增氧灌溉对秋黄瓜根系生理生化特性的影响研究

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1、灌溉排水学报２０１５年１０月第３４卷第１０期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１５）１０－００６５－０４增氧灌溉对秋黄瓜根系生理生化特性的影响研究胡德勇１，姚帮松１，ＳｕＮｉｎｇｈｕ２（１．湖南农业大学工学院，长沙４１０１２８；２．ＪａｍｅｓＣｏｏｋＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＡｕｓｔｒａｌｉａＴｏｗｎｓｖｉｌｌｅＱ４８１０）摘要：以秋黄瓜为研究对象，采用增氧灌溉技术和大棚盆栽试验，研究了增氧灌溉对大棚秋黄瓜根系生理生化特性的影响。结果表明，不同

2、处理（Ｔ１：早中晚３次增氧灌溉，Ｔ２：早上１次增氧灌溉）对秋黄瓜根系生理生化指标均有显著影响，从幼苗期到结瓜期，根系活力表现为Ｔ１处理＞Ｔ２处理＞ＣＫ；结瓜末期，根系中过氧化氢酶活性、脱落酸、可溶性蛋白表现为Ｔ１处理＞Ｔ２处理＞ＣＫ，可溶性糖表现为ＣＫ＞Ｔ２处理＞Ｔ１处理；相关分析表明，增氧灌溉大棚秋黄瓜结瓜末期根系生理特征指标具有较高的相关性，过氧化氢酶、可溶性蛋白、脱落酸和根系活力之间显著正相关，可溶性糖与过氧化氢酶、脱落酸、根系活力之间显著负相关；通径分析表明，增氧灌溉条件下，根系中过氧化氢酶

3、（Ｘ１）对根系活力（ｙ）的直接影响最大，且与可溶性蛋白质（Ｘ３）、脱落酸（Ｘ４）对根系活力均有决定性的正向作用；可溶性糖（Ｘ２）对根系活力的直接负影响最大，对根系活力有决定性的负向作用。关键词：增氧灌溉；秋黄瓜；根系；生理生化特性中图分类号：Ｓ２７５．９；Ｓ６４２．２文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１５．１０．０１４胡德勇，姚帮松，ＳｕＮｉｎｇｈｕ．增氧灌溉对秋黄瓜根系生理生化特性的影响研究［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１５，３４（１０）：６５－６８．［１－４］国外部

4、分学者认为：不通气的土壤或者土壤缺氧是作物生长的主要限制因子之一。增氧灌溉通过增加水中氧气，改善作物灌溉后根系出现的供氧不足的根区生长环境，保障根系生长功能、土壤微生物活性及［２－３］矿物质转化，提高水肥利用效率。长期以来，人们对农作物如水稻、小麦等在低氧逆境下形态、生理代谢［５－８］等方面进行了较为广泛的研究，取得了一系列研究成果，而通过调节根际通气环境来调控根部氧环境以提高农作物、蔬菜、果树产量和品质的研究报道相对较少。为此，利用增氧灌溉原理，对秋黄瓜分阶段进行了不同根际通气环境处理试验，探讨其

5、根系各项生理生化指标在根际不同环境影响下的变化规律，为优化和改善秋黄瓜的土壤生长环境和栽培技术提供科学依据。１材料与方法１．１试验材料试验在湖南农业大学耘园基地玻璃大棚内进行，供试品种为山东省农科院蔬菜研究所培育的“露地生金”秋黄瓜。供试土壤为第四纪红土发育的红黄泥，取耘园基地大田内土壤耕作层１５～２０ｃｍ土层的熟土，土壤ｐＨ为６．０３，平均质量含水率为７．４３％，田间持水率为４７．５９％，有机质、全氮、全磷和全钾质量分数分别为１７．７４、１．５１、１９１、１３．０３ｇ／ｋｇ，碱解氮、速效磷和速效钾

6、质量分数分别为２１９．１４、５．６５、２０１．８８ｍｇ／ｋｇ。１．２试验设计试验采用随机区组设计，设３个处理，处理１（Ｔ１）为早中晚３次增氧灌溉，处理２（Ｔ２）早上１次增氧灌溉，处理３为对照（ＣＫ），不进行增氧灌溉。根据秋黄瓜的生长特性将其生育期分为分发芽期（８月２２日至８月２９日）、幼苗期（８月３０日至９月１４日）、初花期（９月１５日至１０月７日）、结瓜期（１０月８日至１１月１２日）４个阶段。每个处理设３个重复，４个阶段计３６个盆，试验共计１０８盆。单盆直径２３ｃｍ，高３０ｃｍ，每盆收稿日期：２０

7、１５－０５－１４基金项目：国家自然科学基金项目（３１４０１９５１）；国家国际科技合作专项项目（２０１３ＤＦＧ９１１９０）作者简介：胡德勇（１９８０－），男。博士研究生，主要从事水资源高效利用研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｄｙ９６０９＠ｈｕｎａｕ．ｎｅｔ通讯作者：姚帮松（１９５８－），男。教授，主要从事水资源高效利用研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｏｂａｎｇｓｏｎｇ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ６５装土６ｋｇ。于８月２２日播种，自制增氧灌溉设备（专利号ＺＬ２０１３２０１８７００７．Ｘ）对土壤根际氧气进行控制，每次增氧灌溉都要使得

8、土壤中氧气达到或接近大气，用土壤通气性测定仪（ＤＩＫ－５００１）监控增氧过程。发芽期土壤控水为田间持水率的８０％～９０％，幼苗期控水为田间持水率的７５％～８５％，初花期控水为田间持水率的８０％～９０％，结瓜期控水为田间持水率的９０％～１００％～８０％，并通过称质量法测土壤含水率，确定灌水时间和灌水量（达到每个生育期土壤控水量下限即开始灌水，灌水量以达到每个生育期土壤控水量上限停止灌水）。病虫草害及其他田间管理与当地露天栽培，秋黄瓜于１１月１２日收获。１．３测定项目结瓜