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甜瓜穴盘苗成苗生理基础及其相关技术参数确定

潘静娴  
【摘要】:摘 要 为提高甜瓜穴盘苗成苗质量,优化和配套成苗的相关技术参数,实现幼苗生产的标准化和产业化,本研究以新疆农科院园艺所提供的厚皮甜瓜皇后(Cucumis melo L)为试材,通过田间试验(现代化智能温室)和室内试验相结合等手段,从甜瓜穴盘苗叶片超微结构、形态发生、生理生化等三个层次上,研究了甜瓜工厂化育苗体系中,根域体积、基质pH、基质孔性特征以及基质水分状况和营养水平对甜瓜穴盘苗形态建成的影响,探讨了甜瓜穴盘苗的成苗生理基础,并以此为依据,结合相关分析,确定了穴盘苗成苗的相关技术参数。主要结论如下: 1. 根域体积对甜瓜穴盘苗成苗的调控作用 1.1 甜瓜穴盘苗生长势受根域体积影响的程度取决于苗龄的大小。在冬季节能育苗条件下,对根域体积反应的敏感期为播种后32天后的幼苗,小于32天苗龄的穴盘苗反应不明显。 1.2 根域体积的影响强烈地反应在幼苗的光合特性上,根域体积降至16ml,幼苗第二叶叶肉细胞叶绿体超微结构发生降解,淀粉粒以及嗜锇颗粒产生沉淀,叶绿素含量相对增加,单叶净光合速率的日变化瞬时值显著降低,但其日高峰值早于其他处理2h出现。 1.3 幼苗受根域体积限制在生理上产生若干应答性反应,且以根系的感应早于地上茎叶。根系N素含量、根系活力随根域体积降低(从470ml→37ml)而降低,根域体积小至16ml,两者的含量反而增高,但茎叶N素含量与根域体积关系不大;渗透调节物质如可溶性蛋白、可溶性糖以及脯氨酸含量,随根域体积的减小均呈增长趋势。 2. 甜瓜穴盘苗成苗的基质pH调控 2.1 生长发育状况:穴盘苗在碱性基质中,较酸性基质表现出强的耐受性。酸性基质中,穴盘苗呈现叶色深绿、生长迟缓、矮小的僵态长势。 2.2 组织结构:穴盘苗茎显微结构显示,酸性基质和碱性基质均以减少茎韧皮部细胞数量,影响植株的物质运输能力,其中以酸性基质的抑制程度更为明显。同样地,叶绿体超微结构也以酸性基质的破坏严重。 2.3 生理生化水平:酸性基质较碱性基质更为强烈地影响穴盘苗的光合、营养特性及活性氧系统的平衡。酸性条件下叶绿素在叶片中发生堆积,而单叶净光合速率下降。茎叶全P、全K含量与基质酸碱度无关,总Fe、Ca含量受基质酸碱度的影响较大,酸性基质条件下茎叶Fe含量增加,Ca含量降低。酸性基质中,膜脂过氧化产物与膜保护系统酶系统间的平衡遭到一定破坏。虽然POD活性呈增长势头,但仍不能与活性氧的产生系统达到平衡,导致MDA在叶片中堆积。WP=4穴盘苗根系活力对基质酸碱性反应敏感,酸性较微酸性、中性及碱性处理,前期短时增强,中后期迅速降低。 3. 甜瓜穴盘苗成苗的基质孔性指标体系研究 3.1 基质孔性体系指标比重、总孔隙度、通气孔隙、持水量与容重的相关显著,而且穴盘苗各期壮苗指数与容重相关性优于其它孔性指标,容重是基质孔性性状的第一决定因子,可作为基质合成的关键物理指标。 3.2 基质水热状况与容重的关系不同,基质温度受容重影响小,但基质相对含水量的日瞬时值受到显著影响,且以容重较大(0.68g/cm3)的基质变化最强烈。 3.3 穴盘苗生长要求适当的基质紧实度(以容重表示),过小容重不利于幼苗的生长发育;不同器官对容重的响应不同,根系的敏感性早于、强于地上部茎叶,宜于根系生长的容重范围较地上茎叶为窄。 3.4 基质容重从生理上影响了穴盘苗的生长发育,根系活力、叶绿素含量、单叶净光合速率、可溶性糖、可溶性蛋白随容重增加而增加,但硝酸还原酶(NR)活性却呈现相反的变化趋势,以容重为0.17g/cm3的最高,0.68g/cm3处理最低。 4. 穴盘苗成苗对基质水分状况和营养水平的代谢响应 4.1 穴盘苗在生长势、生理生化以及解剖结构三个层次上对灌溉营养液浓度作出响应,并从营养以及细胞水平产生了诱导型盐分的毒害症状,使甜瓜幼苗对营养诱导型盐分具有非专一性的适应机制。但穴盘苗对基质水分状况在各层次上的反应不强。表明营养液浓度比基质水分对成苗的影响程度大,甜瓜育苗基质水分可以保持在偏旱状态。 4.2 地上部、根系对营养液浓度反应不同,且与基质含水量存在相关性。根系对营养液的耐受性范围小,不宜超过2.0ms/cm;茎叶对试验营养液浓度适应范围较宽,可高达3.0ms/cm。 4.3 灌溉营养液浓度的的提高对穴盘苗生理特性的作用强烈,尤其是在矿质营养上的反应更加突出。光合特征参数与营养液浓度成正相关关系;营养特征参数与营养水平关系复杂,EC超过2.5ms/cm的营养液灌溉后幼苗N素营养水平不再改善,但盐碱化离子Na+K在不同器官中的含量却显著增加,而营养型离子Ca、Mg含量以及全P含量下降,出现离子营养不平衡。 4.4高水平营养液灌溉导致幼苗出现细胞以及生理水平的诱导型盐分毒害症状,细胞质区隔化,细胞膜出现凹陷、扭曲现象;叶绿体解体程度高;盐碱化离子含量增多,营养离子缺乏。但由于育苗时间短,幼苗生长形态上的反应不明显,也即营养诱导型盐分的影响应是营养液浓度和作用时间的函数。 5. 甜瓜穴盘苗育苗技术参数研究 以下参数的穴盘苗成苗标准为:壮苗指数≥0.2,单叶面积≥6.25cm2,生理苗龄二叶一心,日历苗龄≤35天。 5.1 壮苗指数与试验测定的穴


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