不同濃度鉀素對黃瓜幼苗生長的影響

賀東+張志+王琪琪

摘要：以綠秀、盛鮮、露寶3種黃瓜為材料，研究6個不同濃度鉀素處理下黃瓜株高、莖粗、含水量、葉綠素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量及過氧化物酶活性的變化特點。結果表明，黃瓜幼苗株高、莖粗、含水量、葉綠素含量、可溶性蛋白含量均隨鉀素濃度的升高呈單峰曲線變化；株高、莖粗在鉀素濃度為150 kg/hm2時達到最大值；葉片含水量、葉綠素含量及可溶性蛋白含量在鉀素濃度為200 kg/hm2時達到最大值，且與150 kg/hm2時差異不大；過氧化物酶活性、可溶性糖含量在鉀素濃度為150 kg/hm2時降到最小值，且與200 kg/hm2時差異不大。由此可見，鉀素濃度為 150 kg/hm2 時有利于黃瓜的生長，鉀素濃度增加到200 kg/hm2時有助于提高黃瓜苗期的生理抗性，對黃瓜的抗逆生理有一定的修復作用。

關鍵詞：黃瓜；幼苗；鉀素；過氧化物酶；株高；莖粗；生理特征

中圖分類號： S642.206+.2文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）17-0109-03

通信作者：張志，碩士，副教授，碩士生導師，從事植物營養研究及教學工作。E-mail：66zhangzhi@163.com。黃瓜在不同生長階段會進行不同的施肥管理，而不恰當的施肥會對黃瓜的生長發育造成不良影響甚至是鹽堿迫害[1-2]。黃瓜屬喜肥、喜水而不耐水肥的蔬菜作物，合理施肥對黃瓜生產具有極其重要的意義[3-4]。有研究表明，葉片中50%以上的鉀離子都集中在葉綠素內，適量鉀素對植物葉綠素的形成及運輸具有一定的促進作用[5-7]，而缺鉀會導致葉綠體蛋白質分解，葉綠素受到破壞，葉片邊緣發黃、主葉脈失綠、葉片硬化甚至死亡，進而影響植物的光合作用，直至影響植物干物質的積累[8-10]，黃瓜結果期如果缺鉀，會形成彎曲瓜條、大肚瓜、尖嘴瓜等[11-15]。黃瓜生長過程中如果鉀肥過量，則會造成鹽堿迫害而導致幼苗死亡。另外，有試驗表明，黃瓜植株高度、莖粗度、幼苗葉片含水量、葉綠素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、過氧化物酶活性等與施用的鉀離子濃度密切相關。因此，本試驗通過對3個黃瓜品種進行不同濃度鉀素處理，研究其相應指標的變化，以尋找適合黃瓜生長的鉀素濃度，為黃瓜幼苗栽培管理提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試黃瓜品種為綠秀（LX）、盛鮮（SX）、露寶（LB），均為黑龍江省齊齊哈爾地區常規種子。試驗土壤為嫩江流域可耕地土壤，0～35 cm深度土層的有機質含量為3.1%，堿解氮、有效磷、速效鉀的含量分別為77.16、42.25、51.12 mg/kg，pH值為6.8。

1.2試驗方法

黃瓜種子消毒，浸種催芽；選取長勢良好、發芽長度整齊的種子播于18 cm×18 cm的營養缽中，待出苗后置于齊齊哈爾大學試驗基地大棚中培養，正常溫室管理；分別施入含K2O 50%的硫酸鉀，設置梯度為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g/缽，分別相當于50、100、150、200、250、300 kg/hm2，均施用含氮46%的尿素0.4 g/缽（N 180 kg/hm2）、含P2O5 18%的過磷酸鈣0.1 g/缽（P 200 kg/hm2），黃瓜幼苗2葉1心時開始以水溶液形式進行施肥，分3次施入，每次相隔8 d；每處理15株幼苗。

1.3測定內容與方法

待植株長至20 cm左右時，分別用卷尺、游標卡尺測定植株高度、莖粗度，每處理隨機測量10株幼苗；分別采用水勢測定儀、丙酮法、考馬斯亮藍法、愈創木酚法、蒽酮比色法測定相對葉片含水量（RWC）、葉綠素（CHL）含量、可溶性蛋白（SP）含量、過氧化物酶（POD）活性、可溶性糖（SS）含量 [16-19]，每處理隨機選取3株幼苗中部葉片測量，重復3次。

1.4數據處理

采用SPSS 19.0軟件對試驗數據進行單因素方差分析；采用Excel 2010軟件對數據進行統計與制圖。

2結果與分析

2.1不同濃度鉀素處理對黃瓜株高和莖粗的影響

由圖1、圖2可見，綠秀黃瓜株高在鉀素濃度為0.4 g/缽時達到最大值20.90 cm，而盛鮮、露寶黃瓜株高在鉀素濃度為0.3 g/缽時分別達到最大值20.50、20.90 cm；綠秀、盛鮮黃瓜莖粗在鉀素濃度為0.4 g/缽時分別達到最大值0.40、0.35 cm，露寶黃瓜莖粗在鉀素濃度為0.3 g/缽時達到最大值。方差分析表明，對株高而言，綠秀黃瓜處理組之間差異顯著（F=5.51，P<0.05），盛鮮黃瓜處理組之間差異極顯著（F=12.70，P<0.01），露寶黃瓜處理組之間差異顯著（F=1.76，P<0.05）；對莖粗而言，綠秀黃瓜處理組之間差異極顯著（F=5.24，P<0.01），盛鮮黃瓜處理組之間差異顯著（F=1.73，P<0.05），露寶黃瓜處理組之間差異顯著（F=5.41，P<0.05）。

2.2不同濃度鉀素處理對黃瓜葉片含水量的影響

由圖3可見，3種黃瓜葉片的含水量有明顯不同，綠秀黃瓜葉片含水量在鉀素濃度為0.3、0.4 g/缽時達到最大值9522%；盛鮮、露寶黃瓜葉片含水量在鉀素濃度為0.3 g/缽時分別達到最大值95.63%、96.40%。方差分析表明，綠秀黃瓜處理組之間差異顯著（F=8.75，P<0.05），盛鮮黃瓜處理組之間差異極顯著（F=7.01，P<0.01），露寶黃瓜處理組之間差異極顯著（F=5.46，P<0.01）。

2.3不同濃度鉀素處理對黃瓜葉片葉綠素含量的影響

由圖4可見，隨鉀素濃度的逐漸升高，3種黃瓜葉綠素含量均呈先升高后降低的變化趨勢；綠秀、盛鮮黃瓜葉綠素含量在鉀素濃度為0.4 g/缽時分別達到最大值19.31、19.27 mg/L，露寶黃瓜葉綠素含量在鉀素濃度為0.3 g/缽時達到最大值17.33 mg/L。方差分析表明，綠秀黃瓜處理組之間差異極顯著（F=5.99，P<0.01），盛鮮黃瓜處理組之間差異顯著（F=4.99，P<0.05），露寶黃瓜處理組之間差異顯著（F=3.42，P<0.01）。endprint

2.4不同濃度鉀素處理對黃瓜可溶性蛋白含量的影響

由圖5可見，盛鮮、綠秀黃瓜可溶性蛋白含量在鉀素濃度為0.3 g/缽時分別達到最大值38.47、36.18 mg/L，露寶黃瓜可溶性蛋白含量在鉀素含量為0.4 g/缽時達到最大值 34.17 mg/L。方差分析表明，綠秀黃瓜處理組之間差異極顯著（F=9.40，P<0.01），盛鮮黃瓜處理組之間差異顯著（F=3.80，P<0.05），露寶黃瓜處理組之間差異顯著（F=5.06，P<0.05）。

2.5不同濃度鉀素處理對黃瓜過氧化物酶（POD）活性的影響

由圖6可見，隨鉀素濃度的逐漸升高，3種黃瓜過氧化物酶活性均呈先降低再升高趨勢；盛鮮、露寶黃瓜過氧化物酶活性在鉀素濃度為0.3 g/缽時分別達到最低值10.04、8.01 U，而綠秀黃瓜過氧化物酶活性在鉀素濃度為0.4 g/缽時達到最低值10.00 U。方差分析表明，綠秀黃瓜處理組之間差異顯著（F=13.27，P<0.05），盛鮮黃瓜處理組之間差異顯著（F=8.76，P<0.05），露寶黃瓜處理組之間差異顯著（F=14.21，P<0.05）。

2.6不同濃度鉀素處理對黃瓜可溶性糖含量的影響

由圖7可見，隨鉀素濃度的逐漸升高，3種黃瓜的可溶性糖含量大體呈倒拋物線形，其可溶性糖含量在鉀素濃度為03 g/缽時均達到最低值。方差分析表明，綠秀黃瓜處理組之間差異極顯著（F=13.71，P<0.01），盛鮮黃瓜處理組之間差異顯著（F=2.78，P<0.05），露寶黃瓜處理組之間差異極顯著（F=12.61，P<0.01）。

3結論與討論

試驗結果表明，隨鉀素濃度的逐漸升高，3個黃瓜品種的葉片含水量呈先增加而后降低趨勢，綠秀黃瓜葉片含水量在鉀素濃度為0.3、0.4 g/缽時時達到最大值95.22%，而盛鮮、露寶黃瓜葉片含水量在鉀素濃度為0.3 g/缽時分別達到最大值95.63%、96.40%，且2種黃瓜的葉片含水量在鉀素濃度為0.4 g/缽時與0.3 g/缽處理的差異不大；3種供試黃瓜的株高、莖粗均呈單峰曲線變化，鉀素濃度繼續增加，株高、莖粗并沒有繼續增加而是有所降低，露寶黃瓜株高、莖粗在鉀素濃度為0.3g/缽時達到最大值，綠秀黃瓜株高、莖粗在鉀素濃度為0.4 g/缽時達到最大值，而盛鮮黃瓜株高在鉀素濃度為03 g/缽時、莖粗在鉀素濃度為0.4 g/缽時達到最大值。因此，0.3 g/缽（150 kg/hm2）的鉀素含量比較適合黃瓜對水分的吸收，有利于促進黃瓜幼苗更好地生長；綠秀黃瓜對鉀素的需求量比其他2個黃瓜品種稍微大一些。

葉綠素是植物生長過程中最主要的“合成車間”，而鉀離子是促進植物光合機構運轉的重要驅動力，有研究表明，葉片中鉀素有50%以上集中在葉綠素內[20]。試驗結果表明，6個鉀素濃度處理的黃瓜葉綠素含量為12.74～19.31 mg/g；鉀素濃度為0.4 g/缽時，綠秀、盛鮮黃瓜葉片的葉綠素積累值相對最大，而0.3 g/缽時露寶黃瓜的葉綠素積累值相對最大。鉀離子對黃瓜葉綠素的形成起著至關重要的作用，在農業生產中適當提高鉀肥投入，對提高其干物質積累非常重要。

近年來，對植物細胞內可溶性蛋白的研究發現，植物在逆境環境下其體內會誘導產生新的水分脅迫蛋白或體內的一些不溶性蛋白轉換成可溶性蛋白[21]。可溶性糖是膜系統重要的滲透調節物質，在一定程度上影響細胞膜的膨脹壓以抵御外界的不利因素[22]。本試驗結果表明，綠秀、盛鮮黃瓜可溶蛋白含量在鉀素濃度為0.3 g/缽時達到最大值，與鉀素濃度為0.4 g/缽時的差異不大；露寶黃瓜可溶性蛋白含量在鉀素濃度為0.4 g/盆時達到最大，與0.3 g/缽處理時的差異不大；3種黃瓜可溶性糖含量在鉀素濃度為0.3 g/缽時均達到最小值，與鉀素濃度為0.4 g/缽時的差異也不大。過氧化物酶（POD）是植物抗逆生理研究中的一個重要指標，能夠催化細胞內過氧化物脫去氧離子自由基，使細胞內環境維持在比較適合的狀態下，以降低植物受外界環境的影響[23]。本試驗綠秀黃瓜POD活性在鉀素濃度為0.4 g/缽時達到最低值，且與0.3 g/缽時的活性差別不大，其他2種黃瓜在鉀素濃度為 0.3 g/缽時達到最低值。這說明黃瓜幼苗在施用鉀肥 0.3 g/缽（150 kg/hm2）時生長抗性相對較強，適度加大鉀素濃度可以促進黃瓜苗期的抗性。

因此，鉀素濃度為150 kg/hm2時可以促進黃瓜幼苗的生長，適當增加鉀素濃度到200 kg/hm2有助于提高黃瓜苗期的抗性，對黃瓜幼苗的一些逆境生理具有一定的修復作用。

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