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日间补照UV-B辐射对温室黄瓜穴盘幼苗生长发育的影响

光照度、光照时间与光的组成不仅直接影响秧苗的生长速度,而且还影响花芽分化的早晚、花芽分化的数量和质量。受覆盖材料的影响,进入日光温室内的紫外辐射量减少,缺乏正常光线中的紫外光成份,…

光照度、光照时间与光的组成不仅直接影响秧苗的生长速度,而且还影响花芽分化的早晚、花芽分化的数量和质量。受覆盖材料的影响,进入日光温室内的紫外辐射量减少,缺乏正常光线中的紫外光成份,可造成幼苗易徒长、果实色泽灰暗、口味变差、病虫害严重等问题[1-2]。短波紫外线则通过有效控制植株高度,从而使植株健壮、增强抗逆性[3-5]。因此,该试验拟将紫外照射引入温室内的穴盘苗栽培,期望能有效防止秧苗徒长、培育壮苗,以提高工厂化育苗质量。

1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2010 年3 月在日光温室内进行。供试黄瓜品种为“露地二号”,采用无土育苗营养基质和50孔穴盘进行常规育苗。UV-B 波长302 nm(UV-100型12 W 手提式紫外灯,柏照仪器有限公司)。
1.2 试验方法
采用常规穴盘育苗,在黄瓜幼苗1 叶1 心到3叶1 心期间用UV-B 每天进行补充照射处理[1]。UVB光源置于穴盘上方50 cm 处,补充照射从9:00 开始,照射时长分别为2、3、4 h,对照为不进行UV-B辐射处理,分别称为T1、T2、T3 和CK。每处理3 盘,5次重复,随机区组。
于黄瓜穴盘苗3 叶1 心时随机取样调查,采用直尺、游标卡尺测定茎粗、株高;采用电子天平测定地上部分、地下部分和全株的鲜重及干重;叶面积采用便携式L1-3000 型叶面积仪测定,采用LI-6400光合系统(荧光叶室)测定叶绿素含量。
于处理结束后在各处理中随机定植10 株幼苗,进行常规栽培。测定黄瓜第一雌花节位;定植30 d后采用直尺、游标卡尺测定株高、茎粗;结果期采用电子天平测定黄瓜单果重、结果数和总产量。

2 结果与分析
2.1 补照UV-B 对黄瓜穴盘苗的株高、茎粗、叶面积的影响
从图1 可以看出,黄瓜穴盘苗在补充同一波段(UV-B)不同时长条件下,株高随时间的延长而降低。其中T3 处理株高降低最大,与对照相比下降14.10%,差异极显著。T2 处理与对照相比下降10.06%,差异显著(t0.05=2.214)。T1 与对照相比降低4.70%,差异不显著(t0.05=1.861)。
不同处理对黄瓜穴盘苗株高的影响
从图2 可以看出,T2 的茎粗为0.55 cm,与对照相比差异极显著(t0.05=2.807)。T1 的茎粗为0.51 cm,与对照相比差异显著(t0.05=2.458)。T3 的茎粗为0.48cm,与对照相比差异不显著(t0.05=1.977)。经UV-B 辐射后,茎粗为T2>T1>T3。经UV-B 辐射后,茎粗先增加后减小,说明当UV-B 辐射时间增加到一定程度后,不再促进黄瓜茎的生长,并有可能影响黄瓜的正常生长[2]。
不同处理对黄瓜穴盘苗测量部位的茎的直径的影响
从图3 中可以看出,经UV-B 辐射后,黄瓜叶片的叶面积随照射时间的增长而逐渐减少。与对照相比各处理黄瓜叶面积减少达到显著水平,其中T2 和T3 处理与对照在α=0.01 水平均达到极显著水平。
不同处理对黄瓜穴盘苗叶面积的影响
2.2 补照UV-B 对黄瓜穴盘苗干鲜重的影响
从表1 中可以看出,UV-B 辐射降低黄瓜地上部的鲜重,但增加了干重,且随着UV-B 辐射时间的增长而逐渐减少。黄瓜地下部分干鲜重的变化趋势相近,均高于对照并随UV-B 辐射时间的增长而逐渐减少。与对照相比,全株鲜重降低在α=0.01 水平均达到极显著水平,全株干重的变化趋势仍为高于对照而逐渐降低。
不同处理对黄瓜穴盘苗平均单株的地上部和地下部干鲜重的影响
2.3 补照UV-B 对黄瓜穴盘苗叶片内叶绿素含量的影响
如图4 所示,UV-B 辐射促进了黄瓜叶片内叶绿素含量的增加,其促进作用随累计照射时间的增长而先增加后减少。该试验中,累计日间照射3 h时其叶绿素含量达到最高值。在同等条件下,T2 处理的穴盘黄瓜苗可以获得并利用更多的光能,促进光合作用制造同化产物,运输至地下部促进根系长生发育[3]。
不同处理对黄瓜穴盘苗叶片叶绿素含量的影响
2.4 补照UV-B 对黄瓜第一雌花节位的影响
同一个材料在不同的栽培季节和栽培环境下,雌花节位的表现不同,说明该性状除了受遗传影响之外,还受环境等因素影响。
如图5 所示,随UV-B 辐射累计时长的变化,第一雌花节位先提高后降低,其中T1 处理的第一雌花节位最高位5.5,T3 处理的节位最低位4.4,相差了一个节位,差异显著。各处理的第一雌花节位
均在4 节以上,说明该供试品种为遗传显性高第一雌花节位。
不同处理对第一雌花节位的影响
2.5 补照UV-B 对定植后黄瓜株高、茎粗及产量的影响
UV 辐射对黄瓜的壮苗作用不能只通过苗期各项指标来反映,还应观察它的定植后效应,如表2 所示,定植后30 d 黄瓜各处理之间株高和茎粗差异性显著,黄瓜植株生长健康。结果期黄瓜的平均单果重差异不大,单株结果数和单株总产量差异明显,其中T2 处理的单株结果数和单株总产量在个处理中最高,这表明T2 处理在3 个处理中生长最为健壮,经济价值最高,是最佳处理,这与苗期的结论相一致,累计照射3 h 对黄瓜穴盘苗的矮化壮苗作用最为明显。
不同处理定植后对黄瓜株高、茎粗及产量的影响
3 小结
本研究结果表明,日间补充照射不同时长的UV-B 辐射,照射时长为2 h 不能抑制穴盘苗徒长。当照射时长为3 h 时,抑制黄瓜穴盘苗的株高比对照降低10.06%。照射时长为4 h 虽然株高比对照降低14.10%,虽然能有效的抑制徒长,但苗期全株干鲜重、定植后30 d 的株高、茎粗和结果期的产量均低于3 h。
UV-B 辐射增强条件下,植株为了避免UV-B 伤害,将更多的生物量分配到根部,以最大限度获得资源,是植物对UV-B 辐射增强的一种适应性表现[5]。许多逆境条件都可以引起植物根部比例增加,这可能是植株分配更多的生物量到那些能获得最多的有限资源的器官中去,这是植物对资源不均衡的主要调节机制。该试验中UV-B 辐射促进了黄瓜对干物质的积累,其促进作用随累计照射时间的增长而逐渐减弱[5-6]。
该试验是在日间对黄瓜穴盘苗进行UV-B 补充照射,通过不同照射时长对黄瓜穴盘苗的株高进行调节,检测UV-B 辐射对黄瓜幼苗生长发育的影响,以待找到适合的照射时长以达到培育壮苗的目的。不同的辐射时间(日间)也会对黄瓜穴盘苗的生长发育产生不同的影响[7-8],这还有待进一步研究。

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