弱光胁迫对金丝瓜生理特性的影响

邵 双，翟苏辉

(沈阳化工大学 制药与生物工程学院， 辽宁 沈阳 110142)

北方地区的设施栽培是蔬菜产品周年供应的保障，其栽培面积逐年扩大.但是设施覆盖物及冬季雨雪等气候，使保护地内的光照强度仅为露地的49 %～73 %[1]，弱光成为限制作物生长的制约因素.近年，由于冬季“菜篮子”市场的旺盛需求和人们消费水平的提高，稀特蔬菜金丝瓜悄然成为保护地栽培的新宠[2].然而有关金丝瓜在弱光下的生长和生理特点鲜有报道，本文就此设计了详细实验，以期为探索保护地金丝瓜栽培技术提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 材料和处理

供试金丝瓜其种子为市购所得，品种为金丝果.

将金丝瓜种子置于培养箱内28 ℃催芽，在沈阳化工大学植物培养室内育苗，待金丝瓜幼苗长至两叶一心期时放入光照培养箱(DHD-420，广东省医疗器械厂)进行光照处理.设置光照强度分别为100、200、400、600、800 μmol/m2·s，每日光照16 h，温度为(25/18±2) ℃(白天/夜晚).处理时间为14 d.每个处理6株，3次重复.

1.2 衡量指标与测定方法

每个处理选取3株代表性植株测定指标.株高通过皮尺测量；茎粗用游标卡尺测量；叶面积的测定是将标准纸置于叶片下方，描画出叶片轮廓，剪下后称重，再与单位面积标准纸的重量相比，计算出叶面积；取黄瓜幼苗期整株地上部分，电子天平称鲜质量，然后烘干至恒质量测得干质量.叶绿素含量采用分光光度法，胡萝卜素含量采用色谱法[3].植物N含量采用H2SO4-H2O2消煮法[4]，P含量采用钒钼黄吸光光度法[5]，K、Fe、Zn含量采用火焰光度法测定[5].

2 结果与分析

由表1可见:在100 μmol/m2·s和200 μmol/m2·s较弱光强下，金丝瓜幼苗株高较高，但茎粗较细，叶面积较大，呈现出植株徒长的特性.当光强大于400 μmol/m2·s时，株高、茎粗和叶面积随着光强增强而明显增大，说明增加光照利于金丝瓜的生长.鲜质量和干质量是植物总生长量的直观表现.表1显示二者随光强增加而显著增加，但600 μmol/m2·s和800 μmol/m2·s处理差别不显著，说明在600 μmol/m2·s光强以下时，光强是限制金丝瓜生长的主要因素，而达到600 μmol/m2·s后，再增加光强，对其生长无明显促进作用.

表1 不同光照强度对金丝瓜株高、茎粗、叶面积、鲜质量和干质量的影响

注：表中数据均为3次重复平均值±标准差.

表2显示：在100～600 μmol/m2·s光强范围内，叶绿素和类胡萝卜素含量有随光强增加而逐步增大的趋势，此两种光合色素的增加可以引起金丝瓜幼苗光合作用的增强.而在较强光照下，即表中600～800 μmol/m2·s光合色素反而降低.除400 μmol/m2·s光强外，可溶性糖有随光强增大而增加的趋势，可溶性糖是作物体内重要的碳素营养物质，此外还具有调节渗透压等重要生理功能，说明光合碳同化作用随之增强.

表3显示:金丝瓜幼苗中N,P,K三种营养物质的含量均随着光强的增加而明显增加，以200 μmol/m2·s以上光强增加幅度较大，反应出在实验光强范围内，增加光强能有效促进金丝瓜对大量元素的吸收.微量元素Fe和Zn的吸收也呈现出相似的趋势，但二者在400 μmol/m2·s以上光强差异不显著，说明此时光照对二者的吸收影响不大.

表2 不同光照强度对金丝瓜叶绿素、类胡萝卜素和可溶性糖含量的影响

注：表中数据均为3次重复平均值±标准差.

表3 不同光照强度对金丝瓜N,P,K,Fe,Zn含量的影响

注：表中数据均为3次重复平均值±标准差；均为干质量.

3 结论与讨论

金丝瓜幼苗在弱光下呈现出叶片变大变薄，叶色变淡，比叶面积和比茎长增加的徒长特征，这与战吉成等在葡萄中的研究结果相似[6].弱光降低了金丝瓜幼苗的光合色素含量并减弱光合作用使碳同化产物减少，使干鲜质量降低.但过强的光照，如800 μmol/m2·s光强下，叶绿素的结构也会遭到一定程度的破坏[7]，表现出光合色素含量降低，干鲜质量降低.实验结果显示：最适宜金丝瓜生长的光强是600 μmol/m2·s，我国北方的保护地光强大约在200～600 μmol/m2·s之间，晴天的中午前后，应保持薄膜洁净和及时揭盖，以保证较高的透光率，则此时保护地的光强基本可以满足金丝瓜生长需求.而在阴天或雨雪天气，仅提高透光率尚不能提供足够光照，必须增加补光设施，如碘钨灯等，其兼具提高温度的效果，即提高保护地透光率和实行补光是保障金丝瓜生长的必要手段.

参考文献：

[1] 刘明春，杨宏中.保护地小气候效应及调节应用[J].甘旱气象,1993,11(2):23-26.

[2] 李春艳.稀特蔬菜金丝瓜价值与栽培[J].现代农业,2009(12):14.

[3] 陈建勋，王晓峰.植物生理学实验指导[M].2版.广州:华南理工大学出版社,2006:81-84.

[4] 戴建军，王洪亮，程岩.测定植物样品全氮含量的两种方法比较[J].东北农业大学学报,2003,31(1):36-38.

[5] 鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社,1981:124-163.

[6] 战吉成，黄卫东，王志龙，等.葡萄幼苗对弱光环境的形态和生长反应[J].中国农学通报,2002,18(2):1-3.

[7] 范燕萍，余让才，郭志华.遮荫对匙叶天南星生长及光合特性的影响[J].园艺学报,1998,25(3):270-274.