不同藥劑對(duì)西葫蘆幼苗抗寒力的影響

[摘要] 通過(guò)對(duì)西葫蘆幼苗耐冷性生理生化指標(biāo)的測(cè)定，結(jié)果表明，噴施禾壯安，云大-120，481三種藥劑的西葫蘆幼苗的抗寒力均有提高。以禾壯安處理的效果最佳，處理后的西葫蘆幼苗的CAT活性升高，可溶性總糖含量增加，極顯著高于對(duì)照。自由水/束縛水和電導(dǎo)率分別降低，極顯著低于對(duì)照。

[關(guān)鍵詞] 西葫蘆；抗寒力；生理生化指標(biāo)

西葫蘆又名美洲南瓜，是葫蘆科南瓜屬的一個(gè)栽培種，屬喜溫蔬菜，生長(zhǎng)發(fā)育適溫為20～25℃，15℃以下停止生長(zhǎng)，以嫩瓜供食用。原產(chǎn)于北美洲南部，現(xiàn)世界各地均有栽培，以歐洲最為普遍。19世紀(jì)傳入我國(guó)，最初多為庭院和露地栽培，近年來(lái)保護(hù)地栽培面積較大。是冬春設(shè)施栽培的主要蔬菜作物，在我國(guó)東北、華北、西北地區(qū)栽培較多。但是由于北方冬季溫度較低，在日光溫室內(nèi)栽培要求的技術(shù)高，因此產(chǎn)品的價(jià)格高，且數(shù)量少；西葫蘆在東南沿海冬季雖有產(chǎn)品，但產(chǎn)量低、質(zhì)量差。兩地產(chǎn)品均供不應(yīng)求。冬季溫室溫度低于11℃時(shí)其生長(zhǎng)發(fā)育受到阻礙，從而降低產(chǎn)量。在我國(guó)由于南冷北凍的頻繁發(fā)生，尤其是長(zhǎng)江流域冬季連陰天氣多，氣溫低，因此連陰天氣時(shí)大棚內(nèi)溫度也低，與棚外溫度相差不大，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)“棚溫逆轉(zhuǎn)”，即有時(shí)出現(xiàn)大棚內(nèi)最低氣溫短時(shí)低于棚外的現(xiàn)象。特別是12、1、2月份棚內(nèi)溫度最低有時(shí)甚至在0℃以下，西葫蘆越冬栽培易受凍害。另外，連陰天氣空氣濕度大，棚內(nèi)病蟲害嚴(yán)重，也影響西葫蘆越冬栽培。這就使得目前西葫蘆在長(zhǎng)江流域大棚內(nèi)主要作春提早秋延后栽培，還沒(méi)有見(jiàn)有關(guān)越冬栽培成功的報(bào)道。但是，西葫蘆對(duì)低溫的適應(yīng)能力較強(qiáng)，通過(guò)選用良種，多層覆蓋，濕度控制，激素應(yīng)用，病蟲害防治等綜合措施，西葫蘆在長(zhǎng)江流域越冬栽培是可以成功的。目前對(duì)保花保果、植株調(diào)整、病蟲害防治及降溫等技術(shù)有所研究，并取得一定成果，現(xiàn)已初步確定了西葫蘆越冬栽培的品種和播期。可對(duì)保溫防凍技術(shù)的研究才剛剛起步，尤其是用藥劑來(lái)提高長(zhǎng)江流域越冬西葫蘆的抗寒力的研究更是空白。

為填補(bǔ)該項(xiàng)空白，完善長(zhǎng)江流域大棚西葫蘆越冬栽培技術(shù)的研究，特進(jìn)行本試驗(yàn)。如本試驗(yàn)?zāi)苋〉贸晒Γ兄鴺O其重要的意義：第一，提高其抗寒力，使得在冬季連陰多雨的長(zhǎng)江流域西葫蘆能正常生長(zhǎng)；第二，減少或不用專門的加溫設(shè)施為其在冬季低溫期間加溫，從而可以節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本；第三，增加產(chǎn)量，提高品質(zhì)。

我們所用藥劑都具有多種成分，多種功能，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）提高植物抗寒力；（2）改善生理生化特性；（3）植株性狀變優(yōu)；（4）穩(wěn)定高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)；（5）適用多種植物。用他們處理植物，可使植物成為一個(gè)內(nèi)穩(wěn)定的開(kāi)放系統(tǒng)，能與低溫逆轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)一致，利用低溫期的光、熱資源，使生殖生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)并行不悖提早進(jìn)行。

一、材料與方法

以山西省博大種苗有限公司提供的西葫蘆新早春一代幼苗為試驗(yàn)材料。云大-120由昆明云大科技產(chǎn)業(yè)股份有限公司出品，禾壯安由河南省農(nóng)豐化工有限公司提供，481由成都朝陽(yáng)生物激素研究所獨(dú)家出品，本試驗(yàn)所用的儀器及試劑由荊州職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物系生物生化實(shí)驗(yàn)室提供。

20010年11月19日浸入并放入30℃ 的恒溫箱內(nèi)催芽，11月21日播種于生物系塑料大棚基地，采用“四膜”保溫。待長(zhǎng)出2～3片真葉于12月20日噴施抗寒藥劑，每隔7天處理一次，其中云大-120用水稀釋1500倍，葉面正反面均勻噴施，481每袋對(duì)水18～22kg，禾壯安每克對(duì)水1000g水噴施，共噴三次，清水對(duì)照。4～5片，真葉時(shí)，在冰箱（-2～-3℃）預(yù)凍1h，葉作測(cè)試材料。

葉片導(dǎo)電率測(cè)量參照郭金玲方法和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生理生化教研組方法：待測(cè)葉放入冰箱（-2～-3℃）預(yù)凍1h，剪0.5cm左右的小段，準(zhǔn)確地稱取0.5000g葉放入燒杯中，并準(zhǔn)確加入20mL蒸餾水，用真空干燥器抽氣，然后用電導(dǎo)儀法測(cè)定。過(guò)氧化氫酶活性測(cè)定參照湖北農(nóng)學(xué)院《園藝植物研究法》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和波欽諾克碘量法：取待測(cè)液1g，提取酶液用硫酸終止酶活性，在鉬酸銨作催化劑下，過(guò)氧化氫與碘化鉀反應(yīng)放出游離碘，用淀粉作指示劑，用硫代硫酸鈉滴定，在實(shí)驗(yàn)條件下規(guī)定每分鐘每克鮮重分解1micro;mol過(guò)氧化氫為一個(gè)酶單位。可溶性總糖含量測(cè)定參照華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生物生化教研組蒽酮比色法測(cè)糖法：取0.1g左右烘干樣品，沸水中提取可溶性糖。自由水、束縛水含量參照湖北農(nóng)學(xué)院《園藝植物研究法》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書方法測(cè)本實(shí)驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，用新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析。

二、結(jié)果與分析

1.不同藥劑對(duì)西葫蘆幼苗CAT活性的影響

三種藥劑處理西葫蘆幼苗后，與對(duì)照相比CAT活性均有不同程度的提高。由表1看出，以禾壯安處理的CAT活性較對(duì)照高出34.4%，極顯著高于對(duì)照和其他兩個(gè)處理。其次用云大-120和481處理的CAT活性較對(duì)照分別高出21.5%和18.2%，極顯著高于對(duì)照。但用云大-120和481處理后的西葫蘆幼苗葉的CAT活性沒(méi)有明顯的差異。當(dāng)酶活性提高自由基清楚，脂質(zhì)過(guò)氧化和蛋白質(zhì)鏈?zhǔn)骄酆虾湍z鏈被阻止，電導(dǎo)率降低，使膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，說(shuō)明低溫逆境下的細(xì)胞膜是一個(gè)穩(wěn)定的膜。這主要是由于抗寒藥劑含有穩(wěn)定膜結(jié)構(gòu)，修復(fù)膜傷害的物質(zhì)，從而提高了植物的耐冷力，各種處理后的西葫蘆幼苗CAT活性較對(duì)照顯著升高。

2.不同藥劑對(duì)西葫蘆幼苗電導(dǎo)率的影響

由表2可以看出，以禾壯安處理的西葫蘆幼苗電導(dǎo)率對(duì)照降低18.6%，極顯著低于對(duì)照和481處理，顯著低于云大-120處理。其次用云大-120和481處理的西葫蘆幼苗電導(dǎo)率較對(duì)照低11.1%和7.1%，顯著低于對(duì)照。植物細(xì)胞的質(zhì)膜，是半透明性的一種生物膜，它是對(duì)低溫最為敏感的區(qū)域，如果降溫到一定程度，生物膜首先發(fā)生膜指的物相變化，即從液晶相變?yōu)槟z態(tài)。膜指中脂肪酸的-CH鏈由無(wú)序排列變?yōu)橛行蚺帕校股锬んw型和厚度縮減，而出現(xiàn)孔道和龜裂，于是生物膜遭到破壞。當(dāng)植物組織受到干旱或其他不良條件如高溫，低溫等影響時(shí)，常能傷害原生質(zhì)的結(jié)構(gòu)而引起透性增大，細(xì)胞內(nèi)含物外滲，使外液的電導(dǎo)度增大。其外液電導(dǎo)度越大，說(shuō)明透性宏觀變化愈大，表示受傷愈重，抗性愈弱。各種藥劑處理后，西葫蘆幼苗葉的電導(dǎo)率較對(duì)照均有所下降，噴施禾壯安的西葫蘆幼苗葉電導(dǎo)率最低，其他兩種藥劑處理的西葫蘆幼苗電導(dǎo)率也顯著低于對(duì)照，說(shuō)明在低溫條件下，處理后的西葫蘆幼苗較對(duì)照具有更穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，抗逆性大大增加。

3.不同藥劑處理對(duì)西葫蘆幼苗可溶性總糖含量的影響

由表3看出，以禾壯安處理的西葫蘆幼苗可溶性總含量較對(duì)照高出71.4%，極限著高于對(duì)照和其他兩個(gè)處理。其次用云大-120和481處理的西葫蘆幼苗可溶性總糖量維持在高水平，大大提高細(xì)胞液的濃度使冰點(diǎn)降低，又可緩沖細(xì)胞質(zhì)過(guò)渡脫水，保證細(xì)胞質(zhì)膠體不致冷凝固。糖是植物抗寒性的主要保護(hù)物質(zhì)，抗性強(qiáng)的植物在低溫時(shí)，其可溶性糖含量比抗性弱的高。三種不同藥劑處理西葫蘆幼苗后，與對(duì)照相比可溶性總糖含量均有提高，這就說(shuō)明所用藥劑在穩(wěn)定膜結(jié)構(gòu)，改善膜功能方面起著極其重要的作用，使脅迫下西葫蘆具有更強(qiáng)的生命力，在這方面尤其以禾壯安的效果最好，盡管云大-120和481處理之間沒(méi)有明顯的差異，但也顯著高于對(duì)照，因而效果也較好。

4.不同藥劑處理對(duì)西葫蘆幼苗自由水/束縛水的影響

三種不同藥劑處理西葫蘆幼苗后，與對(duì)照比自由水/束縛水均有較大程度的降低。由表4看出，用禾壯安處理的西葫蘆幼苗的自由水/束縛水較對(duì)照分別降低18.1%和10.3%。顯著低于對(duì)照。自由水較多時(shí)代謝較強(qiáng)，而束縛水被細(xì)胞膠粒所吸附，故不易移動(dòng)，蒸發(fā)和結(jié)冰，不能作為溶劑，也不能被剝削，因而束縛水不參與代謝作用，但植物要求低微的代謝強(qiáng)度去渡過(guò)不良的外界條件。因此相對(duì)高的束縛水含量能使植物具有較高的抗寒力，也就是說(shuō)低的自由水/束縛水對(duì)提高植物抗寒力有利。

三、小結(jié)與討論

1.本試驗(yàn)結(jié)果表明，各種藥劑對(duì)提高西葫蘆幼苗抗寒力均有促進(jìn)作用，其中以禾壯安的效果最好，CAT活性、可溶總糖含量分別都為極限著或顯著高于對(duì)照和其他兩個(gè)處理，電導(dǎo)率和自由水/束縛極顯著或顯著低于對(duì)照和其他兩個(gè)處理，同時(shí)用云大-120和481處理過(guò)的西葫蘆幼苗葉的CAT活性，可溶有性總糖含量也顯著高于對(duì)照，電導(dǎo)率和自由水/束縛水顯著低于對(duì)照，他們對(duì)提高西葫蘆幼苗的抗寒力是有作用的，但他們作用的效果沒(méi)有顯著差異。

2.本試驗(yàn)處理后的西葫蘆幼苗的CAT活性、可溶性總糖含量較對(duì)照均有提高，電導(dǎo)率和自由水/束縛水較對(duì)照均有所下降。這就說(shuō)明用抗寒藥劑噴施西葫蘆幼苗，增加了細(xì)胞內(nèi)保護(hù)性酶系統(tǒng)的穩(wěn)定性，酶活性提高，自由基被清除，膜脂質(zhì)過(guò)氧化被阻止，可溶性總糖維持在高水平，穩(wěn)定了膜結(jié)構(gòu)，改善了膜功能，電導(dǎo)率和自由水/束縛水較低，說(shuō)明細(xì)胞是一個(gè)內(nèi)穩(wěn)定開(kāi)放系統(tǒng)，提高了在低溫下的代謝機(jī)能，充分利用低溫期的光熱資源，提高抗寒力。

3.由于試驗(yàn)條件的限制，有關(guān)植物耐冷性的生物生化指標(biāo)，如SOD、POD、MDA、PRO和葉綠素含量等沒(méi)有測(cè)定，我們只選擇了其中最具代表性的CAT活性、可溶性總糖含量、自由水/束縛水、電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定。因此，我們所作的判斷是初步的，為了試驗(yàn)的科學(xué)性，其他生理生化指標(biāo)均需均一步測(cè)定。

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