王陽 汪李平 楊靜 王潤東
摘要:武漢地區(qū)在甜瓜幼苗生長時期常遭遇陰雨天氣,因此,對甜瓜幼苗期耐澇性有一定的要求。本試驗以市場受歡迎的2個品種“伊麗莎白”和“久青蜜”為試材,探討2個品種耐澇性在形態(tài)上的差異,直觀判斷品種耐澇性的強弱。本試驗采取半淹水和全淹水2種處理方式,觀察不同淹水方式對幼苗的傷害程度及幼苗的形態(tài)變化。得出結(jié)論:與對照比較,淹水脅迫抑制甜瓜幼苗的生長,生長勢減弱;在不同的淹水方式下,半淹水脅迫下,甜瓜幼苗胚軸長出大量不定根,但2個品種不定根的數(shù)量、鮮重及根系活力指標存在差異。
關(guān)鍵詞:甜瓜;淹水脅迫;形態(tài)指標;根系活力
我國受季風(fēng)氣候的影響,部分地區(qū)洪澇災(zāi)害較為嚴重。甜瓜(Cucumis melo L.)是葫蘆科葫蘆屬1年生草本植物。營養(yǎng)豐富、口味好,是盛夏重要水果之一,但甜瓜性喜溫?zé)?,怕澇濕。在武漢地區(qū),春夏季甜瓜栽種時期多雨,對甜瓜的生產(chǎn)造成極不好的影響。本試驗以“伊麗莎白”和“久青蜜”為試材,探討耐澇性在形態(tài)上的差異,為生產(chǎn)者發(fā)現(xiàn)及使用耐澇品種提供理論依據(jù)及指導(dǎo)性意見。
1 材料與方法
1.1 材料
厚皮甜瓜“伊麗莎白”;薄皮甜瓜“久青蜜”。
1.2 方法
種子催芽育苗,2葉1心時砂培。待幼苗4葉1心時做淹水處理。(1)半淹水處理:采取雙套盆法。(2)全淹水處理:使水面淹沒整個植株,并高于植株3~4cm。(3)對照:正常澆水。
1.3 測定的指標
死亡率、植株鮮重、根系活力。
2 結(jié)果與分析
2.1 幼苗在半淹水處理和全淹水處理過程中的表現(xiàn)
2.1.1 幼苗生長量。對照植株均正常生長,半淹水處理(圖1),2種幼苗全株鮮重前3d與對照無顯著差異,第7d時,“伊麗莎白”和“久青蜜”幼苗全株鮮重與對照的差異達到極顯著水平,分別減少28.22%、29.32%。根系鮮重在淹水1d后下降,第7d,根系已經(jīng)非常稀少,“伊麗莎白”和“久青蜜”幼苗根系與其相應(yīng)對照根系鮮重都達到了極顯著水平。
全淹水處理(圖2),2個品種幼苗全株鮮重和根系鮮重都隨淹水時間的延長呈現(xiàn)下降趨勢。淹水第4d,“伊麗莎白”和“久青蜜”幼苗的全株鮮重分別是對照組的38%和37%。得出結(jié)論:全淹水對幼苗地上部和地下部生長都起到了阻礙作用,且比半淹水條件對幼苗的傷害程度大。2個品種地上部的生長量存在差異,第4d時,“伊麗莎白”全株鮮重與對照差異極顯著,“久青蜜”與對照差異不顯著,根系鮮重2個品種與對照的差異達到極顯著水平。
除生長量存在差異,不同處理的幼苗在外部形態(tài)表現(xiàn)不同。半淹水處理幼苗第3d基部葉變黃,處理時間的延長,上部葉片也變黃。全淹水第3d部分幼苗開始出現(xiàn)萎蔫死亡。2種處理方式都迫使幼苗的根系逐漸變軟,變褐、腐爛,最終倒伏。
2.1.2 不定根的生成差異。(1)全淹水處理:2個品種幼苗沒有不定根的形成。(2)半淹水處理:2個品種幼苗下胚軸不斷長出不定根,隨著處理時間的延長,不定根的數(shù)量和長度不斷地增加,后期大量不定根出現(xiàn)。半淹水脅迫下(圖3),“伊麗莎白”不定根鮮重顯著大于“久青蜜”不定根鮮重,第7d“伊麗莎白”不定根鮮重達1.04g,“久青蜜”不定根鮮重0.51g。
圖3半淹水脅迫下伊麗莎白、久青蜜生成的不定根鮮重
2.1.3 死亡率比較。半淹水處理2個品種的死亡率都是0。全淹水處理分別在第1、2、3、4 d各取30株解除淹水脅迫,“伊麗莎白”和“久青蜜”死亡率分別為0、17%、37%、57%和0、10%、30%、43%(圖4)。
2.1.4 根系活力比較。半淹水(圖5),2個品種幼苗的根系活力都呈現(xiàn)先下降后上升再下降趨勢,第7d根系活力很弱。全淹水(圖5),2個品種幼苗根系活力呈現(xiàn)持續(xù)下降的現(xiàn)象,第4d根系活力很弱。相比較得出,淹水脅迫下“久青蜜”的根系活力要低于“伊麗莎白”,但差異并不顯著。
3 討論
3.1 死亡率差異比較
2種處理對幼苗生長的影響不同。半淹水前期,2種甜瓜幼苗下部葉出現(xiàn)黃化,半淹水植株仍然能正常生長,第7d黃化葉數(shù)增多,說明半淹水脅迫導(dǎo)致葉片葉綠素分解。2個品種根系因淹水出現(xiàn)腐爛死亡倒伏現(xiàn)象。解除脅迫后,植株死亡率為0。說明半淹水脅迫短期內(nèi)對幼苗不能造成毀滅性傷害。全淹水脅迫幼苗生長基本停滯,解除脅迫后,植株死亡。這與金晶在銀木淹水試驗得到結(jié)論一致。處理1、2、3、4d,“伊麗莎白”死亡率大于“久青蜜”死亡率,從死亡率上看,“久青蜜”的耐澇性要強于伊麗莎白。
3.2 生長量的差異比較
淹水脅迫抑制植物生物量積累,生物量被作為抗逆性研究的重要指標。本試驗表明,半淹水脅迫下,2個品種甜瓜幼苗全株鮮重和地上部鮮重有增加,但低于對照水平。地下部根系的生長量減少,與對照相比達到極顯著水平。半淹水脅迫對根系傷害直接,程度比地上部分嚴重。這與孫海菁對楓香淹水脅迫得出結(jié)論一致。
3.3 不定根形成能力的差異比較
半淹水脅迫促進莖段長出不定根,其數(shù)量和長度隨著處理時間延長不斷增加,后期根系長度長于對照初生根系。全淹水脅迫下幾乎沒有不定根的形成。“伊麗莎白”形成的不定根質(zhì)量大于“久青蜜”,后期,前者大約是后者的2倍之多,可能是厚皮甜瓜基礎(chǔ)鮮重要大于薄皮甜瓜,也可能“伊麗莎白”半淹水耐澇性強于“久青蜜”,此結(jié)論需要進一步試驗確定。王文泉以不同耐漬性的芝麻做淹水處理,發(fā)現(xiàn)耐漬品種的不定根數(shù)量增加了4.0~5.0倍,不耐漬品種不定根增加了0.79~1.8倍。不定根的形成是植物應(yīng)對淹水脅迫的重要反應(yīng),一定程度上可代替實生根系發(fā)揮代謝功能,是甜瓜幼苗半淹水處理7d后仍能夠正常生長的原因。
3.4 根系活力的差異比較
土壤逆境對植物的影響首先作用于根系,影響其生理生化代謝,隨著逆境時間的延長,進一步影響整個植株生長代謝。根系活力是根系抗逆性的重要指標。本試驗中,2個品種幼苗半淹水前期根系對淹水響應(yīng)機制有所反應(yīng),根系活力會先下降后升高,對逆境采取調(diào)節(jié)措施,但外界的脅迫一直存在,超過植株本身的調(diào)節(jié)能力,后期根系活力持續(xù)下降。全淹水脅迫2個品種甜瓜幼苗根系活力不斷下降,不同于半淹水處理,這與王瓊等對油菜漬水處理的結(jié)論一致?!耙聋惿住庇酌绺祷盍υ诎胙退腿退捌诙家哂凇熬们嗝邸?,說明其根系的耐澇性具有一定的優(yōu)勢。
(責(zé)任編輯 舒丹丹)