不同浓度钾素对黄瓜幼苗生长的影响

2017-11-15贺东张志王琪琪

江苏农业科学 2017年17期

贺东+张志+王琪琪

摘要：以绿秀、盛鲜、露宝3种黄瓜为材料，研究6个不同浓度钾素处理下黄瓜株高、茎粗、含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量及过氧化物酶活性的变化特点。结果表明，黄瓜幼苗株高、茎粗、含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量均随钾素浓度的升高呈单峰曲线变化；株高、茎粗在钾素浓度为150 kg/hm2时达到最大值；叶片含水量、叶绿素含量及可溶性蛋白含量在钾素浓度为200 kg/hm2时达到最大值，且与150 kg/hm2时差异不大；过氧化物酶活性、可溶性糖含量在钾素浓度为150 kg/hm2时降到最小值，且与200 kg/hm2时差异不大。由此可见，钾素浓度为 150 kg/hm2 時有利于黄瓜的生长，钾素浓度增加到200 kg/hm2时有助于提高黄瓜苗期的生理抗性，对黄瓜的抗逆生理有一定的修复作用。

关键词：黄瓜；幼苗；钾素；过氧化物酶；株高；茎粗；生理特征

中图分类号： S642.206+.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2017）17-0109-03

通信作者：张志，硕士，副教授，硕士生导师，从事植物营养研究及教学工作。E-mail：66zhangzhi@163.com。黄瓜在不同生长阶段会进行不同的施肥管理，而不恰当的施肥会对黄瓜的生长发育造成不良影响甚至是盐碱迫害[1-2]。黄瓜属喜肥、喜水而不耐水肥的蔬菜作物，合理施肥对黄瓜生产具有极其重要的意义[3-4]。有研究表明，叶片中50%以上的钾离子都集中在叶绿素内，适量钾素对植物叶绿素的形成及运输具有一定的促进作用[5-7]，而缺钾会导致叶绿体蛋白质分解，叶绿素受到破坏，叶片边缘发黄、主叶脉失绿、叶片硬化甚至死亡，进而影响植物的光合作用，直至影响植物干物质的积累[8-10]，黄瓜结果期如果缺钾，会形成弯曲瓜条、大肚瓜、尖嘴瓜等[11-15]。黄瓜生长过程中如果钾肥过量，则会造成盐碱迫害而导致幼苗死亡。另外，有试验表明，黄瓜植株高度、茎粗度、幼苗叶片含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、过氧化物酶活性等与施用的钾离子浓度密切相关。因此，本试验通过对3个黄瓜品种进行不同浓度钾素处理，研究其相应指标的变化，以寻找适合黄瓜生长的钾素浓度，为黄瓜幼苗栽培管理提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试黄瓜品种为绿秀（LX）、盛鲜（SX）、露宝（LB），均为黑龙江省齐齐哈尔地区常规种子。试验土壤为嫩江流域可耕地土壤，0～35 cm深度土层的有机质含量为3.1%，碱解氮、有效磷、速效钾的含量分别为77.16、42.25、51.12 mg/kg，pH值为6.8。

1.2试验方法

黄瓜种子消毒，浸种催芽；选取长势良好、发芽长度整齐的种子播于18 cm×18 cm的营养钵中，待出苗后置于齐齐哈尔大学试验基地大棚中培养，正常温室管理；分别施入含K2O 50%的硫酸钾，设置梯度为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g/钵，分别相当于50、100、150、200、250、300 kg/hm2，均施用含氮46%的尿素0.4 g/钵（N 180 kg/hm2）、含P2O5 18%的过磷酸钙0.1 g/钵（P 200 kg/hm2），黄瓜幼苗2叶1心时开始以水溶液形式进行施肥，分3次施入，每次相隔8 d；每处理15株幼苗。

1.3测定内容与方法

待植株长至20 cm左右时，分别用卷尺、游标卡尺测定植株高度、茎粗度，每处理随机测量10株幼苗；分别采用水势测定仪、丙酮法、考马斯亮蓝法、愈创木酚法、蒽酮比色法测定相对叶片含水量（RWC）、叶绿素（CHL）含量、可溶性蛋白（SP）含量、过氧化物酶（POD）活性、可溶性糖（SS）含量 [16-19]，每处理随机选取3株幼苗中部叶片测量，重复3次。

1.4数据处理

采用SPSS 19.0软件对试验数据进行单因素方差分析；采用Excel 2010软件对数据进行统计与制图。

2结果与分析

2.1不同浓度钾素处理对黄瓜株高和茎粗的影响

由图1、图2可见，绿秀黄瓜株高在钾素浓度为0.4 g/钵时达到最大值20.90 cm，而盛鲜、露宝黄瓜株高在钾素浓度为0.3 g/钵时分别达到最大值20.50、20.90 cm；绿秀、盛鲜黄瓜茎粗在钾素浓度为0.4 g/钵时分别达到最大值0.40、0.35 cm，露宝黄瓜茎粗在钾素浓度为0.3 g/钵时达到最大值。方差分析表明，对株高而言，绿秀黄瓜处理组之间差异显著（F=5.51，P<0.05），盛鲜黄瓜处理组之间差异极显著（F=12.70，P<0.01），露宝黄瓜处理组之间差异显著（F=1.76，P<0.05）；对茎粗而言，绿秀黄瓜处理组之间差异极显著（F=5.24，P<0.01），盛鲜黄瓜处理组之间差异显著（F=1.73，P<0.05），露宝黄瓜处理组之间差异显著（F=5.41，P<0.05）。

2.2不同浓度钾素处理对黄瓜叶片含水量的影响

由图3可见，3种黄瓜叶片的含水量有明显不同，绿秀黄瓜叶片含水量在钾素浓度为0.3、0.4 g/钵时达到最大值9522%；盛鲜、露宝黄瓜叶片含水量在钾素浓度为0.3 g/钵时分别达到最大值95.63%、96.40%。方差分析表明，绿秀黄瓜处理组之间差异显著（F=8.75，P<0.05），盛鲜黄瓜处理组之间差异极显著（F=7.01，P<0.01），露宝黄瓜处理组之间差异极显著（F=5.46，P<0.01）。

2.3不同浓度钾素处理对黄瓜叶片叶绿素含量的影响

由图4可见，随钾素浓度的逐渐升高，3种黄瓜叶绿素含量均呈先升高后降低的变化趋势；绿秀、盛鲜黄瓜叶绿素含量在钾素浓度为0.4 g/钵时分别达到最大值19.31、19.27 mg/L，露宝黄瓜叶绿素含量在钾素浓度为0.3 g/钵时达到最大值17.33 mg/L。方差分析表明，绿秀黄瓜处理组之间差异极显著（F=5.99，P<0.01），盛鲜黄瓜处理组之间差异显著（F=4.99，P<0.05），露宝黄瓜处理组之间差异显著（F=3.42，P<0.01）。endprint

2.4不同浓度钾素处理对黄瓜可溶性蛋白含量的影响

由图5可见，盛鲜、绿秀黄瓜可溶性蛋白含量在钾素浓度为0.3 g/钵时分别达到最大值38.47、36.18 mg/L，露宝黄瓜可溶性蛋白含量在钾素含量为0.4 g/钵时达到最大值 34.17 mg/L。方差分析表明，绿秀黄瓜处理组之间差异极显著（F=9.40，P<0.01），盛鲜黄瓜处理组之间差异显著（F=3.80，P<0.05），露宝黄瓜处理组之间差异显著（F=5.06，P<0.05）。

2.5不同浓度钾素处理对黄瓜过氧化物酶（POD）活性的影响

由图6可见，随钾素浓度的逐渐升高，3种黄瓜过氧化物酶活性均呈先降低再升高趋势；盛鲜、露宝黄瓜过氧化物酶活性在钾素浓度为0.3 g/钵时分别达到最低值10.04、8.01 U，而绿秀黄瓜过氧化物酶活性在钾素浓度为0.4 g/钵时达到最低值10.00 U。方差分析表明，绿秀黄瓜处理组之间差异显著（F=13.27，P<0.05），盛鲜黄瓜处理组之间差异显著（F=8.76，P<0.05），露宝黄瓜处理组之间差异显著（F=14.21，P<0.05）。

2.6不同浓度钾素处理对黄瓜可溶性糖含量的影响

由图7可见，随钾素浓度的逐渐升高，3种黄瓜的可溶性糖含量大体呈倒抛物线形，其可溶性糖含量在钾素浓度为03 g/钵时均达到最低值。方差分析表明，绿秀黄瓜处理组之间差异极显著（F=13.71，P<0.01），盛鲜黄瓜处理组之间差异显著（F=2.78，P<0.05），露宝黄瓜处理组之间差异极显著（F=12.61，P<0.01）。

3结论与讨论

试验结果表明，随钾素浓度的逐渐升高，3个黄瓜品种的叶片含水量呈先增加而后降低趋势，绿秀黄瓜叶片含水量在钾素浓度为0.3、0.4 g/钵时时达到最大值95.22%，而盛鲜、露宝黄瓜叶片含水量在钾素浓度为0.3 g/钵时分别达到最大值95.63%、96.40%，且2种黄瓜的叶片含水量在钾素浓度为0.4 g/钵时与0.3 g/钵处理的差异不大；3种供试黄瓜的株高、茎粗均呈单峰曲线变化，钾素浓度继续增加，株高、茎粗并没有继续增加而是有所降低，露宝黄瓜株高、茎粗在钾素浓度为0.3g/钵时达到最大值，绿秀黄瓜株高、茎粗在钾素浓度为0.4 g/钵时达到最大值，而盛鲜黄瓜株高在钾素浓度为03 g/钵时、茎粗在钾素浓度为0.4 g/钵时达到最大值。因此，0.3 g/钵（150 kg/hm2）的钾素含量比较适合黄瓜对水分的吸收，有利于促进黄瓜幼苗更好地生长；绿秀黄瓜对钾素的需求量比其他2个黄瓜品种稍微大一些。

叶绿素是植物生长过程中最主要的“合成车间”，而钾离子是促进植物光合机构运转的重要驱动力，有研究表明，叶片中钾素有50%以上集中在叶绿素内[20]。試验结果表明，6个钾素浓度处理的黄瓜叶绿素含量为12.74～19.31 mg/g；钾素浓度为0.4 g/钵时，绿秀、盛鲜黄瓜叶片的叶绿素积累值相对最大，而0.3 g/钵时露宝黄瓜的叶绿素积累值相对最大。钾离子对黄瓜叶绿素的形成起着至关重要的作用，在农业生产中适当提高钾肥投入，对提高其干物质积累非常重要。

近年来，对植物细胞内可溶性蛋白的研究发现，植物在逆境环境下其体内会诱导产生新的水分胁迫蛋白或体内的一些不溶性蛋白转换成可溶性蛋白[21]。可溶性糖是膜系统重要的渗透调节物质，在一定程度上影响细胞膜的膨胀压以抵御外界的不利因素[22]。本试验结果表明，绿秀、盛鲜黄瓜可溶蛋白含量在钾素浓度为0.3 g/钵时达到最大值，与钾素浓度为0.4 g/钵时的差异不大；露宝黄瓜可溶性蛋白含量在钾素浓度为0.4 g/盆时达到最大，与0.3 g/钵处理时的差异不大；3种黄瓜可溶性糖含量在钾素浓度为0.3 g/钵时均达到最小值，与钾素浓度为0.4 g/钵时的差异也不大。过氧化物酶（POD）是植物抗逆生理研究中的一个重要指标，能够催化细胞内过氧化物脱去氧离子自由基，使细胞内环境维持在比较适合的状态下，以降低植物受外界环境的影响[23]。本试验绿秀黄瓜POD活性在钾素浓度为0.4 g/钵时达到最低值，且与0.3 g/钵时的活性差别不大，其他2种黄瓜在钾素浓度为 0.3 g/钵时达到最低值。这说明黄瓜幼苗在施用钾肥 0.3 g/钵（150 kg/hm2）时生长抗性相对较强，适度加大钾素浓度可以促进黄瓜苗期的抗性。

因此，钾素浓度为150 kg/hm2时可以促进黄瓜幼苗的生长，适当增加钾素浓度到200 kg/hm2有助于提高黄瓜苗期的抗性，对黄瓜幼苗的一些逆境生理具有一定的修复作用。

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