不同LED綠光比例對生菜燒心及光合特性的影響_葉榕.pdf

葉 榕 陳藝群 周 燕 等 不同 綠光比例對生菜燒心及光合特性的影響 江蘇農業(yè)科學 不同 綠光比例對生菜燒心及光合特性的影響 葉 榕 陳藝群 周 燕 劉孟文 李 陽 中國科學院植物研究所植物工廠研發(fā)中心 北京 中國科學院大學 北京 福建省中科生物股份有限公司光生物產(chǎn)業(yè)研究院 福建廈門 摘要 植物工廠生菜生產(chǎn)易發(fā)生干燒心現(xiàn)象 添加綠光有利于提高作物的產(chǎn)量和改善品質 然而針對綠光在植物 工廠生產(chǎn)中的研究應用還較少 通過研究植物工廠生產(chǎn)中 在 紅藍光 基礎上添加 和 綠光對綠蝶生菜干燒心現(xiàn)象及光合特性的影響 探討降低生菜燒心率并提升作物品質的最佳光質配比 結果 顯示 隨著綠光比例的增加 生菜的生物量 燒心率 最大光化學效率 凈光合速率 光合色素含量及各項營養(yǎng)品 質等指標大體呈先增后減趨勢 在 的光質條件下 生菜新葉鈣離子濃度較高 燒心率大幅降低 生物 量顯著提升 此外 最大光化學效率較高 葉片光合色素含量小幅度提升 凈光合速率較 提高了 且維 生素 可溶性糖含量分別較 增加 與 且硝酸鹽含量降低 因此 在植物工廠生產(chǎn)中 在 紅藍光中適當增加綠光比例 尤其是在 綠光條件下 能夠有效緩解綠蝶生菜的干燒心現(xiàn)象 提高光合效率 并提 升生菜的產(chǎn)量和品質 關鍵詞 植物工廠 綠光 生菜 干燒心 光合特性 中圖分類號 文獻標志碼 文章編號 收稿日期 基金項目 中國科學院國際合作局國際伙伴計劃 編號 作者簡介 葉 榕 女 福建福州人 碩士研究生 主要從事 植物工廠光環(huán)境調控研究 通信作者 李 陽 博士 副研究員 主要從事植物工廠研究 人工光調控技術是植物工廠產(chǎn)業(yè)化的核心推 動力之一 決定作物的生產(chǎn)效率和品質 在植物工 廠發(fā)展的早期 人工光源的利用以紅光和藍光居 多 研究發(fā)現(xiàn) 紅光調控作物的伸長生長 及生 物量積累 藍光在植株正常光合作用 氣孔開 關 葉片形態(tài)調控 等方面起到重要作用 許多 研究也指出 紅藍光的綜合使用對作物的生長發(fā)育 有積極影響 等的早期研究表明 在 紅 光的基礎上加以一定比例的藍光 小麥植株可以更 健壯 并產(chǎn)生更多種子 在紅光與 藍光下生長 的蘿卜 萵苣與菠菜的總干重要顯著高于純紅光處理 下的總干重 但仍不足以使這些作物達到最佳的生長 狀態(tài) 等研究指出 在 的 紅藍光條件下 番茄幼苗凈光合速率最高 葉片 柵 欄薄壁組織和海綿薄壁組織較厚 其生物量累積也 表現(xiàn)出良好效果 過去 綠光常被視作對植物生長作用較小甚至 無用 然而 越來越多的報道指出 綠光對作物生長 及品質具有積極作用 等研究發(fā)現(xiàn) 綠光較 紅光 藍光更能穿透冠層葉片 更可能到達葉片底 層細胞 等研究發(fā)現(xiàn) 在強白光下 葉 綠體吸收額外的綠光比吸收額外的紅光或藍光更 有助于增強葉片光合作用的效率 越來越多的 研究表明 在紅藍光中添加綠光能夠提升作物的產(chǎn) 量與品質 在 等的研究中 在紅藍 光處理 中額外添加 的綠光可以促進植物生長 此 外 等也研究發(fā)現(xiàn) 在紅藍光中加入綠光促進 了生菜中硝酸鹽還原酶 和亞硝酸還原酶 相關基因的表達 并且能更有效地提高作物 營養(yǎng)價值 生菜 是菊科 萵苣屬植物 其營養(yǎng)成分豐富 種植周期短且適合 水培 在植物工廠中被廣泛用于研究和生產(chǎn) 然 而 在植物工廠環(huán)境下 生菜容易發(fā)生干燒心現(xiàn)象 干燒心現(xiàn)象與植物工廠內植株快速生長導致的鈣 離子供需失衡 及植物工廠設施內植株蒸騰不足 影響鈣離子運輸?shù)扔嘘P 部分研究表明 光調控 與干燒心現(xiàn)象發(fā)生程度有一定聯(lián)系 等研究 發(fā)現(xiàn) 隨著光強的增大 生菜發(fā)生干燒心現(xiàn)象的程 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期 度也隨之加重 這可能是由于內葉鈣供需不平衡造 成的 姜岳叢等的研究表明 與白光處理相比 紅 光和綠光處理的生菜干燒心率有所緩解 鄭曉蕾 等的研究中 單獨的藍光與紅光均有降低散葉萵苣 燒邊病情指數(shù)的作用 因此 目前針對紅 藍 綠 種光質配比對改善 植物工廠生菜干燒心現(xiàn)象與品質的研究還較為有 限 本試驗在 紅藍光基礎上 添加不同比例綠 光 研究不同光質處理下綠蝶生菜干燒心現(xiàn)象 光 合特性與品質的差異 以期找出適合植物工廠生菜 生產(chǎn)的光質配方 為有效預防植物工廠生菜干燒心 的發(fā)生并改善植物工廠生菜品質提供理論依據(jù) 材料與方法 試驗材料與培養(yǎng) 本研究以綠蝶生菜為試驗材料 種子由上海惠 和種業(yè)有限公司提供 試驗于 年 月在福 建省中科生物股份有限公司光生物產(chǎn)業(yè)研究院的 實驗室進行 挑選籽粒飽滿的生菜種子 播于浸透水的育苗 海綿塊 粒 穴 播種結束后 將裝有海綿塊的穴盤 置入恒溫恒濕催芽箱 溫度 濕度 進行 催芽 種子大約 后露白 將裝有露白后種子的 穴盤置于植物幼苗育苗設備進行煉苗 待幼苗長至 葉 心時 選擇生長狀況相近的幼苗 并將其移栽 到水培模組上 隨后開始進行光質試驗處理 室內 晝夜溫度為 環(huán)境空氣濕度為 濃度為 栽培期間營養(yǎng)液采用生 菜通用營養(yǎng)液 營養(yǎng)液溫度為 值為 電導率 值 為 溶氧量 為 每個處理移栽 株綠蝶生菜 重復 次 光環(huán)境處理 本試驗以紅光 藍光 為對照 在紅藍光比例 基礎上添加不同比例綠 光 的 個處理 和 各處理的光量子分布見表 紅光選取峰值波長為 的光源 藍光選取峰值波長為 的光 源 綠光選取峰值波長為 的光源 試驗中使 用的 種 光源由福建省中科生物股份有限公 司提供 各個處理的平均光照度為 光周期為 光質處理 后 采集綠蝶生菜植株相關形態(tài)指標參數(shù) 并 進行燒心率 新葉鈣離子濃度 葉綠素熒光參數(shù) 光 表 各處理光環(huán)境的光量子分布 光質處理 光量子分布 合參數(shù) 光合色素參數(shù)和營養(yǎng)品質參數(shù)的測定 測定項目與測定方法 形態(tài)指標與生物量測定 光質處理 后 從各處理中隨機選取 株綠蝶生菜 用直尺測量 并記錄株高和冠幅 用精確度為 的電子天 平分別稱取生菜植株的地上部與地下部鮮重 測定 結束后 將生菜植株放入烘箱 殺青 再 恒溫干燥 至恒重 冷卻后稱取植株地 上部與地下部的干重 燒心率測定 在每個處理組中選取 株生 菜植株進行葉片總數(shù)的統(tǒng)計 并記錄下出現(xiàn)燒心現(xiàn) 象的葉片數(shù) 燒心率計算公式 燒心率 選取植株燒心總葉片數(shù) 選取植株 總葉片數(shù) 葉片鈣離子濃度測定 從每個處理選取的 株生菜中 取由內而外第 層的葉片作為新葉 樣品 以 節(jié)中制干樣方法處理后 將樣品研 磨成粉末 生菜新葉鈣離子濃度的測定使用電感 耦合等離子體發(fā)射光譜儀 美國珀 金埃爾默公司 進行 葉綠素熒光參數(shù)測定 葉綠素熒光參數(shù)的 測定依據(jù) 等的方法 進行 隨機選取 處理 后的生菜植株 株 在室溫條件下暗適應 后 使用便攜式熒光測定儀 德國 公司 測量并計算每株生菜由上而下第 張真葉的葉綠素熒光參數(shù)值 光合參數(shù)測定 于 隨機選取 每個處理生長狀況相近的生菜植株各 株 使用光 合儀 美國 公司 測定每株植株 從上往下數(shù)第 張真葉的光合參數(shù) 測定光照度為 測量時葉溫為 濃度 為 相對濕度為 光合色素含量測定 光合參數(shù)測定結束后 將對應處理的生菜植株葉片取下進行光合色素含 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期 量測定 光合色素的測定主要采用丙酮 乙醇混 合液提取法 使用紫外分光光度計 日本島津公司 進行葉綠素 葉綠素 葉綠素 和類胡蘿卜素相應吸光度的測定 并對其含 量進行計算 營養(yǎng)品質測定 同時取光處理 后長勢 一致且完整的綠蝶生菜 株 測定其維生素 含 量 可溶性糖含量及硝酸鹽含量 其中 生菜維生 素 含量的測定采用紫外分光光度法 可溶性糖 含量的測定采用蒽酮比色法 硝酸鹽含量的測定 采用水楊酸比色法 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 采用 軟件對試驗所得數(shù)據(jù)進行整 理 并用 軟件進行數(shù)據(jù)顯著性分析 結果與分析 不同光質處理對生菜生物量與形態(tài)指標的 影響 生菜的形態(tài)指標能直觀反映不同光質處理對 植株生物量與整體品質的影響 由表 可知 除 處理外 各綠光處理生菜的地上部鮮 重 株高及冠幅等指標均顯著高于 其中 處理對綠蝶生菜的影響最大 其地上部和地下部鮮重分別較 顯著增加 和 生物量增幅較大 同時 該處 理在株高和冠幅方面也有顯著增長 增幅分別為 和 試驗表明 在紅藍光基礎上增 加綠光 提高了綠蝶生菜的生物量 表 不同光質處理對生菜形態(tài)指標的影響 光質處理 地上部干重 地下部干重 地上部鮮重 地下部鮮重 株高 冠幅 注 同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著 下表同 不同光質處理對生菜燒心率與葉片鈣離子含 量的影響 植物工廠種植生菜常存在燒心現(xiàn)象 降低燒心 率對提高生菜品質與經(jīng)濟價值至關重要 在所有 處理組中 處理組燒心率最低 處理組次之 所 有綠光處理均顯著低于 生菜產(chǎn)生燒心現(xiàn)象的主要原因是根系對鈣離 子的吸收不足 從而導致缺鈣干燒心 由表 可 知 不同比例綠光條件下 生菜的葉片鈣離子含量 大體呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢 其中 處理新葉鈣離子含量最高 處理次之 這 個處理間鈣離子含量無顯著差異 但 均顯著高于其他處理 各處理葉片鈣離子含量表 現(xiàn)為 由此推測 在紅藍光中添加 綠光最有利 于生菜對鈣離子的吸收 最大程度降低燒心率 提 升生菜外觀與營養(yǎng)品質 表 不同光質處理對生菜燒心率與新葉鈣離子含量的影響 光質處理 燒心率 新葉鈣離子含量 不同光質處理對生菜葉綠素熒光參數(shù)的影響 由表 可知 在生菜缺鈣發(fā)生干燒心的狀態(tài)下 其葉綠素熒光參數(shù)在不同比例綠光下會受到不同 程度的影響 隨著綠光比例的增加 生菜的 最大光化學效率 非光化學淬滅系數(shù) 光化學淬滅系數(shù) 和 實際光化學效 率 數(shù)值整體呈先上升后下降的趨勢 和 處理生菜的 和 顯著高于 和大部分綠光處理 而 激發(fā)壓 與過剩激發(fā)能 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期 則顯著低于 和大部分綠光處理 結果表 明 在 綠光比例下 生菜葉片的 電 子傳遞效率高 光合色素將光能轉化為化學能的 過程更為高效 有利于光合作用的正常進行 以 抵御生菜干燒心現(xiàn)象的產(chǎn)生 或降低干燒心帶來 的傷害 表 不同光質處理對生菜葉片葉綠素熒光參數(shù)的影響 光質處理 不同光質處理對生菜葉片光合參數(shù)的影響 光合參數(shù)直接反映生菜的光合作用效率和能 力 進而影響到生菜的生長 發(fā)育和產(chǎn)量 凈光合 速率 是評估植物光合作用能力的重要指標之 一 各處理綠蝶生菜的 表現(xiàn)為 其中 處理組的 最高 較 顯著增加 說明 在相同環(huán)境條件下 處理組的生菜 葉片光能利用率最高 具有高產(chǎn)潛力 相反 處理組的光能利用率低于 說明較 高比例的綠光可能抑制植株對光能的利用 表 氣孔導率 反映了葉片氣孔的開放程度以 及對外界氣體和水汽的傳導能力 蒸騰速率 指的是在單位時間內 單位葉面積所散失的水分 量 提升蒸騰速率可以促進內葉鈣離子的吸收 有助于預防因葉菜生長過快而引起的燒心現(xiàn)象 各處理生菜的 表現(xiàn)為 表現(xiàn)為 其中 處理的 和 最高 分別較 增加 和 說明在紅藍光基 礎上添加適量綠光有利于增強生菜葉片蒸騰速率和 氣孔導度 調節(jié)葉片鈣離子供應 降低干燒心率 表 胞間 濃度 在一定程度上影響光合作 用 各處理綠蝶生菜的 表現(xiàn)為 其中 處理的 最低 僅為 較 顯著降低 這意味著該處理生菜氣孔有 效地吸收并利用了大氣中的 進行光合作用 說 明 處理的綠蝶生菜比其他處理更容 易高產(chǎn) 表 表 不同光質處理對生菜葉片光合參數(shù)的影響 光質處理 不同光質處理對生菜葉片光合色素含量的影響 葉綠素含量主要影響植物光合作用及葉片顏 色 是反映植株生長情況的重要指標 由表 可知 和 處理生菜葉片葉 綠素含量和類胡蘿卜素含量無顯著差異 但均顯著 高于 處理的綠蝶生菜總葉綠 素含量最高 而 處理 次之 未添加綠光的 處理總葉 綠素含量最低 說明添加適量綠光有 助于葉綠素合成 同時 處理的總 葉綠素含量 與類胡蘿卜素含量 明顯低于 處理 說明 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期 表 不同光質處理對生菜葉片光合色素含量的影響 光質處理 葉綠素 含量 葉綠素 含量 類胡蘿卜素含量 總葉綠素含量 葉綠素 含量 葉綠素 含量 添加過高比例的綠光可能抑制植株光合色素的 合成 不同光質處理對生菜營養(yǎng)品質的影響 蔬菜中可溶性糖的水平對于其營養(yǎng)品質和收 獲后的保鮮能力至關重要 由表 可知 各處理 綠蝶生菜的可溶性糖含量表現(xiàn)為 試驗結果表明 處理的可溶性糖含量與 相比有顯著提 升 增幅為 含量較高 說明添 加適量綠光有助于可溶性糖的合成 當綠光比例達 到 時 生菜可溶性糖的含量最低 較 顯著降低 說明過量的綠光補光影響 了生菜中可溶性糖的合成 維生素 在植物體內的多種新陳代謝過程中 扮演著重要角色 各處理綠蝶生菜維生素 含 量表現(xiàn)為 其中 處理維生素 含量最高 相比 提高 說明補 充適當比例綠光有助于維生素 的合成 當補充綠 光的比例超過 后 生菜中的維生素 含量隨綠 光比例的增加而減少 說明過量的綠光補光影響生 菜中維生素 的合成 表 生菜中硝酸鹽的含量是評估其食用安全性的 指標之一 而這一含量受到硝酸還原酶活性的影 響 綠蝶生菜硝酸鹽含量表現(xiàn)為 其中 處理組的硝酸鹽含量最低 相 比 顯著降低 說明補充綠光有利于氮同 化 當補充綠光的比例超過 后 生菜中的硝酸 鹽含量隨綠光比例的增加而增加 說明添加綠光應 控制在合適比例區(qū)間內 表 表 不同光質處理對生菜營養(yǎng)品質的影響 光質處理 可溶性糖含量 維生素 含量 硝酸鹽含量 討論 光質是植物生長的關鍵光環(huán)境因素 其為光合 作用提供能量 調控光合作用相關過程 也參與植 物形態(tài)建成和次生代謝等過程 研究表明 光質調 控與植物干燒心現(xiàn)象發(fā)生程度有一定聯(lián)系 已有 研究指出 紅光有助于植株莖的伸長 能有效降低 干燒心嚴重程度 并能提升植物過氧化物酶活 性 還在影響作物的伸長生長 及生物量積累 等方面起作用 而藍光則抑制植物的生長 使植株 吸收的鈣滿足其生長需求 從而緩解燒邊情況 同時其具有調控植株正常光合功能 氣孔開度 與葉片性狀 等功能 紅藍光的綜合使用則可以改 善葉片的形態(tài)結構和葉綠體超微結構 進而提高 作物的生物量與種子產(chǎn)量 相比之下 綠光具有 較強穿透性 能為植株冠層內部補光 在降低作 物燒心率 促進植株下胚軸的伸長 提升番茄 幼苗抗旱性 等方面也起到重要作用 同時 越來 越多的研究表明 在紅藍光中適當添加綠光 有助 于提升作物的產(chǎn)量與品質 本研究在 紅藍組合光基礎上逐步增加綠 光比例 探究在植物工廠中降低生菜生產(chǎn)燒心率且 確保作物品質優(yōu)良的較佳光質配比 結果顯示 與 純 紅藍光對照組相比 在加入綠光的處理中 隨著綠光比例的增加 生菜的燒心率 生物量 凈光 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期 合速率 葉綠素熒光參數(shù) 光合色素含量及各項營 養(yǎng)品質等指標大體呈先增后減趨勢 特別是在 的光質條件下 綠蝶生菜的株高和生物 量均優(yōu)于 和其他處理 其地上部 地下部鮮重分 別提高 與 燒心率則顯著降低 等曾指出 綠光比紅 藍光更能夠深入植物冠 層 在本試驗中 綠光為生菜冠層內部提供補 光 增強生菜的光合作用 從而提升生菜的生物量 等研究發(fā)現(xiàn) 添加綠光的羅勒生物量積累 增加 植物形態(tài)也更健壯 本研究結果與之接近 植物工廠內生菜發(fā)生燒心現(xiàn)象的主要原因是 鈣離子吸收能力不足 導致無法將鈣離子有效運輸 到葉片 進而引發(fā)缺鈣性干燒心現(xiàn)象 在 處理中 新葉鈣離子濃度比其他處 理高 說明 處理有助于促進生菜對 鈣離子的吸收 降低生菜燒心率 李揚眉等的研究 表明 適度降低植物工廠中空氣的相對濕度 可以 提高葉片氣孔導度與外界的水汽壓差 從而促進蒸 騰作用以提高內葉中鈣離子的利用率 有助于減輕 干燒心現(xiàn)象 筆者推測 在 處理 中 生菜燒心率大幅下降的原因可能是綠光照射影 響了氣孔導度 促進蒸騰作用 增強植株的鈣離 子利用吸收 有效緩解了生菜因生長過快導致的干 燒心問題 葉綠素熒光參數(shù)能夠反映植物對光環(huán)境的適 應性及受脅迫程度 其中 是 最大光 化學效率 代表光化學反應的能力 數(shù)值 的上升表明該處理有利于提高植物葉片的光合速 率 而 則反映 實際光化學效率 用于估 算 天線色素吸收的光能中用于光化學反應的 比例 代表非光化學淬滅系數(shù) 較高的 表示植株具有較高的光保護能力 代表植物光 化學淬滅系數(shù) 其數(shù)值高低表示植物光合電子傳遞 活性的高低 在 處理中 生菜的 和 明顯高于其他處理 而 與 則低于其他處理 表明在該綠光比 例下 生菜葉片有更多的光能被用于光化學反應 同 時也有能力耗散過剩的光能 以降低葉片反應中心的 激發(fā)壓 從而抵御生菜干燒心現(xiàn)象的產(chǎn)生 光合參數(shù)直接反映生菜的光合作用效率 處理的凈光合速率最高 較 提高 有效提高了光能的利用效率 從而加快生長 速度和提高產(chǎn)量 從蒸騰速率的比較結果看 處理組的蒸騰速率最大 增幅為 說明在相同的環(huán)境條件下 該組生菜蒸騰速 率更強 有利于植株對鈣離子的利用 對后續(xù)植株 燒心率的降低有幫助 光合色素參與能量的吸收 轉化和有機物質的 合成 在 處理組中 葉綠素總量和 類胡蘿卜素含量較 顯著增加 證明增加一定范 圍內的綠光有利于促進綠蝶生菜葉綠素的合成與 積累 提高綠蝶生菜的光合能力和生物量累積 本 研究以在紅藍組合光基礎上添加 綠光處理的 生菜葉綠素積累與植株生長最優(yōu) 與先前 等的 研究結果 紅藍光處理中添加 的綠光可以促進 植物生長 相吻合 營養(yǎng)品質指標關系到生菜的營養(yǎng)價值 產(chǎn)量及 市場競爭力 在營養(yǎng)品質方面 處 理的可溶性糖含量較 提高 使得生菜的 口感更清甜爽脆 生菜維生素 的含量也顯著提 高 綠光可能通過提高半乳糖酸內脂脫氫 酶 的活性 加快維生素 的積累 處理組的硝酸鹽含量相比對照組降低 了 減少了食用者健康風險 說明補充綠光 有助于生菜硝酸鹽的代謝 并提升其品質 該結果 與 等的研究結果 綠光有助于降低生菜中的硝 酸鹽含量 一致 結論 綜上所述 在 的光質條件下 綠 蝶生菜表現(xiàn)出最高的生物量 燒心率大幅下降 且 在光合能力及營養(yǎng)品質等方面優(yōu)于其他比例綠光 處理 因此 被推薦作為植物工廠 中適合綠蝶生菜生產(chǎn)的光質配比 參考文獻 王 奇 劉文科 紅藍光生育期光質變化模式對水培生菜 生長與品質的影響 中國照明電器 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期 姜岳叢 佟 靜 武占會 等 不同光質對植物工廠生菜干燒心 及品質的影響 蔬菜 鄭曉蕾 丸尾達 朱月林 植物工廠條件下光質對散葉萵苣生長 和燒邊發(fā)生的影響 江蘇農業(yè)科學 陳福明 陳順偉 混合液法測定葉綠素含量的研究 林業(yè)科 技通訊 鄭京平 水果 蔬菜中維生素 含量的測定 紫外分光光度快 速測定方法探討 光譜實驗室 王學奎 植物生理生化實驗原理和技術 版 北京 高等 教育出版社 李合生 植物生理生化實驗原理和技術 北京 高等教育 出版社 李雨桐 油菜素內酯調控缺鈣誘導的娃娃菜干燒心抗性的生理 與分子機制 蘭州 甘肅農業(yè)大學 張守仁 葉綠素熒光動力學參數(shù)的意義及討論 植物學通 報 時向東 汪文杰 王衛(wèi)武 等 遮陰下氮肥用量對雪茄外包皮煙 葉光合特性的調控效應 植物營養(yǎng)與肥料學報 蔡嘉祺 尹克林 錢 春 等 七個釀酒葡萄品種光合特性的研 究 落葉果樹 李揚眉 劉 鑫 賈夢晗 等 光期濕度對植物工廠生菜干燒心 及其營養(yǎng)品質的影響 中國農業(yè)科學 楊玉珍 王國霞 張志浩 油用牡丹鳳丹光合作用對光照度及胞 間 濃度的季節(jié)響應 江蘇農業(yè)科學 栗國棟 劉嘉興 石 玉 等 外源硅對生菜生長 光合及品質特 性的影響 北方園藝 王曉晶 陳曉麗 郭文忠 等 綠光對生菜生長和品質的影 響 中國農業(yè)氣象 楊俊偉 鮑恩財 張珂嘉 等 不同紅藍光比例對番茄幼苗葉片 結構及光合特性的影響 西北農業(yè)學報 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期 左利兵 結球生菜干燒心發(fā)病原因及防治措施 現(xiàn)代農村 科技 季琳琳 韓文妍 陳素傳 等 不同品種山核桃幼苗葉片光合及 葉綠素熒光特性的比較分析 安徽農業(yè)大學學報 尤 鑫 龔吉蕊 段慶偉 等 兩種雜交楊品系光合系統(tǒng) 葉綠 素熒光特征 生態(tài)學報 徐世靜 肖 艷 王曉玲 等 褪黑素對干旱脅迫白菜生長生理及根際微生態(tài)的影響 江蘇農業(yè)科學 褪黑素對干旱脅迫白菜生長生理及根際微生態(tài)的影響 徐世靜 肖 艷 王曉玲 原讓花 常懷成 張玉紅 夏彥莉 張瑞平 原淑玉 郭志偉 新鄉(xiāng)市農業(yè)科學院 河南新鄉(xiāng) 河南金蕾種苗有限公司 河南新鄉(xiāng) 摘要 解析外源褪黑素對白菜生長生理及根際微生態(tài)的影響 旨在為研究白菜的抗旱機制提供理論支撐 采用盆 栽自然干旱法 研究不同濃度 褪黑素對干旱脅迫下白菜骨干材料 幼苗生長生理及 土壤微生物數(shù)量 酶活性的影響 結果表明 葉面施用 褪黑素可顯著提高干旱脅迫下白菜幼苗的株 高 莖粗和根長 與干旱處理相比 種濃度褪黑素均可顯著降低白菜幼苗的丙二醛含量 增加根系活力和脯氨酸含 量 超氧化物歧化酶 過氧化氫酶 活性僅在 褪黑素處理下增加 過氧化物酶 活性和可 溶性糖含量僅在 褪黑素處理下顯著增加 與對照相比 干旱脅迫后白菜根際土壤細菌 真菌 放線菌 數(shù)量及土壤酶活性均顯著降低 種濃度褪黑素處理均能顯著增加干旱脅迫下細菌 放線菌的數(shù)量 真菌數(shù)量僅在 褪黑素處理下分別增加 脲酶 過氧化氫酶活性僅在 褪黑素處理下顯著增加 堿性磷酸酶活性僅在 褪黑素處理下分別顯著增加 平均隸屬函數(shù)值綜合評估結果顯 示 褪黑素處理的抗旱性最強 綜上 褪黑素能通過增強抗氧化酶活性 提高滲透調節(jié)物質含量 減輕膜 質過氧化程度 改善土壤質量等來提高白菜幼苗的耐旱性 且褪黑素濃度為 時效果最佳 關鍵詞 干旱脅迫 白菜 褪黑素 形態(tài)特性 生理特性 微生物數(shù)量 土壤酶活性 中圖分類號 文獻標志碼 文章編號 收稿日期 基金項目 河南現(xiàn)代農業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項 編號 河南省農業(yè)良種聯(lián)合攻關項目 編號 河 南省科技攻關項目 編號 作者簡介 徐世靜 女 河南衛(wèi)輝人 博士 助理研究員 主要 從事大白菜抗病抗逆等研究工作 通信作者 原讓花 碩士 研究員 主要從事大白菜遺傳育種等研究工 作 由于全球氣候變暖及溫室氣體排放量增加 全 球干旱區(qū)域的面積也在不斷增加 農作物因干旱災 害造成的產(chǎn)量損失高達 植物地上部分 根 系形態(tài)易受干旱脅迫的影響 最終導致植物生長和 產(chǎn)量受阻 干旱脅迫下植物的活性氧 過 量產(chǎn)生 導致有害物質丙二醛 含量顯著升 高 植物便利用內部防御機制如抗氧化酶來避免活 性氧的積累 而氧化應激會導致膜過氧化 有研 究發(fā)現(xiàn) 土壤酶在土壤有機化合物的生物降解中起 著至關重要的作用 并成為土壤環(huán)境中因干旱等因 素發(fā)生的微生物活動變化的微妙指標 土壤水分含 量的缺失會降低微生物生物量 從而降低土壤酶 活性 有研究發(fā)現(xiàn) 褪黑素 是一種生 長促進劑和生根劑 在植物對逆境的防御中起著重 要作用 褪黑素濃度在其發(fā)揮調節(jié)作用的過程 中起著限速作用 植物在較低濃度褪黑素的作用 下 生長受到促進 在較高濃度褪黑素的作用下 生 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期