鹽脅迫下氯化鈣對黃瓜幼苗生長的影響

摘要：利用營養液培養方法研究了葉面噴施氯化鈣(CaCl₂)對鹽脅迫下黃瓜幼苗生長、葉綠素和類胡蘿卜素含量、丙二醛及脯氨酸含量的影響。結果表明，噴施CaCl₂能夠顯著提高鹽脅迫下黃瓜幼苗的干鮮重、葉綠素和類胡蘿卜素含量，顯著減少丙二醛和脯氨酸的積累，從而減輕鹽脅迫傷害，促進黃瓜植株生長。 關鍵詞：氯化鈣；鹽脅迫；黃瓜；脯氨酸 中圖分類號：S642.201 文獻標識號：A 文章編號：1001—4942(2010)08—0046—03

設施蔬菜栽培由于特殊的生態環境、種植方式以及不合理的水肥管理措施導致設施土壤表層鹽分集聚，引起土壤次生鹽漬化，不僅嚴重影響蔬菜的正常生長，而且還影響著設施土壤的持續利用。如何緩解鹽脅迫對蔬菜生長的影響是近年研究的熱點。

鈣是植物必需的一種礦質營養元素，它對維持細胞壁、細胞膜以及膜結合蛋白的穩定性，調節無機離子運輸，以及作為細胞內生理生化反應的第二信使偶聯外界信號，調控多種酶活性等都具有重要的作用。研究表明，鈣能提高植物組織或細胞的多種抗性，如抗冷性、抗旱性、抗熱性、抗鹽性和抗多種礦質元素毒害脅迫等。因此，本試驗以黃瓜為試材，研究了葉面噴施氯化鈣對鹽脅迫下黃瓜幼苗生長及生理生化指標的影響，探討外源鈣與黃瓜耐鹽性的關系，為進一步研究氯化鈣緩解植物鹽脅迫傷害提供理論依據，也為生產中減緩鹽脅迫傷害提供一條切實可行的途徑。

1 材料與方法

1.1供試品種

黃瓜品種為“津優3l”。選取整齊一致飽滿的種子在55℃下溫湯浸種、催芽。待種子發芽后播于裝有干凈沙子的營養缽中(8 cm×8 cm)，子葉展平后用營養液澆灌，待幼苗長至3葉I心時，選取生長一致的健壯幼苗轉移至盛有10 L營養液的聚氯乙烯水培盆中，每盆定植兩行，共8株。處理前營養液中的大量元素參照山崎配方，微量元素參照Arnon配方，pH值用H2S04調節，保持在5.5—6.5之間。

1.2試驗處理

試驗共設3個處理：(1)對照(CK)，正常營養液栽培；(2)鹽脅迫處理(T₁)，營養液中添加NaCl(分析純)，使Na⁺最終濃度為100 mmol／L；(3)鹽脅迫+CaCl₂處理(T₂)，營養液中添加NaCl(分析純)，使Na⁺最終濃度為100 mmol／L，同時葉面噴施20 mmol／L CaCl₂。處理期間每2天更換1次營養液。處理后8天取幼苗進行干重、鮮重、葉綠素和類胡蘿卜素含量、保護酶(POD、SOD和CAT)活性以及丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量測定，重復3次，取平均值。

取樣時，對每個植株3片展開葉均取樣，盡量避開葉脈，按同等重量混合均勻，進行指標測定。葉綠素和胡蘿卜素含量采用分光光度法測定；丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法；脯氨酸含量采用酸性水合茚三酮顯示法。

1.3數據分析

試驗數據采用SAS軟件Duncan’s多重比較法進行顯著性測驗。

2 結果與分析

2.1 外源氯化鈣對鹽脅迫下黃瓜幼苗生長的影響

鹽脅迫下，植物的生長受到抑制，生物量降低。表1表明，處理后8天，T₁黃瓜幼苗的干重、鮮重比對照顯著降低，地上部分別比對照低22.0％和35.6％(P1的30.4％和59.8％，而T₂處理與CK無顯著差異(P<0.05)。

2.2外源氯化鈣對鹽脅迫黃瓜葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響

圖l表明，鹽脅迫顯著降低了黃瓜葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量，T₁比CK分別降低17.8％和18.8％，T₂葉面噴施氯化鈣顯著提高了鹽脅迫下黃瓜幼苗葉片葉綠索和類胡蘿卜素含量，其含量分別比T₁高13.6％和11.5％，但仍顯著低于CK?？梢?，外源氯化鈣僅在一定程度上減緩了鹽脅迫，對葉片的光合作用起到一定的保護作用。

2.3外源氯化鈣對鹽脅迫黃瓜葉片丙二醛和脯氨酸含量的影響

從圖2可以看出，鹽脅迫下黃瓜幼苗葉片丙二醛和脯氨酸含量顯著升高，T₁分別比CK高66.3％和27.9％；鹽脅迫下噴施氯化鈣后黃瓜葉片丙二醛和脯氨酸含量顯著下降，T₂分別比T₁下降18.7％和19.5％；T₂葉片中丙二醛含量顯著高于CK，而脯氨酸含量差異不顯著。

3 討論與結論

生長抑制、生物量降低是鹽脅迫下植物最敏感的生理響應。本試驗結果表明，100 mmol／LNaCl處理下，黃瓜幼苗干重和鮮重顯著下降，噴施CaCl₂后，減輕了鹽脅迫下黃瓜幼苗生長的抑制，提高了幼苗的生物量積累，促進了幼苗生長，緩解了鹽脅迫傷害。

葉綠素和類胡蘿卜素是植物最重要的兩種光合色素，其含量的高低與光合作用密切相關。葉綠素和類胡蘿卜素含量的變化可以反映植物對NaCl脅迫的耐受程度。本試驗中，鹽脅迫下黃瓜幼苗葉片葉綠素和類胡蘿卜素的含量顯著降低，而噴施CaCl₂處理能顯著提高葉片中葉綠素和類胡蘿卜素含量，促進葉片的光合作用，緩解鹽脅迫對植物造成的傷害。

MDA是植物細胞膜質中不飽和脂肪酸發生過氧化作用的最終產物之一，其含量的多少在一定程度上代表了細胞膜的損傷程度和植物對逆境反應的強弱。本試驗結果表明，鹽脅迫下，黃瓜幼苗葉片丙二醛含量顯著高于CK，而噴施CaCl₂處理能顯著降低葉片中MDA含量，與前人研究結果一致。脯氨酸被認為是一種最有效的細胞滲透調節物質。有研究認為脯氨酸的積累與植物的耐鹽性呈負相關，正是由于植物受到鹽脅迫才產生脯氨酸，脯氨酸的積累是植物受到逆境傷害的征兆。本試驗結果表明，在鹽脅迫下葉片中脯氨酸大量積累，噴施CaCl₂處理脯氨酸的含量顯著低于鹽脅迫處理。表明外源鈣可緩解滲透脅迫，使脯氨酸代謝達到平衡。 綜上所述，噴施CaCl₂能顯著緩解鹽脅迫對黃瓜幼苗造成的傷害，促進幼苗的生長。