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为探究硼（B）对甜瓜的毒性影响，研究人员以不同浓度 B 处理甜瓜幼苗，测定形态、生理指标及微量元素含量。发现 20 mg B/kg 可促进生长，＞40 mg/kg 抑制生长，且 B 破坏离子平衡。该研究为甜瓜种植中硼管理提供科学依据。
硼是植物生长必需的微量元素，但其缺乏与毒性阈值范围极窄，在农业生产中易因土壤类型、气候条件等因素引发问题。在干旱和半干旱地区，由于降水不足难以溶解土壤中的硼，加之含硼肥料和灌溉水的使用，硼毒性成为制约作物生长的重要因素。甜瓜（Cucumis melo L.）作为土耳其广泛种植的经济作物，其对硼毒性的响应机制尚不明确，且土耳其 46.2% 的土壤存在硼过量问题，3.3% 面临硼毒性威胁，因此探究硼毒性对甜瓜生长的影响具有重要现实意义。
土耳其比莱吉克谢赫埃迪巴利大学的研究人员开展了相关实验，旨在通过评估甜瓜幼苗的形态、生理参数及微量元素含量，明确硼毒性对其生长的影响。研究发现，过量硼会抑制甜瓜根、茎、叶生长，破坏细胞膜稳定性和离子平衡，而 20 mg/kg 的硼对幼苗生长有一定促进作用。该研究成果发表在《Scientific Reports》，为甜瓜种植中的硼肥合理施用及土壤管理提供了关键科学依据。
研究人员采用了以下主要技术方法：
- 盆栽实验：将甜瓜幼苗移栽至含不同浓度硼（0、20、40、60、80 mg B/kg 土壤）的花盆中，在生长 chamber（23/18 oC 昼夜温度、16/8 h 光周期、65–75% 相对湿度、20,000 lx 光照强度）中培养 30 天。
- 形态测量：测定株高、叶片数、叶面积、幼苗鲜重和干重、干物质含量。
- 生理指标检测：使用 SPAD-502 叶绿素仪测定叶绿素指数（Chl），红外温度计测量叶温，通过公式计算叶片相对含水量（RWC），通过电解质渗漏法评估细胞膜稳定性（CMS）。
- 微量元素分析：利用 ICP-OES 测定地上部和土壤中硼、铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）的浓度。
- 统计分析：采用方差分析（ANOVA）和二次回归方程分析数据，确定最佳和毒性硼水平。
研究结果
形态特征变化
随土壤硼浓度增加，株高呈线性下降，80 mg/kg 硼处理时株高最短。20 和 40 mg/kg 硼促进叶片数和叶面积增加，80 mg/kg 则减少叶片数；叶面积在 20 mg/kg 时显著大于对照，＞40 mg/kg 后显著下降。幼苗鲜重和干重在 20 mg/kg 硼时达到最高，60 mg/kg 及以上时下降。干物质含量在 80 mg/kg 时急剧增加。
生理指标变化
叶温随硼浓度升高先升后降，60 mg/kg 时达峰值（25.5℃）。叶绿素指数在 0–40 mg/kg 时无显著变化，60–80 mg/kg 时显著降低。相对含水量（RWC）在 0–60 mg/kg 时稳定，80 mg/kg 时降至 71.6%。电解质渗漏在 20 mg/kg 时最低，随硼浓度升高逐渐增加，80 mg/kg 时达峰值，表明细胞膜稳定性下降。
微量元素含量变化
地上部硼含量随土壤硼浓度升高显著增加，从对照的 65.5 mg/kg 升至 80 mg/kg 时的 1527 mg/kg。铁含量在 0–60 mg/kg 时下降，80 mg/kg 时意外升高；锰、锌、铜含量在 80 mg/kg 时达最大值。土壤残留硼含量与施硼量呈正相关。
相关性分析
电解质渗漏与叶面积、幼苗鲜重、干重呈显著负相关，与干物质呈正相关；相对含水量与干物质呈显著负相关。株高、叶片数等形态指标与生理指标间存在显著关联。
研究结论与讨论
过量硼（＞40 mg/kg 土壤）通过在地上部积累，破坏细胞膜稳定性（CMS）和离子平衡（Fe、Mn、Zn、Cu），导致甜瓜幼苗根、茎、叶生长受抑，叶绿素含量（Chl）和相对含水量（RWC）降低，叶温升高。20 mg/kg 硼表现出营养促进作用，可改善细胞膜稳定性。研究首次明确了甜瓜幼苗对硼毒性的形态 - 生理响应阈值，揭示了硼干扰微量元素吸收的机制，为干旱区甜瓜种植中硼肥精准施用和土壤修复提供了理论依据。此外，土壤残留硼的累积效应提示需警惕长期施肥导致的毒性风险，对可持续农业管理具有重要指导意义。
