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次生盐渍化是设施土壤普遍存在的现象,已成为设施蔬菜栽培的主要障碍因子之一。设施蔬菜栽培过程中,盲目超量施用氮肥、缺少自然降水的淋溶及土壤水分的强烈蒸发而使盐分表聚等因素是引发土壤次生盐渍化现象的主因。在设施土壤的盐分组成中,阴离子主要是NO3-,土壤中一定程度的硝酸盐积累会严重影响蔬菜正常的生长发育,因此,研究缓解高含量硝酸盐对黄瓜的危害机理有重要意义。本试验以设施中主栽蔬菜黄瓜为试材进行盆钵栽培,采用褪黑素溶液灌根的方法,以黄瓜叶片中的自由基产生速率及保护酶活性等为指标,探讨MT抵御硝酸盐胁迫的生理作用及其机理,为MT在设施蔬菜生产中的应用提供理论依据和参考。结果如下:1、高浓度硝酸盐胁迫使黄瓜幼苗叶片中超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)等活性氧大量积累,细胞膜发生膜脂过氧化作用,丙二醛(MDA)含量增加,膜透性增大;细胞内抗氧物质抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著下降,脱氢抗坏血酸(DHA)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量大幅增加,AsA与DHA、GSH与GSSG比值下降;抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等活性在胁迫初期迅速升高,随着胁迫时间的延长,活性逐渐受到抑制而迅速下降。外源褪黑素能有效抑制硝酸盐胁迫下活性氧的产生,减少MDA的积累,减轻细胞膜伤害,增加黄瓜体内抗氧化剂含量和提高相关抗氧化酶活性,从而提高黄瓜幼苗对硝酸盐胁迫的抗性。2、高浓度硝酸盐胁迫使黄瓜幼苗体内硝态氮和铵态氮大量积累,与氮代谢有关的酶如硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性受到抑制,外源褪黑素可有效降低黄瓜幼苗体内硝态氮和铵态氮含量,提高NR、GS、GOGAT、GDH这四种酶活性,促进氮同化,提速黄瓜幼苗的氮代谢。3、外源褪黑素可显著提高硝酸盐胁迫胁迫条件下黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、PSII实际光量子效率(ΦPSII)、PSII最大量子效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)和叶绿素含量,促进黄瓜幼苗叶片光合作用的效率,增加叶片干物质积累。综上所述,一定浓度外源褪黑素可有效缓解硝酸盐胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害。且100μmol/L的MT作用效果最佳。