磷盈虧供應對黃瓜和番茄穴盤苗生長發育的影響

梁歡　尚慶茂

摘 要： 為明確磷盈/虧對黃瓜和番茄穴盤苗生長發育的影響，以標準Hoagland營養液為對照，研究了磷盈余供應（8 倍磷濃度Hoagland營養液）和虧缺供應（1/8 磷濃度Hoagland營養液）對黃瓜（中農203）、番茄（中雜105）穴盤苗形態建成、礦質元素和葉片葉綠素含量的影響。結果表明：磷盈/虧供給后13 d，黃瓜穴盤苗的株高分別減小12.7%和17.3%，番茄穴盤苗的株高分別減小15.8% 和15.0%，根冠比顯著增大；磷虧缺供應后15 d，黃瓜穴盤苗葉綠素含量增大了14.4%，番茄穴盤苗葉綠素含量增大12.1%，磷盈余供應后15 d，黃瓜穴盤苗葉綠素含量減小了21.6%，番茄穴盤苗葉綠素含量減小了16.7%；磷虧缺供給促進鉀和鎂的吸收，磷盈余供應，則反之。以上說明，磷供應水平對黃瓜和番茄穴盤苗生長發育具有重要調節作用。

關鍵詞： 黃瓜； 番茄； 穴盤育苗； 磷供應

2006年農業部提出“集中、集約、節約”顯著內涵的蔬菜集約化育苗技術以來，穴盤育苗為主導的蔬菜規模化、專業化、標準化育苗取得迅猛發展。穴盤育苗因根系發育空間有限，基質緩沖能力小，根際環境變化快對育苗的操作管理要求非常嚴格，養分供應則是其中的一個重要環節。磷是植物生長發育不可或缺的大量營養元素，在植物體中磷的含量大約是氮含量的1/10，是核酸、細胞膜等的組成成分[1]。磷參與很多生物化學反應如：能量代謝、信號傳導等[2]。磷肥的適宜、均衡供應對作物生長發育至關重要。近年來，關于施肥對黃瓜和番茄穴盤苗生長發育的影響研究主要集中在育苗基質中適宜氮磷鉀養分含量方面[3-4]。本研究選擇穴盤育苗比例較高的的黃瓜和番茄為試材，研究磷盈/虧供給對兩者穴盤苗生長發育和礦質元素吸收等的影響，以期為黃瓜和番茄穴盤育苗期間磷素的科學合理施用提供實踐參考。

1 材料與方法

1.1 材料

黃瓜品種“中農203”和番茄品種“中雜105”，均由中國農業科學院蔬菜花卉研究所培育。供試穴盤規格50孔，54 cm×28 cm×5 cm（長×寬×高），單穴體積55 cm3，來自臺州隆基塑業有限公司。育苗基質由蛭石、珍珠巖和石英砂按3 ∶ 1 ∶ 1（v/v）混配而成，蛭石和珍珠巖全部采用園藝級（粒徑3～5 mm），石英砂為40～70目。

1.2 試驗設計

試驗于2012年5—8月在中國農業科學院蔬菜花卉研究所玻璃溫室進行。選取飽滿、大小一致的黃瓜和番茄種子，室溫下黃瓜浸種4 h，番茄浸種6 h，5% 次氯酸鈉浸泡15 min，自來水淋洗4遍，然后將種子均勻擺放于鋪有單層濾紙的Φ15培養皿中，恒溫培養箱中28 ℃ 催芽。挑選萌發一致的種子播于50孔穴盤中，每穴1粒，并覆蓋1.5 cm厚的蛭石。

子葉平展后，頂部灌水與灌1/2 濃度Hoagland 營養液間隔灌溉。黃瓜第1片真葉長至2～3 cm（播種后11 d）、番茄長至第2片真葉平展（播種后23 d）時，以Hoagland 營養液配方為基礎，通過磷的定向增減，開始進行磷盈虧供應。磷盈余（PE）供應，采用8倍磷濃度Hoagland營養液（P，248 mg·L-1），磷虧缺（PD）供應采用1/8 磷濃度Hoagland營養液（P，3.88 mg·L-1），對照（CK）為完全Hoagland營養液（P，31 mg·L-1）。共3個處理，每處理3次重復，每重復4個穴盤。

1.3 測定方法

黃瓜和番茄穴盤苗處理后4 d、9 d和13 d，每處理每重復隨機取10株，測定穴盤苗的株高（基質表面到頂端生長點）和莖粗（子葉節下0.5 cm處粗度），而后幼苗植株于105 ℃殺青30 min，80 ℃ 烘干至恒質量，記錄相應的質量數。收集磷盈/虧供應處理后13 d黃瓜和番茄穴盤苗莖葉烘干樣，用Retsch MM400粉碎（25 Hz，30 s），凱氏定氮法測定全氮含量，微波消煮-電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICP-OES）測定全磷、全鉀、全鈣、全鎂含量。

磷盈/虧供應后15 d，選取黃瓜穴盤苗第1、2片真葉，番茄穴盤苗第2、4片真葉，測定葉片葉綠素a（chla）、葉綠素b（chlb）和總葉綠素（chla+b）含量[5]。

1.4 數據處理

采用SAS 9.2 軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 磷盈/虧對黃瓜和番茄穴盤苗形態指標的影響 磷盈/虧供給抑制黃瓜和番茄的生長。從表1可知，磷盈/虧處理后13 d，黃瓜穴盤苗的株高顯著減小，相對于對照分別減小了12.7%和17.3%，莖粗和全株干質量也有減小的趨勢，但是差異較小，另外，對于以干質量為基礎的根冠比，在磷虧缺供給的條件下，相對于對照，根冠比增大10.6%，表明磷虧缺更有利于干物質向根系的分配。

磷盈/虧處理后9 d，番茄穴盤苗的株高顯著減小，相對于對照分別減小了19.1% 和14.9%；磷盈/虧處理后13 d，番茄穴盤苗的根冠比顯著增大，相對于對照分別增大了27.9% 和47.3% ，莖粗和全株干質量有減小的趨勢，但是差異較小。

2.2 磷盈/虧對黃瓜和番茄穴盤苗葉片葉綠素含量的影響

磷素供給水平與葉片葉綠素含量呈負相關，即磷盈余供應抑制葉綠素的合成，磷虧缺供應，促進葉綠素的合成，這在黃瓜第1葉位葉片、番茄第2葉位葉片表現尤為明顯。

磷虧缺供應下，番茄穴盤苗第4葉位葉片chla、chlb、chla+b的含量與對照相比，分別增加了10.8%、15.5%、12.1%；黃瓜穴盤苗第1葉位葉片chla、chlb、cla+b的含量與對照相比，分別增加了14.5%、14.3%、14.4%；磷盈余供應下，番茄穴盤苗第4葉位葉片chla、chlb、chla+b的含量與對照相比，分別降低了16.7%、16.6%、16.7%；黃瓜穴盤苗第1葉位葉片chla、chlb、chla+b的含量與對照相比，分別降低了22.1%、20.3%、21.6%。

2.3 磷盈/虧對黃瓜和番茄穴盤苗莖葉大中量礦質元素吸收的影響

如表2所示，磷素供給水平對黃瓜和番茄穴盤苗莖葉組織全磷含量影響最大，磷盈余供應條件下，黃瓜莖葉磷含量分別為對照和虧缺供應的2.16和5.90倍，番茄莖葉磷含量分別為對照和虧缺供應的1.76和4.13倍。磷供給水平對鈣吸收的影響因蔬菜品種而異。與對照相比，磷盈余和虧缺供應番茄幼苗莖葉鈣含量分別降低了13.0% 和12.4%，而黃瓜莖葉鈣含量則升高了11.9% 和10.2%。磷盈余供應抑制黃瓜和番茄莖葉鎂的積累，磷虧缺供應則促進黃瓜和番茄莖葉鎂的積累，尤其是番茄磷盈余供應時，莖葉鎂的含量比對照下降了21.6%。

3 討論與結論

磷是核酸、蛋白質、磷脂、ATP等的組成成分，植物的全磷含量為干物質質量的0.05%～0.5%。不同的磷水平會改變植株的表觀形態，并改變其生理特性。育苗基質中磷含量影響番茄穴盤苗的植株高度、莖粗度、地上部分和地下部分干質量[6]，另外，還影響同化物在地上部和根系的分配[7]，如磷虧缺供給使得光合產物向根系的輸出增加，增大根冠比[8]。本研究結果與前人的研究結果總體一致。

磷主要以H2PO4-或HPO42-的形式被植物吸收。影響植物礦質元素吸收的因素主要包括礦質元素濃度、溶液pH、溫度和土壤通氣狀況等[9]。其中礦質元素濃度是限制礦質元素吸收的主要因素。磷的供給水平直接影響植物組織中無機磷的含量，隨著供給水平的增大，無機磷的含量也增大[10]。同時，礦質元素的吸收還存在拮抗和協同作用，磷的供給水平也會影響氮、鉀、鈣、鎂等其他礦質元素的吸收。鈣是細胞壁的組成成分，對于植物細胞的穩定和信號傳遞具有重要作用，磷供給水平對鈣吸收的影響因品種而異[11-12]，本試驗中，磷盈余和虧缺供給均抑制了番茄鈣的吸收，促進黃瓜鈣的吸收。鎂在光合作用的 3 個主要階段即原初反應、電子傳遞和光合磷酸化、碳同化中都起著重要的作用，隨著磷的供給水平的增大，植物體中鎂的含量減少。

葉綠素是光合作用過程中最重要的色素，在植物的光合作用中對光能的吸收、傳遞和轉化起著極為重要的作用，其含量的高低與光合作用密切相關[13]。磷是葉綠素的重要組成物質，對葉綠素的合成和含量起著重要的作用。當磷的供給水平大于62 mg·L-1時，番茄幼苗葉片中chla、chlb、chla+b的含量均顯著降低[8]，本研究也有類似的結果。

因此，磷的供應水平直接決定黃瓜和番茄幼苗體內磷素的積累水平，并間接影響其他礦質元素和葉綠素含量，最終改變幼苗生長發育進程和表觀形態建成。

參考文獻

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