.

[3]苗站霞,黄占斌,侯利伟,等.再生水灌溉对玉米和大豆抗氧化酶系统的影响[J].农业环境科学学报,2007,26(04):1338-1342.

[4]郑炳松.现代植物生理生化研究技术[M].气象出版社,北京:2006:21-22.

[5]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000:12-15.

Effects of Renovated W ater on Cucumber Germ ination

YAN Hong1;LIU Hong-lu2and LIFa-hu3
(1.Heilongjiang ProvincialWater Conservancy&Hydropower Investigation,Design and Research Institute,Harbin 150080,China;2.Beijing Water Science Research Institute,Beijing 100044,China;3.College ofWater Conservancy&Civil Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083,China)

In order to evaluate the effects of renovated water used for cucumber growth and promote the development of renovated water used in safe irrigation,adopting the researchmethod in laboratory using themicrocomputer controlled light incubator at 25℃in a dark environment.The results show that the effect of reclaimed water used on cucumber germination potential,germination rate and germination index are related with the soil quality and cucumber varieties,the soil conditions will effect the cucumber.The paper suggests that renovated water be selected irrigate the cucumbers carefully.

Renovated water;cucumber;germination;antioxidant enzyme system;effect

S642.2

A

1007-7596(2015)05-0017-03

2014-10-31

闫红(1983-),女,黑龙江汤原人,工程师;刘洪禄(1963-),男,辽宁营口人,教授级高工;李法虎(1963-),男,河南新乡人,教授。

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