大葱伴生栽培对日光温室甜瓜生理指标和产量的影响.pdf

倪 栋 陈 应 素 周 艳 丽 大 葱 伴 生 栽 培 对 日 光 温 室 甜 瓜 生 理 指 标 和 产 量 的 影 响 江 苏 农 业 科 学 大 葱 伴 生 栽 培 对 日 光 温 室 甜 瓜 生 理 指 标 和 产 量 的 影 响 倪 栋 陈应素 周艳丽 吉林农业大学园艺学院 吉林长春 摘要 为了研究大葱伴生栽培对日光温室甜瓜生理指标和产量的影响 采用盆栽试验方法 以大葱伴生甜瓜和单 作甜瓜为研究对象 对甜瓜叶片的光合参数 保护酶活性 根系活力的动态变化及产量等指标进行测定 结果表明 大 葱伴生处理可显著提高甜瓜的净光合速率 气孔导度 蒸腾速率和叶绿素含量 在甜瓜生长中后期 大葱伴生处理可提 高甜瓜的根系活力和保护酶活性 同时抑制甜瓜 含量的增加 大葱伴生处理甜瓜的产量比单作处理增加了 且差异达显著水平 综合表明 大葱伴生处理在减缓甜瓜叶绿素降解速度和抑制氧自由基积累的同时还提高 了净光合速率和根系活力 从而延缓甜瓜叶片的衰老 进而增加产量 关键词 伴生栽培 大葱 甜瓜 生理指标 产量 日光温室 保护酶活性 中图分类号 文献标志码 文章编号 收稿日期 基金项目 吉林省教育厅 十三五 科学技术项目 编号 作者简介 倪 栋 男 江苏常州人 硕士研究生 主要从事 蔬菜栽培与生理生态研究 通信作者 周艳丽 博士 副教授 主要从事蔬菜栽培与生理生态教学 与研究工作 甜瓜 为葫芦科一年生蔓性 草本植物 在我国各地广泛栽培 在我国北方地区 多以日光温室和塑料大棚设施栽培为主 然而设 施蔬菜由于连续种植 单一栽培以及农药和肥料的 大量使用 根际土壤的微生态环境逐渐恶化 使得 蔬菜的生长发育受到抑制 产量大幅降低 设施蔬 菜生产的可持续发展受到制约 因此 改善设施 内土壤环境 平衡土壤养分 降低土传病害的危害 已经成为设施蔬菜栽培过程中亟待解决的重要 问题 目前 有学者认为利用不同植物间的化感作用 来减轻或消除连作障碍的发生将是比较安全的措 施之一 西北农林科技大学和东北农业大学科研团 队研究发现 利用大蒜和分蘖洋葱的套作 间作 轮 作 伴生或 闲填 模式 会使土壤微生态环境得以 改善 可以促进作物生长发育 提高产量和品质 从 而减轻或克服土壤的连作障碍 伴生是一种特 殊的间作模式 不以收获伴生作物为目的 分蘖洋 葱伴生模式可以提高番茄的根系活力 促进对磷和 锰矿质养分的吸收 同时还能够提高番茄对灰霉病 的抗性 还能够通过减少土壤中酚类物质积累 降低土壤酸化和盐碱化程度 来改善土壤生态环 境 促进番茄植株的生长 李玉红研究发现 分蘖 洋葱伴生能够提高番茄根系保护酶活性和番茄根 系抗黄萎病相关基因的表达 大葱和大蒜伴生栽 培可促进黄瓜的生长 增产显著 本研究依据大 葱具有生长期长 耐热的特点 采用盆栽的方式 拟 以设施内大葱伴生甜瓜的栽培模式 以大葱伴生和 非伴生甜瓜植株为研究对象 分析甜瓜不同生长期 根系生长发育情况以及光合性能和保护酶活性的 动态变化 初步探明大葱伴生对甜瓜根系生长 叶 片生理指标 产量和品种的影响 评价大葱伴生甜 瓜栽培模式的可行性 以期为消减甜瓜连作障碍有 效措施的研究提供理论依据和技术支持 材料与方法 试验材料 供试甜瓜品种为景路甜蜜王 大葱品种为普威长 夏 供试土壤取自吉林农业大学园艺学院蔬菜教学 基地甜瓜连作 年的地块 土壤基本理化性质 有机 质含量为 碱解氮含量为 速效磷含量为 速效钾含量为 值为 试验设计 试验采用盆栽方式 于 年 月在吉 林农业大学园艺学院蔬菜教学基地进行 试验设甜 瓜单作 与大葱伴生 个处理 每个处理 盆 次重复 共 盆 具体方法 先将土壤与 江苏农业科学 年第 卷第 期 有机肥按 体积比混匀后分别均匀装入规格为 的黑色营养钵中 将营养钵按照 的株行距摆放在大棚内 月 日将 株株高为 的大葱沿着营养钵的边缘均匀地 移栽到营养钵中 月 日直播甜瓜种子于营养钵 的中心位置 每钵 粒 甜瓜 叶 心时间苗 选留 株健壮秧苗 吊蔓栽培 当植株具有 张真叶时 去掉主蔓生长点 选留 条长势一致的子蔓 抹掉孙 蔓侧芽 分别在第 节和第 节留瓜 待子蔓 张 叶时摘心 常规肥水管理 待子蔓第 张叶片叶腋处雌花开放时 对第 张叶进行标记 以后每隔 取样 次 共取样 次 进行指标测定 次重复 收获期选取长势一致 的植株进行品质测定和产量统计 测定项目与方法 光合参数采用 便携式光合测定仪 于晴天的 进行测定 叶绿素含量 保 护酶活性 根系活力和丙二醛 含量均参考王 学奎等的方法进行测定 总根表面积采用 根系扫描仪进行测定 可溶性固 形物含量采用 手持式糖量计进行测 定 果实硬度采用 水果硬度计进行测定 根据平均单果质量 单株结瓜数和栽培密度统计出 产量 数据处理 数据整理采用 软件完成 差异显著 性分析采用 数据处理软件完成 结果与分析 大葱伴生对甜瓜光合参数的影响 由图 可以看出 大葱伴生甜瓜与单作甜瓜第 张叶净光合速率 气孔导度等光合生理指标随着 植株的生长均呈现出先升高后降低的变化趋势 各 指标均在标记后第 天达到最高 由图 可 知 伴生处理甜瓜的净光合速率在第 天 第 天 第 天和第 天时均显著高于单作处理 分别比单作处理增加了 由图 可知 伴生处理甜瓜的 气孔导度在第 天时比单作处理增加了 差异达显著水平 其余 个时期伴生处 理均高于单作处理 但差异未达显著水平 由图 可知 伴生处理甜瓜的蒸腾速率在第 天 第 天 第 天和第 天时均显著高于单作处理 由图 可知 伴生处理甜瓜的叶绿 素含量在第 天和第 天时显著高于单作处理 分别比单作处理增加了 表明大葱伴生可以增强甜瓜叶片的光合能力 有利 于光合产物的积累 大葱伴生对甜瓜根系生长发育的影响 根的生长情况和活力水平直接影响地上部的 生长和营养状况及产量水平 由图 可知 伴 生处理甜瓜根系活力在整个取样期内均高于单作 处理 在甜瓜生长前期 个处理之间差异未达显著 水平 在第 张叶标记后的第 天和第 天时 伴 生处理甜瓜根系活力显著高于单作处理 分别增加了 由图 可知 总根表面积的变化趋势与根系活力相同 在第 张 叶标记后的第 天和第 天时 伴生处理比单作 处理分别增加了 差异均达显著水平 表明 大葱伴生可以促进甜瓜根系的 生长 进而提高养分和水分的吸收能力 大葱伴生对甜瓜保护酶活性和丙二醛含量的 影响 第 张叶随着标记时间的增加逐渐衰老 超氧 化物歧化酶 活性 过氧化氢酶 活性 过氧化物酶 活性和丙二醛 含量的变 化见图 由图 图 图 可以看出 种酶的活性均呈现出先升高后降低的变化趋势 由图 可知 伴生处理甜瓜 活性在第 张 叶标记第 天 第 天和第 天时显著高于单作 处理 由图 可知 活性在第 天时最高 各处理间差异未达显著水平 但在第 天和第 天时伴生处理均显著高于单作处理 由图 可知 活性在第 天 时最高 各处理间差异未达显著水平 但在第 天 和第 天时伴生处理均显著高于单作处理 由图 可知 叶片中 含量随着时 间的延长逐渐增加 单作处理在第 天时迅速增 加 显著高于伴生处理 表明 大葱伴生 可以提高甜瓜保护酶活性 同时抑制 含量的 积累 从而能够延缓甜瓜叶片衰老 大葱伴生对甜瓜果实品质和产量的影响 由表 可知 伴生处理与单作处理对甜瓜果实 硬度和可溶性固形物含量的影响差异不显著 伴生 处理甜瓜单果质量 单株产量及产量均显著高于单 作处理 伴生处理单果质量比单作处理 江苏农业科学 年第 卷第 期 增加了 产量增加了 讨论与结论 伴生是一种特殊的间作模式 是将 种或 种 以上的植物栽种在一起 分蘖洋葱伴生可以提高 番茄的根系活力 促进番茄植株的生长 提高黄 瓜幼苗的抗性 番茄在大葱伴生栽培模式下光合 作用显著高于单作处理 长势优于单作 大葱间 作栽培模式下的桔梗根 活性均显著 提高 含量显著降低 本试验对大葱伴生 甜瓜叶片光合参数 保护酶活性 根系发育情况以 及产量和品质进行分析 结果表明 大葱伴生处理 甜瓜第 张叶片的叶绿素含量均高于单作处理 且 在标记后的第 天 第 天 第 天差异达显著 水平 净光合速率均高于单作处理 除标记后的第 天和第 天外 其余时期差异均达显著水平 许多研究表明 叶片衰老程度越严重 叶绿素含量 越低 净光合速率也越低 本研究还表明 与甜 瓜单作相比 大葱伴生处理甜瓜的叶绿素降解速度 比单作处理慢 整个标记时期内积累的净光合产物 较多 对产量的提高能够起到积极的作用 大葱伴 生甜瓜根系活力和总根表面积均高于单作处理 有 利于养分和水分的吸收 促进植物生长 大葱伴生 甜瓜的单果质量和产量明显高于单作处理 这与夏 秀波等的研究结果 一致 和 活性以及 含量不仅可 江苏农业科学 年第 卷第 期 表 大葱伴生对甜瓜果实品质和产量的影响 处理 果实硬度 可溶性固形物含量 单果质量 单株产量 产量 伴生 单作 注 同列数据后不同小写字母表示不同处理间差异达显著水平 以作为逆境生理指标 比较作物的抗逆能力 也可 以作为鉴定叶片衰老的生理生化指标 本试 验结果表明 大葱伴生处理甜瓜标记的第 张叶片 生长后期 第 天和第 天 和 活 性显著高于单作处理 含量显著低于单作处 理 这一结果与孙文帅的研究结果 一致 说明被 标记的第 张叶片生育后期 大葱伴生处理能够有 效阻止甜瓜叶片高浓度氧的积累 防止细胞膜的膜 脂过氧化作用 对叶片起到保护作用 从而延缓甜 瓜叶片衰老 综上 大葱伴生对于设施甜瓜生产具 有积极的效果 但是对于设施连作土壤微生态环境 的影响目前还不清楚 还有待于进一步研究 参考文献 卢维宏 张乃明 包 立 等 我国设施栽培连作障碍特征与成因 及防治措施的研究进展 土壤 贾喜霞 师桂英 黄 炜 等 土壤消毒剂配施微生物有机肥及生 防菌剂缓解设施茄子连作障碍的作用效应微生物菌剂 分 子植物育种 程 芳 大蒜化感物质二烯丙基二硫 对番茄的化感效 应和消减连作障碍机制 杨凌 西北农林科技大学 付彦祥 李乃荟 刘佳遥 等 伴生分蘖洋葱对番茄根际微生物群 落结构的影响 中国蔬菜 吴 瑕 杨凤军 张文慧 等 间作对分蘖洋葱与番茄根际土壤磷 转化强度及磷细菌群落结构的影响 植物营养与肥料学报 白晶芝 于洪杰 安冬梅 等 不同分蘖洋葱品种伴生对番茄生长 及根结线虫的影响 北方园艺 王梦怡 连续套作大蒜对大棚连作茄子的生物效应和生态效应 研究 杨凌 西北农林科技大学 吴 瑕 伴生分蘖洋葱对番茄养分利用及黄萎病抗性的影响 哈尔滨 东北农业大学 吴 瑕 吴凤芝 周新刚 分蘖洋葱伴生对番茄矿质养分吸收及 灰霉病发生的影响 植物营养与肥料学报 吴 瑕 龙云凤 邓 敏 等 番茄 分蘖洋葱伴生对根际土壤 酚类物质的影响 黑龙江八一农垦大学学报 李红玉 分蘖洋葱伴生番茄根际微生物对番茄黄萎病抗性的影 响 哈尔滨 东北农业大学 赵晓翠 伴生栽培对黄瓜根区土壤环境的影响 泰安 山 江苏农业科学 年第 卷第 期 东农业大学 王学奎 黄见良 植物生理生化实验原理和技术 北京 高 等教育出版社 杨 阳 刘守伟 潘 凯 等 分蘖洋葱根系分泌物对黄瓜幼苗 生长及根际土壤微生物的影响 应用生态学报 夏秀波 李 涛 姚建刚 等 大葱伴生栽培对日光温室连作番 茄生长 产量和光合特性的影响 长江蔬菜 孙文帅 桔梗 大葱间作对桔梗根系及根际的调控研究 泰安 山东农业大学 夏民旋 王 维 袁 瑞 等 超氧化物歧化酶与植物抗逆性 分子植物育种 张 广 波 王 震 刘 粉 粉 等 胁 迫 对 信 阳 五 月 鲜 桃 生 长 和 光 合 特 性 的 影 响 江 苏 农 业 科 学 胁 迫 对 信 阳 五 月 鲜 桃 生 长 和 光 合 特 性 的 影 响 张广波 王 震 刘粉粉 赵师成 阎腾飞 信阳农林学院 河南信阳 摘要 为探究 胁迫对信阳五月鲜桃生长和光合作用的响应机制 以 年生信阳五月鲜桃为试材 进行盆栽试 验 在 溶液处理下 对信阳五月鲜桃生长指标 光合指标 叶绿素含量 土 壤电导率测定分析 结果表明 处理信阳五月鲜桃株高与对照相比无显著性差异 随着胁迫强度增加 株 高及叶片生长明显受到抑制 不同浓度 处理对信阳五月鲜桃光合特性和叶绿素含量有不同程度的影响 随着 处理浓度的增加 净光合速率逐渐降低 至 胁迫后期 处理净光合速率 蒸腾速率 气孔导度 叶 绿素含量均显著高于其他处理 各处理随时间和胁迫强度增加土壤电导率逐渐增加 关键词 信阳五月鲜桃 胁迫 株高 叶片 光合作用 叶绿素含量 中图分类号 文献标志码 文章编号 收稿日期 基金项目 河南省科技攻关项目 编号 信阳农林学 院重点培育学科建设项目 编号 作者简介 张广波 男 河南范县人 讲师 主要从事植物学 研究 通信作者 阎腾飞 副教授 主要从事植物水分生理生化研究 植物在生长过程中需要适量的盐分 这对植物 维持正常生理功能发挥着重要作用 但是盐分过量 将对其生长发育产生抑制作用 据统计 全世界 盐渍化土壤面积约 亿 分布于 多个 国度和区域 我国盐碱地总面积约 万 土壤盐碱化严重制约了农林业生产发展 土壤盐 碱化使得植物生长缓慢 代谢受到抑制 导致作物 减产 质量下降 严重时植物出现萎蔫 甚至死亡 为了合理利用盐碱土地 研究树木的耐盐性 筛选 适合在盐碱地生长的树种具有十分重要的意义 国内外学者对植物盐逆境胁迫进行了大量研 究 主要从植物的形态特征和解剖结构 生理代谢 耐盐基因工程和耐盐机理等方面开展研究 对 象主要集中于如拟南芥 盐生植物海蓬子 台 湾滨藜 以及胡杨 等木本植物 研究发现植物 通过盐诱导建立耐渗透胁迫和离子胁迫 活性氧清 除 代谢途径改变等多种防御机制 维持其基本生 命特征 信阳五月鲜桃由王富河等学者于 年在信 阳市平桥区 土桃 芽变单株中选育的优良新品种 年经河南省林木良种审定委员会审定通过 正 式命名为信阳五月鲜桃 信阳五月鲜桃成熟期 早 品质优良 丰产性 抗逆性表现突出 适合在信 阳地区栽培 信阳农林学院五月鲜桃课题组对信 阳五月鲜桃土壤水分对光合日变化的影响 干旱 胁迫 地表覆盖 等做了大量研究 尚未研究盐 分胁迫对五月鲜桃生长的影响 本试验通过研究 江苏农业科学 年第 卷第 期