營養(yǎng)液Cu2+、Zn2+和Mn2+濃度對低溫弱光下黃瓜幼苗葉片光合特性的影響

長鴻福

（甘肅省臨夏縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，甘肅臨夏731800）

黃瓜是日光溫室冬春栽培的主要蔬菜，但日光溫室設(shè)施簡陋，光強調(diào)控能力弱，室內(nèi)光照強度受外界環(huán)境條件影響較大，特別在冬春反季節(jié)生產(chǎn)中，日光溫室內(nèi)往往形成弱光環(huán)境，嚴(yán)重影響植株正常的光合作用和生長，導(dǎo)致植株早衰，產(chǎn)量和品質(zhì)降低。光合作用作為蔬菜作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，弱光逆境對光合作用的影響備受重視，已在番茄[1]、黃瓜[2-5]、茄子[6]等蔬菜作物上進(jìn)行過相關(guān)研究，但這些報道都集中在弱光脅迫對蔬菜作物在正常營養(yǎng)情況下的研究上，而蔬菜植物作為一個受營養(yǎng)狀況影響的個體，葉片在受不同濃度營養(yǎng)液處理時的光合特性更能反映植株在弱光逆境下的生長狀況[7，8]，從而了解光能分配、利用和同化物分配的情況，更好地闡釋植株在受到低溫弱光脅迫后通過改變營養(yǎng)液濃度來提高蔬菜植物的光合效率[9，10]。本研究以黃瓜幼苗為試材，通過測定低溫弱光脅迫下不同濃度Cu2+、Zn2+、Mn2+處理對黃瓜幼苗葉片光合參數(shù)的變化規(guī)律，研究低溫弱光下Cu2+、Zn2+、Mn2+對黃瓜幼苗的影響，為日光溫室內(nèi)黃瓜幼苗光照管理、營養(yǎng)管理、壯苗培育和耐弱光品種的選育提供可靠的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

津綠4號（日光溫室栽培品種，耐弱光）；黑籽南瓜。

1.2 處理設(shè)置

試驗設(shè)6 個處理，詳見表1。

表1 處理設(shè)置

1.3 育苗和處理方法

試驗于2009年6月在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗溫室內(nèi)播種育苗。育苗基質(zhì)為體積比1∶3 的珍珠巖和蛭石的混合物，催芽后播種于長20cm、寬12cm、高15cm 的營養(yǎng)缽中，育苗期間按常規(guī)管理。待幼苗長至2 葉1 心時，對150 株黃瓜苗進(jìn)行嫁接，砧木為黑籽南瓜。等長到3 葉1 心時分別將嫁接苗和自根苗移入RZX 型人工智能氣候箱（寧波江南儀器制造廠制造）進(jìn)行弱光處理，并每隔3 天澆1 次營養(yǎng)液。各處理光周期均為12 h（白天）/12 h（黑夜），光照強度為100 umol/m2·s，溫度保持在15℃（白天）/8℃（黑夜），空氣相對濕度保持在75%～80%。共處理12 d，每隔3 天取1 次樣，每次取5 株，3 次重復(fù)。測定時取黃瓜幼苗第二片子葉。

1.4 測定內(nèi)容與方法

光合參數(shù)GS、PN、CI、EVAP 的測定：用Ciras-2便攜式光合作用測定系統(tǒng)進(jìn)行凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）胞間CO2濃度(Ci)及EVAP 的測定，分別于處理后3 d、6 d、9 d 測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫弱光下不同濃度營養(yǎng)液Cu2+、Zn2+、Mn2+對黃瓜自根苗和嫁接苗幼苗葉片GS 的影響

從圖1 可以看出，低溫弱光脅迫下不同濃度營養(yǎng)液對黃瓜幼苗葉片GS 的影響：CK1、Z1、J1、CK2降低，其中Z1 降低幅度最大，降低了46.5%。J1 降低了32.4%，CK1 降低了30%，CK2 降低了12.9%。Z2、J2 升高，J2 升高幅度最大，升高了61.2%；Z2 升高了8.3%。排除誤差影響可以得出：低溫弱光下低濃度營養(yǎng)液處理對黃瓜自根苗和嫁接苗GS 有抑制作用，其中對自根苗的影響大于對嫁接苗的影響。而高濃度營養(yǎng)液處理對黃瓜自根苗和嫁接苗GS 有促進(jìn)作用，其中對嫁接苗的影響大于對自根苗的影響。未經(jīng)營養(yǎng)液處理的黃瓜自根苗和嫁接苗GS 均降低，其中自根苗降低幅度大于嫁接苗。

2.2 低溫弱光下不同濃度營養(yǎng)液Cu2+、Zn2+、Mn2+對黃瓜自根苗和嫁接苗幼苗葉片PN 的影響

從圖2 可以看出，低溫弱光脅迫下不同濃度營養(yǎng)液對黃瓜幼苗葉片PN 的影響：CK1、Z1、Z2 都下降，其中Z1 升高了75.8%，CK1 升高了51.9%，Z2 升高了35.7%。CK2、J1、J2 都上升，其中J1 降低了58.5%，J2 降低了44%，CK2 降低了21.5%?？梢缘贸觯旱蜏厝豕庀虏煌瑵舛葼I養(yǎng)液處理對黃瓜自根苗PN 有抑制作用，其中低濃度的抑制作用強于高濃度的抑制作用。對嫁接苗PN 有促進(jìn)作用，其中低濃度的升高作用強于高濃度的升高作用。

2.3 低溫弱光下不同濃度營養(yǎng)液Cu2+、Zn2+、Mn2+對黃瓜自根苗和嫁接苗幼苗葉片CI 活性的影響

從圖3 可以看出，低溫弱光脅迫下不同濃度營養(yǎng)液對黃瓜幼苗葉片GS 的影響：CK1、CK2、J1 降低，其中J1 降低了91.6%，CK2 降低了51.6%，CK1降低了22.5%。Z1、Z2、J2 升高。其中Z1 升高了196%，J2 升高了45.8%，Z2 升高了26.1%。可以得出：低溫弱光下不同濃度營養(yǎng)液處理對黃瓜自根苗CI 有促進(jìn)作用，其中濃度越低，促進(jìn)作用越強。而對于嫁接苗低濃度營養(yǎng)液處理對CI 有抑制作用，高濃度營養(yǎng)液處理對CI 有促進(jìn)作用。未經(jīng)營養(yǎng)液處理的黃瓜自根苗和嫁接苗CI 均降低，嫁接苗降低幅度大于自根苗。

2.4 低溫弱光下不同濃度營養(yǎng)液Cu2+、Zn2+、Mn2+對黃瓜自根苗和嫁接苗幼苗葉片EVAP 的影響

從圖4 可以看出，低溫弱光脅迫下不同濃度營養(yǎng)液對黃瓜幼苗葉片EVAP 的影響：CK1、Z1、Z2、CK2、J 都下降，其中Z1 降低了51.8%、J1 降低了49.2%、CK1 降低了38.6%、Z2 降低了29%、CK2 降低了17.7%。J2 升高44.6%。可以看出：低溫弱光下高濃度營養(yǎng)液處理對黃瓜嫁接苗EVAP 有促進(jìn)作用，低濃度營養(yǎng)液處理對黃瓜嫁接苗EVAP 有抑制作用。不同濃度營養(yǎng)液處理對黃瓜自根苗EVAP 有抑制作用，高濃度的抑制作用強于低濃度。未經(jīng)營養(yǎng)液處理的黃瓜幼苗EVAP 均下降。

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明：黃瓜對弱光極為敏感，黃瓜的GS 在弱光脅迫下澆灌低濃度Cu2+、Zn2+、Mn2+時顯著降低，低溫弱光下不同濃度營養(yǎng)液處理對黃瓜自根苗PN 有抑制作用，低溫弱光下不同濃度營養(yǎng)液處理對黃瓜自根苗CI 有促進(jìn)作用。逆境脅迫導(dǎo)致植物光合速率降低的原因包括氣孔和非氣孔因素，判定依據(jù)主要是根據(jù)CI 和GS 的變化方向，即GS 和CI降低，氣孔因素是主要因素；CI 升高和GS 降低則非氣孔因素是主要原因[10]。本試驗中，弱光導(dǎo)致黃瓜幼苗葉片PN 下降的同時，CI 變化不大，而GS 下降，說明黃瓜幼苗葉片光合速率的下降是由于非氣孔因素所致。