外源硅對(duì)NO3-脅迫下黃瓜幼苗生長(zhǎng)及生理生化特性的影響.pdf

1、在設(shè)施生產(chǎn)中，由于自身的特殊環(huán)境及大量肥料施入，加之無(wú)雨水淋洗等原因，造成土壤次生鹽漬化，不僅嚴(yán)重影響了作物生長(zhǎng)，而且降低其產(chǎn)量和品質(zhì)。黃瓜（Cucumis sativus L.）是我國(guó)設(shè)施栽培面積最大的蔬菜作物之一，由于其根系較淺，具有喜肥不耐肥的特點(diǎn)，容易發(fā)生鹽害。土壤次生鹽漬化已成為設(shè)施黃瓜生產(chǎn)的主要障礙之一，其主要脅迫陰離子為NO3-。硅被認(rèn)為是高等植物生長(zhǎng)的有益元素，最近研究表明，硅能緩解植物的非生物脅迫（鋁、重金屬和鹽脅迫）

2、和生物脅迫（病蟲害）。世界范圍內(nèi)土壤鹽漬化問(wèn)題的日益嚴(yán)重，制約了農(nóng)作物產(chǎn)量的提高，因此硅能否提高植物耐鹽性已成為目前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。所以探討外源加硅對(duì)NO3-脅迫下黃瓜幼苗生長(zhǎng)及生理生化特性的影響，對(duì)指導(dǎo)設(shè)施黃瓜可持續(xù)生產(chǎn)具有重要的理論和實(shí)踐意義。
　　 本課題在已有研究基礎(chǔ)上，采用水培方式，設(shè)定不同濃度外源Si（Na2SiO3）處理黃瓜幼苗，探討NO3-脅迫下，外源加硅對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)、抗氧化酶系統(tǒng)、光合特性、氮代謝相關(guān)酶活性

3、及植株內(nèi)Si含量等的影響，以期為減輕設(shè)施土壤次生鹽漬化危害奠定理論基礎(chǔ)及開(kāi)辟新的途徑。取得主要結(jié)果如下：
　　 1、140 mmol·L-1 NO3-脅迫下，外加0.5～2 mmol·L-1 Si處理7 d后，黃瓜幼苗生長(zhǎng)勢(shì)、光合能力、抗氧化酶活性、硝酸還原酶（NR）活性及可溶性蛋白含量等均有不同程度的升高；丙二醛（MDA）含量顯著降低，但隨Si濃度逐漸增加，Si對(duì)過(guò)量NO3-脅迫的緩解效果呈先升高后降低趨勢(shì)。外加1 mmol·

4、L-1 Si處理?xiàng)l件下，黃瓜幼苗生長(zhǎng)勢(shì)、光合能力、抗氧化酶活性、NR活性及可溶性蛋白含量比140 mmol·L-1 NO3-脅迫下均顯著升高，MDA含量降低程度也達(dá)最顯著水平。當(dāng)Si濃度高達(dá)2 mmol·L-1時(shí)，幼苗生長(zhǎng)勢(shì)、光合能力、抗氧化酶活性、NR活性和可溶性蛋白含量逐漸下降，MDA含量開(kāi)始上升，Si對(duì)NO3-脅迫的緩解效果減弱。綜上表明，外加一定濃度的Si可通過(guò)提高黃瓜抗氧化酶活性、氮代謝水平及降低膜脂過(guò)氧化來(lái)緩解NO3-脅迫。

5、其中1mmol·L-1 Si效果最佳。
　　 2、140 mmol·L-1 NO3-脅迫下，與對(duì)照相比，耐鹽品種‘新泰密刺'和鹽敏感品種‘神農(nóng)春五'生長(zhǎng)勢(shì)均受到抑制，株高降低，葉面積減小，幼苗葉片凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）及胞間CO2濃度（Ci）均顯著下降，說(shuō)明NO3-脅迫對(duì)兩黃瓜品種光合作用的抑制均為氣孔限制，且對(duì)‘神農(nóng)春五'的抑制程度大于‘新泰密刺'。外源添加1 mmol·L-1 Si，‘新泰密刺'和‘神農(nóng)春五'兩

6、黃瓜品種幼苗生長(zhǎng)勢(shì)均顯著升高，Si對(duì)‘神農(nóng)春五'株高生長(zhǎng)的促進(jìn)作用大于‘新泰密刺'，而對(duì)葉片生長(zhǎng)的促進(jìn)作用規(guī)律性相反；對(duì)‘神農(nóng)春五'光合能力提高的程度大于‘新泰密刺'。
　　 3、140 mmol·L-1NO3-脅迫下，隨處理時(shí)間延長(zhǎng)，兩黃瓜品種幼苗抗氧化酶活性均不同程度降低，且鹽敏感品種‘神農(nóng)春五'抗氧化酶活性（除葉片中POD活性外）受抑制程度大于耐鹽品種‘新泰密刺'。外源添加1 mmol·L-1 Si處理，其SOD、POD、

7、CAT和APX活性均明顯提高；且對(duì)‘神農(nóng)春五'酶活性（除根系中SOD活性和葉片CAT活性外）提高的程度大于‘新泰密刺'。說(shuō)明外源加Si加速氧化還原系統(tǒng)的運(yùn)行速率，提高鹽脅迫下黃瓜幼苗清除自由基的能力，降低細(xì)胞膜脂過(guò)氧化水平，增強(qiáng)膜結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性。
　　 4、140 mmol·L-1NO3-脅迫處理下，隨處理時(shí)間延長(zhǎng)，黃瓜幼苗葉片和根系中NO3-和NH4+含量呈逐漸增加趨勢(shì)，且‘神農(nóng)春五'增加幅度大于‘新泰密刺'；Si含量呈降

8、低趨勢(shì)。外加Si后，能減少其幼苗對(duì)NO3-和NH4+的吸收，且加硅處理下，其Si含量比不加硅處理明顯升高。NO3-脅迫處理4 d后，黃瓜幼苗除GS活性及根系中GDH活性變化不顯著外，NR、GOGAT和葉片中GDH活性均顯著降低；處理8 d后，黃瓜幼苗葉片和根系中各氮代謝相關(guān)酶活性均比對(duì)照顯著降低，且鹽敏感品種‘神農(nóng)春五'降低幅度大于耐鹽品種‘新泰密刺'（葉片中NR活性除外）。添加1 mmol·L-1Si能不同程度提高兩黃瓜品種葉片和根系