镉、锰在我国很多地方土壤中含量超标,导致作物生长受抑,影响产量。黄瓜(Cucumis sativus L.)是我国主要的蔬菜作物之一,在设施和露地中均广泛种植,具有喜肥又不耐肥的特点,容易发生各种生理障碍,也易发生镉、锰毒害。因此探讨黄瓜镉、锰毒害及其解毒途径,对指导黄瓜生产和提高我国园艺设施的利用效率具有重要的理论和实践意义。本试验采用水培的方法,研究了镉毒害对黄瓜幼苗的伤害机理,并探讨了硅对黄瓜镉、锰毒害的缓解效应。取得了以下主要研究结果:1随着Cd处理浓度的增加,黄瓜植株生长受到明显抑制,叶绿素a、叶绿素b、类萝卜素含量显著降低;Cd处理使净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)下降,而细胞间CO2升高。高浓度Cd处理显著降低了黄瓜的原初光能转换效率(Fv/Fm)。10和100μmol·L-1的Cd处理使抗氧化酶过氧化氢酶(CAT、)愈创木酚过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均有不同程度的提高,而当Cd浓度达到200μmol·L-1,抗氧化酶的活性均受到显著抑制。随着Cd处理浓度的增加,硝酸还原酶(NR)、谷氨酰氨合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性均受到明显抑制。2加硅处理明显缓解了镉对黄瓜植株生长的抑制,这首先归因于硅降低了镉在黄瓜植株中的积累;其次,硅处理使镉毒害下黄瓜的叶绿素含量、光合电子传递效率和光合能力显著提高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)愈创木酚过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性也显著增加,降低了膜脂过氧化程度,保护了叶绿体、线粒体的完整结构;另外,加硅处理提高了镉毒害下黄瓜硝酸还原酶(NR)、谷氨酰氨合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性促进了氮代谢的进行。3加硅处理显著提高了锰毒害下黄瓜叶绿体中SOD、CAT、POD、APX、DHAR和GR的活性,降低了叶绿体中H2O2的积累,从而保证了叶绿体正常功能的发挥。并且加硅处理显著缓解了锰诱导的黄瓜叶片失绿症状,使叶绿素含量显著提高,从而缓解了高锰对黄瓜叶片PSII反应中心的活性(Fv/Fm)和PSII电子传递效率的抑制,促进了光合作用的进行和黄瓜植株的生长。