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盐胁迫对黄瓜幼苗根系生长和水分利用的影响1
王素平,郭世荣,李璟,胡晓辉,焦彦生
南京农业大学园艺学院,南京(210095)
E-mail(spw1973@)
摘要: 采用营养液水培法,研究了 NaCl 胁迫对两个耐盐性不同的黄瓜品种幼苗根系生
长、活力、质膜透性和叶片生长、蒸腾速率(Tr)、相对含水量(RWC)及水分利用率(WUE)
的影响。结果表明,盐胁迫下黄瓜植株根系吸收面积下降,质膜透性升高,叶片数减少,叶
片 Tr 和 RWC 在盐胁迫 2 d 后明显下降,根系活力和叶片 WUE 均先升后降,50、75 和 100
mmol·L-1 NaCl 胁迫 9 d 时,耐盐性较弱的“津春 2 号”根系活力降低幅度分别比耐盐性
较强的“长春密刺”高 、、 %,胁迫 8 d 时 WUE 下降幅度分别比“长春密
刺”高 、、 %。短期盐胁迫下,黄瓜植株通过提高根系吸收能力来补偿根系吸
收面积的下降,通过降低叶片 Tr 和提高 WUE 来减少水分散失,在一定程度上有利于缓解水
分失衡,提高植株耐盐性;盐胁迫 5 d 后,根系活力和 WUE 的下降导致水分失衡加剧,表
明根系吸收能力的下降是导致水分失衡的重要原因,叶片 WUE 的下降是水分失衡的反应,
两者均与品种的耐盐性关系密切。
关键词:盐胁迫,黄瓜,氯化钠,根系,水分利用率(WUE)
1. 引言
设施蔬菜栽培由于复种指数高,施肥、灌溉、耕作频率大,特别是在短期经济利益的趋
使下,种植者为了获得高产,往往超量施用化肥,并且由于设施内封闭或半封闭的特定环境
条件,使得设施内温度高、土壤蒸发量大,造成设施土壤表层盐分积聚日趋严重。土壤盐渍
化已成为国内外设施蔬菜栽培中普遍存在的问题[1],严重影响了栽培设施的利用效率,不利
于设施蔬菜栽培的可持续高效发展。
盐胁迫使植物光合速率下降、生长受抑制、衰老加速[2],其对植物的危害主要包括渗透
胁迫和离子胁迫[3,4],且渗透胁迫是盐胁迫下最早也是最明显的影响因素[5]。短期盐胁迫对
1 本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金(20050307031);江苏省农业三项工程(SX(2005)088)
项目资助。
通讯作者 Author for correspondence (E-mail: ******@njau.)
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植物的危害主要由渗透胁迫引起,水分关系的变化导致植物在短期内生长急剧下降,随着盐
胁迫时间的延长,离子胁迫的作用增大[4],但水分胁迫仍是重要的危害因素[4,6,7]。因此,
盐胁迫对植物生长的危害与植物体内水分代谢失衡关系密切。
在盐胁迫下,根系是最早、最直接的受害部位[8],根系不仅是吸收养分和水分的器官,
而且是多种物质同化、转化或合成的重要器官[9],其生长发育状况和活力强弱对于植物的耐
盐能力至关重要。而叶片是植物进行蒸腾作用的主要器官,其产生的蒸腾拉力也是根系向地
上部运输水分的主要动力。因此,盐胁迫下叶片蒸腾失水与根系吸收水分能力之间的平衡是
决定植物耐盐性的重要因素。本试验采用营养液水培法,以黄瓜(Cucumis sativus L.)为材
料,研究了不同浓度NaCl胁迫对黄瓜幼苗根系生长、根系活力、叶片蒸腾速率、含水量及
水分利用率的影响,从根系吸收水分和叶片蒸腾失水两方面分析盐胁迫下黄瓜植株水分平衡
的变化,为探明盐胁迫下植物水分代谢失衡的机理提供理论依据。
2. 材料与方法
试验设计
试验于2004年3~6月在南京农业大学玻璃温室内进行。黄瓜选用耐盐性较强的“长春密
刺”和耐盐性较弱的“津春2号”品种为试材,种子在27 ℃下催芽24 h,播于装有石英砂的
塑料盘中育苗,昼温22 ℃~28 ℃,夜温16 ℃~18 ℃,自然光照。子叶展开后浇1/2剂量
的山崎黄瓜配方营养液[9]。第2片真叶展开后,选整齐一致的幼苗定植于装有1个剂量山崎黄
瓜配方营养液的水培槽中,±。试验期间,每2 d检测1次pH值,4 d
更换1次营养液。用空气压缩泵间歇地给栽培槽中通入空气(通气30 min·h-1),维持槽中溶
解氧浓度为6~8 mg·L-1。预培养3 d后,于下午5∶00在营养液中添加分析纯NaCl,使营养
液中NaCl的浓度分别达到0(为对照)、25、50、75和100 mmol·L-1,EC值分别为(±
)、(±)、(±)、(±)和(±) mS·cm-1。
处理0、1、3、5、7、9 d时,测定植株根系吸收面积和