螯合剂HIDS对低配方营养液栽培西葫芦幼苗的影响.pdf

第11期 段旭锦等 螯合剂HIDS对低配方营养液栽培西葫芦幼苗的影响 719 中国农业气象 Chinese Journal of Agrometeorology 2020年 doi 10 3969 j issn 1000 6362 2020 11 004 段旭锦 李灵芝 张伟 等 螯合剂HIDS对低配方营养液栽培西葫芦幼苗的影响 J 中国农业气象 2020 41 11 719 729 螯合剂HIDS对低配方营养液栽培西葫芦幼苗的影响 段旭锦 1 李灵芝 1 张 伟 2 高清兰 3 梁运香 4 常领山 5 张杰纯 5 张国香 6 李海平 1g80117 1 山西农业大学园艺学院 太谷 030801 2 山西省农业机械化服务中心 太原 030031 3 大同市气象局 大同 037010 4 山 西省榆次区气象局 晋中 030600 5 山东远联化工股份有限公司 济宁 272000 6 山西省分析科学研究院 太原 030000 7 山西省设施蔬菜提质增效协同创新中心 太谷 030801 摘要 以 农园 1号 西葫芦为试材进行水培实验 设置7个营养液处理 T1 一般营养液配方处理 对照 1 2倍山崎黄瓜配方 T2 低配方营养液处理 1 3倍山崎黄瓜配方 处理T3 T4 T5 T6和T7在T2配方 基础上每升营养液中分别添加7 35 70 105 140mg HIDS 即营养液中HIDS浓度分别为7 35 70 105 140mg L 1 西葫芦幼苗于日光温室中水培12d后 分析低配方营养液中添加HIDS对西葫芦生长 抗氧化酶 活性 可溶性糖 蛋白及光合 荧光的影响 结果表明 低配方营养液处理 T2 西葫芦生长状况 抗氧化酶 活性以及光合能力均低于对照 添加HIDS促进了低营养液下西葫芦的生长 营养液中HIDS浓度为70mg L 1 的T5处理效果最佳 其叶面积 根体积 全株鲜重 干重 可溶性蛋白 SOD POD CAT分别比T2处理 显著提高13 17 21 69 12 19 21 28 23 57 132 22 44 32 39 61 MDA含量显著降低102 55 光合速率 蒸腾速率 g8680g4392g4560度 g14002g19400g1120氧化g11911日均g1552以及叶g13523g13044g5647量分别比 T2 处理显著提高 41 77 19 11 8 84 40 26 37 50 添加HIDS可g1363低营养液下西葫芦叶g10267Fv Fm Fv Fm ETR qP升高 NPQ降低 g13543g16311低营养对西葫芦光合g3132g4460g17908g6116的g1272g4487 添加70mg HIDS的T5处理g2520g6363g7643g994对照g5058g5334g993显著 g6937低配方营养液中HIDS浓度为70mg L 1 对促进低营养液下西葫芦生长 光合 提高g1457g6264酶活性效果g17751佳 g1000可g17810g2052g14422g1394516 67 的效果 关键词 水培西葫芦 g15747合g2070 HIDS 低配方营养液 光合g1328g11004g3 Effect of Chelating Agent HIDS on Summer Squash Seedlings Cultured in Low Formula Nutrient Solution DUAN Xu jin 1 LI Ling zhi 1 ZHANG Wei 2 GAO Qing lan 3 LIANG Yun xiang 4 CHANG Ling shan 5 ZHANG Jie chun 5 ZHANG Guo xiang 6 LI Hai ping 1g80117 1 College of Horticulture Shanxi Agricultural University Taigu 030801 China 2 Shanxi Agricultural Mechanization Service Center Taiyuan 030031 3 Datong Meteorological Bureau Datong 037010 4 Yuci Meteorological Bureau Jinzhong 030600 5 Shandong Yuanlian Chemical Company Limited Jining 272000 6 Shanxi Academy of Analytical Sciences Taiyuan 030000 7 Collaborative Innovation Center for Improving Quality and Increase Profits of Protected Vegetables Taigu 030801 Abstract The utilization rate of cucurbit vegetable to fertilizer is low in China Summer squash is one of the main vegetables cultivated in solar greenhouse in north China In order to improve fertilizer utilization efficiency Nongyuan No 1 summer squash was taken as the test material for hydroponics experiment Seven nutrient solution treatments were set in the experiment T1 General nutrient solution formula control 1 2 times Yamazaki cucumber nutrient solution formula T2 Low formula nutrient solution 1 3 times Yamazaki cucumber nutrient solution 收稿日期 2020 05 21 通讯作者李海平 E mail lihp0205 基金项目 国家农业科技成果转化资金项目 2014GB2A300017 山西省科技攻关项目 20110311016 2 第一作者联系方式 段旭锦 E mail 18306891438 中 国 农 业 气 象 第41卷 720 Treatment T3 T4 T5 T6 and T7 were added with 7 35 70 105 and 140 mg HIDS per liter of nutrient solution on the basis of T2 formula That was to say HIDS concentration in nutrient solution is 7 35 70 105 140mg L 1 When summer squash seedlings had two leaves they were planted in a 4 5L bucket of the treatment solution 2 plants per bucket The effects of adding HIDS to low formula nutrient solution on growth antioxidant enzyme activity soluble sugar protein photosynthesis and fluorescence of summer squash were analyzed after 12 days of hydroponics in solar greenhouse The results showed that the growth status antioxidant enzyme activity and photosynthetic capacity of T2 summer squash treated with low formula nutrient solution were all worse than those treated with general nutrient solution T1 The addition of HIDS promoted the growth of summer squash in the low formula nutrient solution and the concentration of HIDS in the nutrient solution was 70mg L 1 which had the best effects on T5 Compared with T2 treatment the leaf area root volume fresh and dry weight of the whole plant soluble protein superoxide dismutase SOD peroxidase POD and catalase CAT in T5 treatment were significantly increased by 13 17 21 69 12 19 21 28 23 57 132 22 44 32 39 61 and malondiadehyde MDA content was significantly reduced by 102 55 The photosynthetic rate transpiration rate stomatal conductance daily mean value of intercellular carbon dioxide and total chlorophyll content of T5 were significantly increased by 41 77 19 11 8 84 40 26 and 37 50 compared with T2 In addition the addition of HIDS increased Fv Fm Fv Fm ETR qP and decreased NPQ in the leaves of summer squash under low nutrient solution and alleviated the low nutrition to the summer squash photosynthesis organ damage There was no significant difference in each index between T5 and T1 Therefore the HIDS concentration of 70mg L 1 in low nutrient solution could promote the growth photosynthesis and increase the activity of protective enzymes of summer squash and could save 16 67 fertilizer Key words Summer squash in hydroponics Chelating agent HIDS Low formula nutrient solution Photosynthesis 西葫芦 Cucurbita pepo L 原产北美洲南部 于19世纪中期传入中国 现在全世界均有种植 是 北方日光温室栽培的主要蔬菜之一 在瓜类蔬菜种 植面积中仅次于黄瓜 1 但西葫芦水肥管理粗放 一 直采用大水大肥的管理方式 肥料浪费严重 目前 中国肥料的利用率平均不到 35 其中氮 磷 钾 的利用率分别为 40 50 10 20 30 40 而瓜类蔬菜对氮 磷 钾的利用率仅为18 4 9 7 24 8 华南地区 低于全国肥料的平均利 用率 2 3 肥料大量使用及低利用率 不仅增加生产 成本而且会造成土壤等生态环境的破坏 4 5 随着对保护环境节约资源的重g16282 农业农g7461部 g6564g1998到2020g5192要g4466现g2282肥使用g19658增g19283 肥料利用率 g6564g2065240 g1209g990 6 g2524理使用肥料增g6940g2070 是g6564g20652肥料 利用率 g1955g4581g2282肥用量的有g6940方g8873 g5415前中国使用 的肥料增g6940g2070有g14116植g18252类 g8700g3534g18252类 g5506生g10301g2469g18249 g10301等g3837g9994g6122g13785植g10301源g7460料 g13870g3837g1920g8700g18252是g3837g1920g8700g18252 g2345g1319g17902g17819g8700g3534g2656g13691g3534g13565水g5430成的g13870g2524g10301 7 g5114有g13691g18252 g1403g19154 g2499g1209g4512g19610g11731g17148g1815g13044 g6564g20652g1328g10301对g11731g17148g1815g13044的 g2572g6922利用 g5194且g2499g1209g4448全g19489g16311 是一种g13523g14406环保的 g13870g8700g3534g18252 8 g5364g10759等 9 10 g11752g12362g2469现 使用肥料增g6940g2070 g13870g3837g1920g8700g18252g2499g1209g1431g17839g1328g10301g5190g10301g17148的积g13059 增加Vcg2559 量 g19489低g11825g18252g11428g2559量 g19489低生产成本 g4016g19651等 11 12 g2469现使用肥料增g6940g2070g13870g3837g1920g8700g18252g2499g1209增加g10589g12871g2506g10267 中g2506g13523g13044g2559量 增g5390g11825g18252g17836原g18250g8975g5627 g1431g17839氮g1207g16886 g1431g17839对氮 钾的g2572g6922 增加g5190g10301g17148的积g13059 但g13870g3837 g1920g8700g18252一g1022g2345g1815环g990g2494有一g1022g13691g3534 g19492g2058g1114对g19053等 g12175g4388的g15747g2524g14033g2159 g3252g8504g19668要对其g6925g5627g7481g6564g2331g5627g14033 13 g14086g3534g1120g10745g10644g18252g3247g19060 HIDS 是 2分g4388g3837g19388g1920g8700 g18252g13870g2524g1319 中g19400g1209g14086g3534g11468g17842 是一种g2499g19489g16311g8700g3534g3822 g13691g18252类g15747g2524g2070 g9354于水会g5430成g13691g3534 g14086g3534 g18244g14030g3534 等g3534g3254 且一g1022分g4388g990有4g1022g13691g3534 g15747g2524g5627g994g9354g16311 g5627g17751g3921 本g4466g20576在低g18209方水培g14841g1871g9094中g9167加不g2528浓 度的g14086g3534g1120g10745g10644g18252g3247g19060 HIDS 探g12362其对g1955量g14841 g1871g9094栽培下西葫芦生g19283 抗氧g2282g18250g8975g5627及光g2524特g5627 的影响 为g14086g3534g1120g10745g10644g18252g3247g19060在农业g990的应用g6564供 参考 1 材料与方法 1 1 实验地点与材料 g4466g20576于 2020 g5192 5 7 月在山西省晋中市东阳镇 37 32 N 112 40 E 日光温室中g17839行 西葫芦生g19283 环境见表1 g4466g20576品种为 农园1号 g14086g3534g1120g10745g10644g18252 g3247g19060 HIDS g9354g9094的密度1 27g mL 1 g2559量 40 其 余为水 由山东某公司g6564供 第11期 段旭锦等 g15747g2524g2070HIDS对低g18209方g14841g1871g9094栽培西葫芦幼苗的影响 721 表1 西葫芦生长环境 Table 1 Growth environment of summer squash 日期 月 日 Date mm dd 07 08 07 09 07 10 07 11 07 12 07 13 07 14 07 15 07 16 07 17 07 18 07 19 07 20 平均 Mean 日平均温度 Daily mean temperature 30 6 29 1 27 1 24 5 25 3 21 4 25 2 25 7 27 1 27 4 23 4 23 2 27 8 26 0 日平均湿度 Mean daily humidity 57 73 69 70 84 66 65 63 66 81 78 57 45 67 日照时数 Sunshine duration h 10 8 10 8 10 2 9 0 4 2 11 1 11 7 10 9 11 3 7 5 9 6 12 9 12 2 10 2 1 2 实验设计 挑选饱满的西葫芦种g4388 用 0 2 g20652锰g18252钾消毒 20min 25 下浸种4h 将种g4388放在铺有滤纸的培g1871 皿中 30 催芽24h 挑选芽g19283一致的种g4388播种于穴 盘 待g1120g2506一心时 挑选大小一致的幼苗 移入4 5L 装有不g2528g18209置水平g14841g1871g9094的桶中 每桶定植2株 g3534础g14841g1871g9094采用山崎黄瓜g18209方 表2 各处理 g14841g1871g9094g18209方见表3 T1g1328为一般g14841g1871g9094g18209方处理 对 照 用 1 2 倍山崎黄瓜g18209方 T2 g1328为低g18209方g14841g1871 g9094处理 用1 3倍山崎黄瓜g18209方 T3 T4 T5 T6 g2656T7处理在T2g18209方的g3534础g990每g2331g14841g1871g9094中g9167加7 35 70 105 140mg HIDS 即g14841g1871g9094中 HIDS 浓 度为7 35 70 105 140mg L 1 g9167加 HIDS后调 节pH至5 9 6 1 生g19283期g19400不调节pH 每6d更换 一次g14841g1871g9094 表2 山崎黄瓜配方 Table 2 Yamazaki cucumber recipe 化合物Compounds 含量Content mg L 1 Ca NO 3 2 4H 2 O 826 KNO 3 607 NH 4 H 2 PO 4 115 MgSO 4 7H 2 O 483 Na 2 Fe EDTA 20 H 3 BO 3 2 86 MnSO 4 4H 2 O 2 13 ZnSO 4 7H 2 O 0 22 CuSO 4 5H 2 O 0 08 NH 4 6 Mo 7 O 12 4H 2 O 0 02 表3 各处理营养液配方 Table 3 Formula of each treatment nutrient solution 处理 Treatment 山崎配方倍数 Yamazaki recipe multiple 每升营养液中添加纯HIDS质量Add pure HIDS quality per liter of nutrient solution mg 电导率 Electrical conductivity s cm 1 T1 1 2 0 1 08 T2 1 3 0 73 T3 1 3 7 0 74 T4 1 3 35 0 76 T5 1 3 70 0 77 T6 1 3 105 0 79 T7 1 3 140 0 81 1 3 指标测定 1 3 1 形态指标的测定 水培 12d 后 西葫芦长至 7 叶一心时 每个处 理随机选取 3 株长势均匀的西葫芦幼苗 用直尺测 量西葫芦的株高 茎基部到生长点的距离 叶长 叶宽 最长根长 用游标卡尺测量茎粗 基部粗度 为茎粗 用排水法测量根体积 用电子天平 0 01g 称量西葫芦幼苗全株鲜重 然后在烘箱 105 杀青 30min 在75 下烘干致恒重后称量其干重 西葫芦叶面积计算公式采用文献 14 中的经验 公式 即 叶面积 0 5781 0 7748 叶长 叶宽 1 中 国 农 业 气 象 第41卷 722 1 3 2 生理指标的测定 西葫芦长至 7 叶一心时 每个处理随机选取 4 株 去掉主叶脉后将叶片用液氮速冻后保存于 80 冰箱用于测量其生理指标 参考高俊凤等 15 的方法 用乙醇提取法测定叶绿g13044g2559量 用g14993g18242g8616g14406法测定 g2499g9354g5627g12970g2559量 用考g20544g7043g1154g15025法测定g2499g9354g5627g15519g11345g2559 量 用氮g15025g3247g2789g17836g2419法测定SODg8975g5627 用g5852g2031g7420g18222 g8616g14406法测定PODg8975g5627 用g13055g3818g2572g6922法测定CATg8975g5627 用g11839g1207g5064g8616g3961g18252g8616g14406法测定MDAg2559量 1 3 3 光合参数的测定 西葫芦 7 叶一心时 每个处理随机选取 3 株西 葫芦幼苗 每株取g14270g990g5460下g6980第g989片叶 在g14270然g1821 下用 LI 6800 g1821g2524g1214测量西葫芦的g1821g2524速g10587 P n 气g4392g4560度 G s g14988g14162速g10587 T r g14002g19400 CO 2 g8999度 C i 等指标的g7097g2476g2282 测定时g194009g72600 17g72600 每 2h测 量一g8437 g1861 5 g8437 测量时g1821量子g17902量g4506度g1393g8437g16786g13634 为 300 900 1200 800 200 mol m s g9299度g16786 g13634为50 1 3 4 叶绿素荧光参数的测定 西葫芦 7 叶一心时 每个处理随机选取 3 株西 葫芦幼苗 g1186g990g5460下g6980第3片叶 用LI 6800g1821g2524g1214 g14651g1821叶g4472测定g1821g17878g5224下g14651g1821参g6980 g2265g6336 PSg266的g7389g6940 g1821g2282g4410量子g1147量 F v F m g1821g2282g4410g10481g9793g13007g6980 qP g19762g1821 g2282g4410g10481g9793g13007g6980NPQg2462g1821g2524电子g1268g17894g6940g10587ETR等 g7275 g17878g52241h后 用LI 6800g1821g2524g1214g14651g1821叶g4472测量g7275g17878g5224 下g14651g1821参g6980 g2265g6336 PSg266的最g3835g1821g2282g4410量子g1147量 F v F m 1 4 数据统计与分析 用Excel 2007 SAS 9 2g17731g1226g17839g15904g6980g6466处理g2462g5058 g5334g7186g14891g5627g2010g7524 2 结果与分析 2 1 HIDS对低配方营养液中西葫芦植株的影响 2 1 1 植株形态 g11013g159324g2499g16277 g7422g9167g2164HIDS的g1314g18209方g14841g1871液处 理 T2中 西葫芦的株高 茎粗 叶面积g2656根长均 g7186g14891g1314于一g14336g14841g1871液g18209方处理 T1 g16840g7138g19489g1314g14841g1871 液中g14841g1871g1815g13044g2559量后 g7905株生长g2475到g7138g7186g6245g2058 g8504 g12193g5785g1929下 在T2g1314g18209方g14841g1871液中g9167g2164g993g2528量HIDS 后 T3 T4 T5 T6 g2656 T7 处理中g7905株的长势均 g7138g7186g6925g2904 在g4466验g16786g13634的g14551g3272g1881 T3g16T5处理中的 g6925g2904程度随 HIDS g9167g2164量的增g2164而增g2164 随后 T5g16T7处理中的g6925g2904程度又随HIDSg9167g2164量的增g2164 而下g19489 其中 T5 处理 g14841g1871液中 HIDS g8999度为 70mg L 1 中体现g7905株长势的各项指标均最高 其 株高 茎粗 叶面积 根长g2656根体积g2010别g8616 T2g7186 g14891增g216411 39 7 56 13 17 8 24 21 69 达到与 T1处理g5058g5334g993g7186g14891的水平 g2499g16277 g19489g1314g14841 g1871液中g14841g1871g1815g13044g2559量后 西葫芦g7905株生长g7138g7186g2475到 g6245g2058 g8504时如果g14841g1871液中HIDSg8999度为70mg L 1 则g2499弥补g14841g1871g19489g1314造成的影响 使g7905株生长达到与 T1g18209方g2528等g6940果 表4 水培12d后不同处理西葫芦生长指标的比较 平均值 标准误 Table 4 Comparison of growth indices of summer squash under different treatments after 12 days of hydroponics mean SE 处理 Treatment 株高 Plant height cm 茎粗 Stem diameter mm 叶面积 Leaf area cm 2 根长 Root length cm 根体积 Root volume cm 3 T1 10 23 0 19a 9 06 0 17a 883 40 15 00a 69 00 0 58a 16 00 0 58ab T2 9 13 0 12b 7 94 0 06b 788 39 15 75c 60 67 2 19bc 13 83 0 17bc T3 9 52 0 29b 8 22 0 14b 823 39 8 03bc 61 33 1 86bc 13 33 0 17c T4 9 63 0 09b 8 35 0 02b 859 02 21 74ab 62 67 2 19bc 13 93 1 06bc T5 10 17 0 09a 8 54 0 27ab 892 21 19 99a 65 67 0 88ab 16 83 1 09a T6 9 27 0 12b 8 53 0 12ab 887 76 12 93a 63 67 0 88bc 17 00 1 54a T7 9 23 0 12b 8 18 0 31b 821 81 14 08bc 60 33 1 45c 13 83 0 44bc 注 处理T1 T2表示1 2 1 3倍山崎黄瓜配方 处理T3 T4 T5 T6 T7表示在T2的基础上每升营养液中添加7 35 70 105 140mg的HIDS 小写字母表示处理间在0 05水平上的差异显著性 下同 Note T1 and T2 represent 1 2 and 1 3 times of Yamazaki cucumber recipe while T3 T4 T5 T6 and T7 represent adding 7 35 70 105 and 140mg of HIDS per liter of nutrient solution on the basis of T2 Lowercase indicates the difference significance among treatments at 0 05 level The same as below 第11期 段旭锦等g726螯g2524剂HIDS对g1314g18209方g14841g1871液栽培西葫芦幼苗的影响 723 2 1 2 干物质分配 g11013g159325g2499g16277 g7422g9167g2164HIDS的g1314g18209方g14841g1871液处理 T2 西葫芦地g990 地下部鲜重 干重均g1314于一g14336g14841g1871 液g18209方处理 T1 其地g990部鲜重g2656干重 全株鲜重 全株干重g8616T1g7186g14891g19489g1314 g16840g7138g19489g1314g14841g1871液中g14841g1871g1815 g13044g2559量会影响g7905物干物质的积累 在g1314g18209方g14841g1871液 中g9167g2164HIDSg2499以促g17839西葫芦地g990 地下部的生长 且本g4466验中随着HIDSg9167g2164量的增g2164 西葫芦干重 鲜重均g15932现为先升高后g19489g1314 其中处理T5西葫芦干 物质积累最多 地g990鲜重 全株鲜重 地g990干重 地下干重 全株干重g8616处理 T2 g7186g14891增g2164 12 55 12 17 20 86 25 00 21 28 且除地g990部鲜 重g3818均达到与T1处理g5058g5334g993g7186g14891水平 g2499g16277 g1314g18209 方g14841g1871液中g9167g2164的 HIDS g8999度为 70mg L 1 对促g17839西 葫芦干物质积累 缓解g1314g14841g1871g1815g13044对g7905株生长的影 响g6940果最佳 达到与T1相近的g6940果 表5 水培12d后不同处理西葫芦干物质分配的比较 平均值 标准误 Table 5 Comparison of dry matter distribution of summer squash under different treatments after 12 days of hydroponics mean SE 鲜重Fresh weight g 干重Dry weight g 处理 Treatment 地上部Shoot 地下部Root 全株Plant total 地上部Shoot 地下部Root 全株Plant total T1 68 21 1 95a 15 11 0 53a 83 32 2 43a 6 04 0 18a 0 67 0 05ab 6 71 0 18a T2 55 68 0 84c 13 28 0 12a 68 95 0 74c 4 89 0 11c 0 56 0 04b 5 45 0 10c T3 59 15 1 13bc 13 57 0 23a 72 72 0 91bc 4 92 0 21c 0 57 0 01b 5 49 0 22c T4 59 30 2 68bc 14 37 0 52a 73 66 3 T09bc 5 47 0 25abc 0 66 0 03ab 6 13 0 24abc T5 62 67 1 79b 14 67 0 50a 77 34 1 36ab 5 91 0 31a 0 70 0 05a 6 61 0 32a T6 61 47 1 77bc 14 91 1 03a 76 38 2 73b 5 68 0 23ab 0 69 0 03a 6 37 0 26ab T7 57 57 1 93bc 13 83 0 35a 71 4 2 28c 5 15 0 11bc 0 57 0 01b 5 72 0 11bc 2 2 HIDS 对低配方营养液中西葫芦叶片物质含量 的影响 2 2 1 可溶性糖和可溶性蛋白 g11013图1g2499g16277 g7422g9167g2164HIDS的g1314g18209方g14841g1871液处理 T2 西葫芦叶片中g2499g9354g5627g12970 g2499g9354g5627g15519g11345g2559量均g1314于 一g14336g14841g1871液g18209方处理 T1 g16840g7138g19489g1314g14841g1871液g14841g1871g1815g13044 后会g6245g2058g7905物中g12970 g15519g11345类物质的g2524成 而g1314g18209方 g14841g1871液中g9167g2164HIDS增g2164了西葫芦叶片中g2499g9354g5627g12970 g2499g9354g5627g15519g11345g2559量 并且随着HIDSg9167g2164量的增g2164g2499g9354 g5627g12970 g2499g9354g5627g15519g11345g15932现为先升高再g19489g1314 处理T6西 葫芦叶片g2499g9354g5627g12970g2559量最高 g8616处理 T2 g7186g14891增g2164 21 48 并高于一g14336g14841g1871液g18209方处理 T1 图 1a 处理 T5