全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2002 , 29 (4) : 343～347
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2002 - 01 - 16 ; 修回日期 : 2002 - 06 - 253 通讯作者 Author for correspondence.
土壤水分对温室黄瓜结果期生长与生理特性的影响
张宪法　于贤昌 3 　张振贤
(山东农业大学园艺学院 , 泰安 271018)
摘 　要 : 研究了土壤水分对温室结果期嫁接和未嫁接黄瓜生长与生理特性的影响。结果表明 : 适宜的
土壤水分有利于黄瓜植株生长和产量提高 , 水分过高或过低均对生长发育不利 ; 叶片颜色、仰角与卷须可
作为灌溉的形态指标 ; 叶片水势、细胞汁液浓度可作为灌溉的生理指标 ; 不同叶位叶片对土壤水分变化的
敏感性不同 , 可用下部功能叶片的形态与生理变化来判断灌溉时间与灌溉量 ; 嫁接与未嫁接黄瓜对土壤水
分的反应规律相同 , 但对水分的敏感程度存在明显差异。
关键词 : 黄瓜 ; 温室 ; 土壤水分 ; 生理特性
中图分类号 : S 642. 2 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2002) 0420343205
黄瓜 ( Cucumis sativus L. ) 是我国北方冬春季节温室栽培的主要蔬菜 , 也是耗水量最大的蔬菜之
一〔1〕。目前对蔬菜水分生理的研究很多〔2～7〕, 但土壤水分对温室黄瓜的影响报道很少。温室内环境条
件与露地相差很大 , 且生产中均采用了嫁接技术 , 植株的吸水特性也会相应发生变化。因此 , 研究不
同土壤水分含量对温室黄瓜生长和生理特性的影响 , 可为黄瓜温室生产的水分管理提供可靠的技术指
标。
1 　材料与方法
1. 1 　材料与处理
试材为‘山农 5 号’ (山东农业大学园艺学院培育) 黄瓜自根苗和嫁接苗 , 砧木为黑籽南瓜 (产
地为中国云南) , 种子来源于山东农业大学园艺学院。
试验于 2000 年 2～7 月在山东农业大学园艺学院温室内进行 , 对植株的生长、产量和器官形态与
叶片水势和细胞汁液浓度进行测定。2000 年 8 月至 2001 年 1 月进行重复试验 , 并对植株叶片的光合
作用和叶绿素含量等生理特性进行测定。黄瓜与黑籽南瓜分别于 2000 年 2 月 26 日和 3 月 1 日与同年
8 月 22 日和 24 日穴盘播种 , 嫁接后移到营养钵中 , 分别于 3 月 31 日、9 月 12 日定植于塑料盆中。栽
培土为自配中性壤土 , 装土后称质量 , 同时测定土壤相对含水量。每盆装土 8. 0 kg , 土壤相对含水量
约为 31. 8 %。
土壤相对含水量设 5 个处理 : 90 %、80 %、70 %、60 %和 50 %。处理之间随机排列 , 3 次重复。
每处理嫁接与未嫁接幼苗各半 , 均 15 盆 , 每盆 1 株。大小行排列 , 株行距为 30 cm ×75 cm。定植后
浇透水 , 根瓜坐住后用称重法控制土壤含水量。当含水量低于处理含水量的 5 %时进行浇水 , 浇水量
按高于处理含水量的 5 %控制。其它管理按常规方法进行。
1. 2 　测试内容与方法
结果期观察叶片数、叶面积、雌花数、坐瓜率、瓜形状、单瓜质量。每次灌水前观察叶片形态、
颜色和卷须状态。分前期 (4 月 27 日～5 月 17 日) 、中期 (5 月 17 日～6 月 7 日) 和后期 (6 月 7 日～
27 日) 统计单株产量。结瓜中期晴天取顶部下数第 3 功能叶用美国产 LI26200 便携式光合仪测定光合
速率 , 每处理测 12 片叶 , 计平均值。结瓜期取不同叶位叶片 (自新叶开始 , 依次向下取 2、4、6、8、
10 叶位叶片) 于晴天上午 10 时用小液流法测叶片水势。结果中期于晴天上午 10 时取不同处理不同叶
位叶片 (自新叶开始 , 依次向下取 2、4、6、8、10 叶位叶片) 用阿贝折射仪测定细胞汁液浓度 , 每
处理测 8 片叶计平均值。于结瓜中期晴天下午用 SPAD 叶绿素仪测上部第 3 片功能叶的叶绿素含量 ,
每处理测 12 片叶计平均值。
2 　结果与分析
2. 1 　土壤水分对黄瓜生长的影响
由表 1 可见 , 嫁接黄瓜单瓜质量、叶片数、叶面积均随土壤含水量降低而减小 , 90 %最高 , 50 %
最低 ; 随土壤水分升高 , 畸形瓜所占比例逐渐下降 , 表明水分亏缺导致畸形瓜增加 ; 坐瓜率以土壤相
对含水量 70 %的处理最高 , 50 %的最低 , 水分过多或过少都不利于坐瓜率提高 ; 果实发育时间以土
壤相对含水量 50 %最长 (10 d) , 60 %的次之 (8 d) , 其余处理差异甚小。未嫁接黄瓜与嫁接黄瓜基
本相同 , 但前者坐瓜率以土壤相对含水量 80 %最高。与未嫁接黄瓜相比 , 嫁接黄瓜的坐瓜率和单瓜
质量均较高 , 瓜数和雌花数多 , 畸形瓜比例低 , 果实发育快。
表 1 　土壤水分对黄瓜生长发育的影响
Table 1 　Effect of soil water on the growth and development of cucumber
土壤水分
Soil water
( %)
果实成
熟时间
Fruit de2
velopment
time (d)
雌花数
Number
of female
flower
坐瓜率
Fruit sett2
ing perce2
ntage ( %)
单瓜质量
Single cuc2
umber mass
(g)
正常瓜
比例
Normal
cucumber
( %)
畸形瓜
比例
Unnormal
cucumber
( %)
叶片数
Leaf
No.
叶面积
Leaf area
(cm2)
嫁接 90 7. 5aA 25. 0aA 57. 0aA 180aA 93. 0aA 7. 0aAD 21. 3aA 213. 4aA
Grafted 80 7. 5aA 25. 0aA 58. 4aA 176aA 91. 5aA 8. 5bB 21. 1aA 198. 8bB
70 7. 5aA 24. 4aA 60. 3bA 172aA 92. 3aA 7. 7cC 19. 3aA 198. 4bB
60 8. 0bB 23. 6bA 56. 1aA 174aA 87. 6bB 12. 4dD 17. 5bB 170. 4cC
50 10. 0cC 25. 4aA 47. 9cB 162bA 82. 0cC 18. 0eE 15. 3cC 160. 5dD
未嫁接 90 8. 0aA 24. 0aA 55. 9aA 149aA 88. 9aA 11. 1aA 18. 3aA 193. 6aA
Non2grafted 80 8. 0aA 24. 0aA 56. 1aA 147aA 84. 6bB 15. 4bB 17. 0bB 193. 6aA
70 9. 0bB 24. 2aA 54. 7aA 141aA 78. 3cC 21. 7cC 16. 0bB 183. 3bB
60 10. 5cC 24. 6aA 48. 9bB 130bA 70. 1dD 29. 9dD 15. 2cC 162. 4cC
50 13. 0dD 24. 0aA 43. 6cC 107cC 65. 2eE 34. 8eE 13. 8dC 146. 4dD
2. 2 　土壤水分对黄瓜产量的影响
由表 2 可见 , 嫁接黄瓜前期产量随土壤相对含水量降低而降低 , 表现为 90 % > 80 % > 70 % > 60 %
> 50 % ; 中期呈同样的趋势 ; 90 %、80 %和 70 %3 个处理单株总产量无显著差异 , 但均极显著高于
60 %和 50 %的处理 , 说明嫁接黄瓜对土壤含水量的适应范围较宽 , 由此可以看出 , 维持土壤相对含
水量 70 %即可满足嫁接黄瓜结果期对土壤水分的要求。
未嫁接黄瓜单株产量与总产量均随土壤含水量降低而降低 , 与嫁接黄瓜显示相同的规律。80 %、
70 %、60 %、50 %与 90 %含水量处理之间差异逐渐增加 , 相互间差异极显著。但 80 %与 90 %之间的
产量差异未达显著水平 , 说明未嫁接黄瓜适度的土壤相对含水量为 80 % , 高于嫁接黄瓜的 70 %。
2. 3 　土壤水分对黄瓜形态的影响
叶片对环境变化十分敏感 , 外界环境的变化首先在叶片上表现出来。由表 3 可见 , 嫁接黄瓜叶片
颜色随土壤含水量下降而加深 , 土壤含水量越低 , 叶色越深 ; 叶角随土壤含水量下降而变小 , 每次灌
水前均为土壤含水量 90 %处理的叶角最大、50 %处理最小 , 说明土壤水分亏缺时 , 叶片萎蔫 , 仰角
为负值 ; 土壤含水量 90 %与 80 %的处理卷须均上仰 , 挺立饱满 ; 土壤含水量 70 %的处理大部分时间
挺立 , 60 %与 50 %的处理大部分时间萎蔫 , 说明叶片与卷须对土壤水分的变化比较敏感。
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未嫁接黄瓜与嫁接黄瓜基本相同 , 土壤含水量 90 %与 80 %的处理叶色差异不大 , 70 %、60 %、
50 %的处理叶色逐渐加深 , 50 %的处理最深 , 为深绿色 , 表明叶绿素含量积累。仰角以土壤含水量
90 %的处理最大 , 50 %的处理最小 , 60 %与 50 %的处理有时为负值 , 叶片萎蔫。土壤含水量 90 %与
80 %的处理卷须始终上仰 , 70 %略下垂 , 60 %与 50 %的处理大部分时间下垂。
表 2 　不同水分处理对黄瓜单株产量的影响
Table 2 　Effect of different water treatments on yield of each cucumber plant (g)
土壤水分
Soil water
( %)
嫁接 Grafted
前期
Early yield
中期
Middle yield
后期
Later yield
总产量
Whole yield
未嫁接 Non2grafted
前期
Early yield
中期
Middle yield
后期
Later yield
总产量
Whole yield
90 544aA 1128aA 896aA 2568aA 483aA 814aA 700aA 1997aA
80 544aA 1124aA 900aA 2568aA 479aA 801aA 700aA 1980aA
70 535aA 1101aA 895aA 2531aA 459aA 766bB 645bB 1870bB
60 464bB 1050bB 811bB 2325bB 388bB 629cC 550cC 1567cC
50 343cC 965cC 661cC 1969cC 237cC 502dD 386dD 1115eE
表 3 　土壤水分对黄瓜植株形态的影响
Table 3 　Effect of soil water on the appearance of cucumber
土壤水分
Soil water
( %)
第 1 次 First time
叶色
Leaf color
叶仰角
Leaf elevation
卷须
Tendril
第 2 次 Second time
叶色
Leaf color
叶仰角
Leaf elevation
卷须
Tendril
第 3 次 Third time
叶色
Leaf color
叶仰角
Leaf elevation
卷须
Tendril
嫁接 90 4 　33° 上仰 Up 5 　38° 上仰 Up 4 　33° 上仰 Up
Grafted 80 3 　22° 上仰 Up 3 　35° 上仰 Up 4 　25° 上仰 Up
70 3 　13° 上仰 Up 3 　27° 下垂Low 3 　18° 上仰 UP
60 2 　 6° 下垂Low 3 　14° 下垂Low 3 　10° 下垂Low
50 1 - 5° 下垂Low 2 - 2° 下垂Low 2 - 2° 下垂Low
未嫁接 90 5 　30° 上仰 Up 5 　32° 上仰 Up 5 　29° 上仰 Up
Non2grafted 80 5 　24° 上仰 Up 5 　24° 上仰 Up 4 　22° 上仰 Up
70 4 　13° 下垂Low 3 　17° 上仰 Up 4 　13° 下垂Low
60 3 　 1° 下垂Low 3 　 2° 下垂Low 3 　 6° 下垂Low
50 1 - 10° 下垂Low 1 - 8° 下垂Low 2 - 10° 下垂Low
　　注 : 叶色由深到浅分别用 1、2、3、4、5 代表 ; 叶仰角指叶片与水平线间的角度 ; 卷须上仰与下垂根据中下部卷须的状态而定。
Note : The leaf color from dark to dim was showed by 1 , 2 , 3 , 4 , 5 respectfully ; The leaf elevation means the angle between leaf and horizontal line ;
Up and down of tendril has been decided by the condition of middle and down tendril .
2. 4 　土壤水分对黄瓜光合特性的影响
2. 4. 1 　对光合速率日变化的影响
由图 1 可知嫁接黄瓜叶片净光合速率随土壤含水量增加依次降低。土壤含水量 90 %、80 %、70 %
的处理净光合速率日变化为双峰曲线 , 峰值在 12 时和 16 时 ; 土壤含水量 60 %与 50 %的处理为单峰曲
线 , 峰值分别在 12 时和 10 时。未嫁接黄瓜净光合速率均为单峰曲线 , 土壤含水量 90 %、80 %与 70 %
的处理峰值在 12 时达最高值。60 %与 50 %的峰值在 10 时。土壤含水量 80 %、70 %、60 %、50 %的处
理与 90 %的处理差异依次增大 , 80 %与 90 %的处理差异不明显 , 60 %、50 %的处理与 90 %处理差异明
显。
2. 4. 2 　对不同叶位叶片叶绿素含量的影响
由图 2 可知 , 嫁接黄瓜叶片叶绿素随土壤水分降低而增加。叶绿素含量自上部叶位到下部叶位逐
渐增加。下部叶片间叶绿素含量差异明显 ; 上部叶片变化小差异不明显 , 50 %的土壤含水量处理差异
最大 , 90 %的土壤含水量处理差异最小。未嫁接黄瓜叶绿素变化同嫁接黄瓜相似 , 但比嫁接黄瓜含量
5434 期 　　　　　　　　　　张宪法等 : 土壤水分对温室黄瓜结果期生长与生理特性的影响 　　　　　　　　　　
高 , 不同处理间差异更明显 , 相同处理不同叶位叶绿素含量变化幅度更大 , 说明叶绿素对土壤水分变
化比较敏感 , 但不同叶位叶片敏感程度不同。
图 1 　土壤水分对嫁接 ( I) 和未嫁接 ( II) 黄瓜光合速率日变化的影响 ( 10 月中上旬测定)
Fig. 1 　Effect of soil water on diurnal variation of photosynthetic rate of grafted ( I) and non2grafted ( II) cucumber leaves
图 2 　土壤水分对嫁接 ( I) / 未嫁接 ( II) 黄瓜叶片叶绿素含量的影响
Fig. 2 　Effect of soil water on chlorophyll content of grafted ( I) and non2grafted ( II) cucumber leaves
2. 5 　土壤水分对黄瓜不同叶位叶片水势的影响
嫁接黄瓜叶片水势随叶位增加而降低 , 新叶最高 , 2、4、6、8、10 各叶位叶片水势逐渐降低 , 差
距逐渐加大。相同叶位叶片水势随土壤含水量降低而降低。未嫁接黄瓜叶片水势变化同嫁接黄瓜相
似 , 但叶片水势相对较低 , 变化幅度大 , 说明嫁接可使黄瓜对水分亏缺的敏感性下降。
2. 6 　土壤水分对黄瓜不同叶位叶片细胞汁液浓度的影响
嫁接黄瓜随叶位数增加 , 细胞汁液浓度逐渐升高 , 上部叶片低而中下部高 , 新叶最低 , 第 10 片
功能叶最高 , 不同叶位间差异逐渐加大。相同叶位细胞汁液浓度随土壤水分降低而增加。以新叶为
例 , 90 %到 50 %的土壤含水量处理细胞汁液浓度分别为 3. 06 %、3. 13 %、3. 34 %、4. 11 %、
4. 72 %。随叶位数增加各处理差异逐渐加大 , 说明叶片细胞汁液浓度对土壤水分比较敏感 , 但不同叶
位敏感性不同 , 下部功能叶敏感性强 , 细胞汁液浓度升高的程度反映植株水分亏缺的程度。
未嫁接黄瓜的变化趋势与嫁接黄瓜相似 , 但未嫁接黄瓜的细胞汁液浓度明显高于嫁接黄瓜 , 说明
嫁接可以扩大黄瓜对水分的适应范围。
3 　讨论与结论
3. 1 　温室嫁接和未嫁接黄瓜结果期适宜的土壤含水量
已有报道表明 , 露地黄瓜适宜的土壤相对含水量为 80 %左右〔1〕, 而关于温室条件下有利于黄瓜
生长的土壤含水量未见报道。本试验表明 , 未嫁接和嫁接黄瓜在结果期土壤相对含水量分别维持
80 %和 70 %较为适宜 , 表现为长势较好 , 叶绿素含量适宜 , 光合功能和蒸腾强度较强 , 产量较高。
高于或低于此含水量 , 则黄瓜植株表现为徒长或生长受抑 , 生理功能不协调 , 产量较低。这可作为温
室条件下黄瓜水分管理的技术指标。
目前在北方日光温室黄瓜生产中 , 嫁接栽培已成为重要的技术环节。阐明嫁接与非嫁接黄瓜对土
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壤水分要求的差异及其程度 , 对于在嫁接黄瓜栽培的水分管理 , 并获高产具有指导意义。本试验的结
果表明嫁接黄瓜以土壤相对含水量为 70 %表现最好 , 明显低于非嫁接黄瓜表现最好的 80 %。说明嫁
接换根后黄瓜对土壤含水量的要求产生了很大变化 , 相应地在嫁接黄瓜栽培过程中的水分管理也要有
别于非嫁接黄瓜。究其原因 , 主要是嫁接砧木黑籽南瓜根系远较黄瓜发达 , 吸水能力也明显强于黄瓜
根系。
3. 2 　判断黄瓜植株水分状况的形态指标和生理指标
土壤水分状况能影响植株的形态表现 , 通过植株某些形态的表现特征可以判断植株的水分状况 ,
进而确定浇水时期。从本试验可以看出 (表 3) 黄瓜植株叶片和卷须对水分反映极为敏感 , 可以由卷
须的形态 (上仰或下垂) 或下部功能叶片与水平面的夹角来判断植株体内的水分状况。当叶片与水平
面的夹角变小 (或仰角变大) , 卷须下垂时 , 可以作为植株缺水的标志 ; 反之 , 则植株体内水分状况
良好。
土壤水分状况首先影响叶片的生理活动 , 而后又在叶片形态上表现出来〔3〕。叶片水势和细胞汁液
浓度对植株水分状况反应十分敏感。但不同叶位间反应的敏感程度存在较大差异 , 以下部功能叶片反
应最为敏感 , 可以用其水势和细胞汁液浓度来作为判断植株水分盈亏状况的生理指标。在本试验中 ,
当植株水分状况良好时 , 嫁接黄瓜上数第 10 片叶水势和细胞汁液浓度分别高于 - 3. 69 MPa 和 4. 29 %
(土壤相对含水量不低于 70 %) , 非嫁接黄瓜分别应高于 - 3. 42 MPa 和 3. 88 % (土壤相对含水量不低
于 80 %) 。
参考文献 :
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Effect of Soil Water on the Growth and Physiological Characteristics of Cucum2
ber during Fruit Stage in Greenhouse
Zhang Xianfa , Yu Xianchang , and Zhang Zhenxian
( College of Horticulture , Shandong Agricultural University , Tai’an 271018 , China)
Abstract : Effect of soil water on the growth and physiological characteristics of cucumber during fruit stage in
greenhouse were studied in this experiment . The results showed that soil water status had something with the growth
and development of cucumber in greenhouse. Yield decreased and growing speed became slow due to over or deficit
of soil water. Leaf color , leaf elevation and tendril appearance could be regarded as index to decide when and how
much will be irrigated. Leaf water potential and leaf cytoliquid could also be regarded as irrigated index. Different
leaves had different response to the change of soil water status. Grafted and non2grafted cucumber had different re2
action on the same soil water conditions.
Key words : Greenhouse ; Cucumber ; Soil water content ; Physiological characteristics
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