微酸性電解水對番茄幼苗生長和光合作用的影響.pdf

書書書 北 方 園 藝 研究論文 第一作者簡介 艾楷棋 男 碩士研究生 研究方向 為設施園藝 責任作者 鄒志榮 男 博士 教授 博士生導師 現(xiàn) 主要從事設施園藝等研究工作 基金項目 陜 西省重點研發(fā)計劃資助項目 收稿日期 微酸性電解水對番茄幼苗生長和 光合作用的影響 艾 楷 棋 曹 凱 葉 章 穎 鄒 志 榮 西北農(nóng)林科技大學 園藝學院 農(nóng)業(yè)部西北設施園藝工程重點實驗室 陜西 楊凌 江蘇省農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)業(yè)設施與裝備研究所 長江中下游設施農(nóng)業(yè)工程重點實驗室 江蘇 南京 浙江大學 生物系統(tǒng)工程與食品科學學院 浙江 杭州 摘 要 以 金棚 號 番茄為試材 采用基質(zhì)栽培法 普通自來水配制的營養(yǎng)液 為 對照 研究了有效氯濃度分別為 的微酸性電解水配制的營養(yǎng)液對番茄幼苗生長和光合 作用的影響 以期驗證微酸性電解水作為一種功能水對番茄幼苗生長是否具有促進效應 結(jié)果表明 處理下的番茄幼苗干鮮質(zhì)量均顯著高于對照 處理能顯著增 加番茄幼苗葉面積 且提高壯苗指數(shù)的效果顯著 微酸性電解水的有效氯濃度對番茄幼苗葉 片中葉綠素和類胡蘿卜素的影響較小 根施微酸性電解水可以提高番茄幼苗的凈光合速率 和水分利用效率 處理下的番茄幼苗根系總表面積 總體積和平均直徑最高且顯 著高于對照 總之 低有效氯濃度的微酸性電解水配制營養(yǎng)液對番茄幼苗根施不會影響植 株的正常生長 而高有效氯濃度在一定程度上可以促進番茄幼苗的生長 可以使用高有效氯 濃度 微酸性電解水進一步研究作用機理 關鍵詞 微酸性電解水 有效氯濃度 番茄幼苗 生長指標 光合作用 中圖分類號 文獻標識碼 文章編號 番茄 屬茄科 番茄屬 一年生或多 年生草本植物 別稱西紅柿 是我國種植最為廣泛 的大宗蔬菜之一 其果實營養(yǎng)豐富 鮮嫩多汁 深 受廣大消費者青睞 近年來 隨著溫室大棚的普 及 蔬菜集約化育苗技術的推廣 番茄幼苗的培育 趨于規(guī)模化 苗期的病害防治越來越不可忽視 溫 室內(nèi)除了控溫控濕等環(huán)境調(diào)控措施外 施用農(nóng)藥 殺菌更是成為了必不可少的一環(huán) 但人們環(huán)保意 識日益增強 綠色農(nóng)業(yè)成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢 因此電解水 臭氧水等功能水殺菌技術被逐步應 用 以期在一定程度上替代農(nóng)藥 微酸 性 電 解 水 是在無隔膜電解槽里經(jīng)過直流電 壓 電解稀鹽酸 生成的非粘性無 色透明液體 陽極產(chǎn)生的氯氣和水反應生成酸性 電解水殺菌的基礎 其存在比例因 的 不同而變化 陽極的另一個產(chǎn)物 使 的 為 接近中性的 讓殺菌能力極 強的 在 有 效 氯 中 的 占 比 達 到 使有效氯濃度 低的微酸性電解水殺菌廣譜 快速 高效 同時不會對人體造成傷害 也對其它物體幾 乎無腐蝕性 陰極只產(chǎn)生氫氣 整個生產(chǎn)過程幾乎 不產(chǎn)生其它有害的副產(chǎn)物 綠色環(huán)保 微酸性電解 水原料是自來水和稀鹽酸 成本低廉 相較于化學 性質(zhì)不穩(wěn)定 不易儲存的強酸性電解水 微酸性電 解水雖然見光易氧化分解 但在密閉遮光式的環(huán) 境下放 置 后 有效氯濃度仍是初始值的 易于儲運 基于上述特點和優(yōu)勢 近年 來微酸性電解水在醫(yī)療衛(wèi)生 食品安全 畜牧水產(chǎn) 和植物保護等領域得到了廣泛研究和應用 在園藝領域 除了其殺菌特性被用于種子消毒和 病害防治外 微酸性電解水對園藝作物的其它功 能性也得到了研究者們的關注 王利春等 研 究表明 隨著水培空心菜營養(yǎng)液中的有效氯濃度 增大 空心菜的干鮮質(zhì)量等產(chǎn)量指標 可溶性糖含 量和維生素 含量均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢 相立等 發(fā)現(xiàn)在連作土壤中澆灌微酸性電解水 能使平邑甜茶的生物量顯著提高 目前 微酸性電解水對番茄幼苗的其它功能 性影響鮮有報道 由于基質(zhì)具有緩沖作用 現(xiàn)以微 酸性電解水中有效氯濃度梯度對基質(zhì)栽培的番茄 幼苗生長和光合指標的影響進行研究 以期篩選 出適用于番茄苗期基質(zhì)澆灌的有效氯濃度 為微 酸性電解水在園藝領域的多方位應用和進一步研 究提供參考依據(jù) 達到發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的目的 材料與方法 試驗材料 供試番茄品種為 金棚 號 種子購于陜西 楊陵金棚種業(yè)有限公司 微酸性電解水使用旺旺 水神 次氯酸生成器制備 由上海旺普貿(mào) 易有限公司提供 試驗方法 試驗于 年 月在西北農(nóng)林科技大 學南校區(qū)人工氣候室進行 育苗采用 孔穴盤 基質(zhì)采用草炭 珍珠巖 蛭石 體積 比 采用 倍山崎番茄營養(yǎng)液配方澆灌 室內(nèi) 白天 溫度為 光 照強度為 夜間 溫度為 當幼苗長至三葉一心時 挑選 長勢一致的移栽至 的營養(yǎng)缽中 基質(zhì) 采用草炭 緩苗 后進行試驗處理 倍山崎 番茄營養(yǎng)液采用普通自來水或微酸性電解水配 制 依據(jù)微酸性電解水有效氯濃度不同共設 個 處理 每個處理移栽 株 處理 隨機選取植株進行光合指標測定 處理 隨機選取植株進行生長指標測定 項目測定 采用游標卡尺測定幼苗的莖粗 采用直尺測 定株高 采用便攜式光合 熒 光 聯(lián) 用 系 統(tǒng) 測定不同處理下幼苗 的凈光合速率 氣孔導度 胞間二氧化 碳濃 度 蒸 騰 速 率 和 水 分 利 用 效 率 采用乙醇浸提法結(jié)合島津紫外可見光 分光光度計 測定葉綠素 類胡蘿卜素 含量 采用根系掃描儀 測定葉 片面積和根系形態(tài)指標 采用精度為 的電子天平 梅特勒 托利多儀器有限公 司 上海 稱量各處理樣品地上部和地下部鮮質(zhì) 量 將樣品放入烘箱 烘干 后分別測干 質(zhì)量 壯苗指數(shù) 莖粗 株高 地下部干質(zhì)量 地上部干質(zhì)量 全株干質(zhì)量 數(shù)據(jù)分析 采用 軟 件 對數(shù)據(jù)進行方差分析 利用 法進 行單因素方差分析及顯著性測試 顯著水平 采 用 和 軟件進行數(shù)據(jù)處理及圖表制作 結(jié)果 均以平均值 標準誤表示 結(jié)果與分析 不同有效氯濃度微酸性電解水處理對番茄 幼苗地上部和地下部干鮮質(zhì)量的影響 由表 可知 隨著微酸性電解水中有效氯濃 度的升高 番茄幼苗的干鮮質(zhì)量總體呈上升趨勢 處理的干鮮質(zhì)量均顯著高于 處理的鮮質(zhì)量與 相比差異 顯著 但干質(zhì)量與 差異不顯著 處 理 的 地 上 部 干 質(zhì) 量 和 總 干 質(zhì) 量 比 北 方 園 藝 月 上 處理分別提高了 和 且差異顯著 但其它質(zhì)量均無顯著差 異 和 處理的干鮮質(zhì)量相較 均無顯著性差異 表 不同有效氯濃度微酸性電解水處理對番茄幼苗地上部和地下部干鮮質(zhì)量的影響 處理 鮮質(zhì)量 干質(zhì)量 地上部 地下部 總鮮質(zhì)量 地上部 地下部 總干質(zhì)量 注 表中數(shù)據(jù)為平均值 標準誤 同行數(shù)據(jù)后標有不同字母分別表示 氏多重比較差異顯著 下同 不同有效氯濃度微酸性電解水處理對番茄 幼苗形態(tài)的影響 由表 可知 與 相比 微酸性電解水對番 茄幼苗的株高 莖粗和根冠比均無顯著影響 但高 有效氯濃度微酸性電解水能顯著增加番茄幼苗葉 面積且提高壯苗指數(shù)的效果顯著 處 理的葉面積最大 處理次之 分別較 提高了 和 且效果均呈顯著性 處理的壯苗指數(shù)最高 比 高 差異顯著 表 不同有效氯濃度微酸性電解水處理對番茄幼苗形態(tài)的影響 處理 株高 莖粗 葉面積 壯苗指數(shù) 根冠比 不同有效氯濃度微酸性電解水處理對番茄 幼苗根系的影響 由表 可知 不同有效氯濃度電解水對番茄 幼苗的根系總長度和根尖數(shù)均無顯著影響 對根 系總表面積 根系平均直徑和根系總體積有不同 程度的影響 處理的根系總表面積比 高 具有顯著性差異 且 高于其它處理但均不具差異顯著性 處理的根系平均直徑顯著高于 但 與其它 處理相比根系平均直徑均無顯著性差異 且根系 總體積有同樣的趨勢 表 不同有效氯濃度微酸性電解水處理對番茄幼苗根系的影響 處理 根系總長度 根系總表面積 根系平均直徑 根系總體積 根尖數(shù) 個 第 期 北 方 園 藝 不同有效氯濃度微酸性電解水處理對番茄 幼苗葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響 由表 可知 微酸性電解水的有效氯濃度 對番茄幼苗葉片中的葉綠素及類胡蘿卜素含 量影響均不顯著 處理的葉綠素 總?cè)~ 綠素 葉綠素 和類胡蘿卜素含量比 分別 提高了 和 不同有效氯濃度微酸性電解水處理對番茄 幼苗光合特性的影響 不同有效氯濃度電解水對番茄幼苗光合特性 各指 標 有 不 同 程 度 的 影 響 由 圖 可 知 處理的凈光合速率 與 處 理無 顯 著 差 異 但 顯 著 高 于 其 它 處 理 比 和 分別高 表 不同有效氯濃度微酸性電解水處理對番茄幼苗葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響 處理 葉綠素 葉綠素 葉綠素 葉綠素 類胡蘿卜素 圖 不同有效氯濃度微酸性電解水處理對番茄幼苗光合特性的影響 北 方 園 藝 月 上 和 由圖 可知 正常澆灌條件下根 施微酸性電解水對番茄幼苗的氣孔導度 和 胞間二氧化碳濃度 無顯著影響 由圖 可 知 處理的蒸騰速率 與 處理無顯著性差異 但顯著高于其它處理 分別比 和 處 理 高 和 由圖 可知 番茄幼苗葉 片的水分利用效率 隨微酸性電解水中有 效氯濃度升高呈先升高后降低趨勢 和 處理的水分利用效率均顯 著 高 于 分 別 提 高 了 和 處 理 的 水 分 利 用 效 率 高 于 但低于其它處理且均無顯著性差異 討論與結(jié)論 鮮質(zhì)量 能 反 映 植 物 吸 收 營 養(yǎng) 和 水 分 的 狀 況 植物在脅迫條件下根冠比會增大 干物質(zhì) 積累量會減少 該研究中 各級濃度有效氯電 解水均未使番茄幼苗的干鮮質(zhì)量減少 根冠比 也未顯著增大 說明微酸性電解水澆灌番茄幼 苗不會對其產(chǎn)生脅迫 同時各處理中的株高 莖 粗與 均無顯著差異 表明微酸性電解水對番 茄幼苗地上部的形態(tài)影響較小 與曹薇等 在 蕎麥芽菜上的研究一致 壯苗指數(shù)是評價蔬菜 育苗質(zhì)量的重要指標 該研究顯示 高有效氯 濃度的微酸性電解水能顯著提高番茄幼苗的壯 苗指數(shù) 說明其對番茄幼苗的生長有促進作用 日本學者利用酸性電解水澆灌植物也發(fā)現(xiàn)其具 有明顯的促長效應 而這種促長效應是由抑制 土傳病害 活化礦質(zhì)元素和促進水分代謝等多 方面影響形成的 李洪建等 通過微酸性電 解水與臭氧水比較 發(fā)現(xiàn)在長期處理且菌落總 數(shù)保持穩(wěn)定后 微酸性電解水的殺菌效果更好 高濃度有效氯的微酸性電解水可能通過抑制基 質(zhì)中有害微生物的生長來促進番茄幼苗生物量 的積累 根系表面積決定著植物對水分和營養(yǎng)的吸收 能力 是根系與土壤直接接觸的重要指標 能直觀 反映植物生長發(fā)育的情況 一般認為 植物 地上部的生長受到根系活力的影響 而根系表面 積大小可以表征根系活力的高低 根系表面積 越大 根系與土壤接觸的機會越多 植物吸收營養(yǎng) 和水分的能力越強 根系體積和表面積一樣體現(xiàn) 根系的發(fā)育情況 孫三杰等 研究發(fā)現(xiàn)輕 度干旱較正常澆灌更利于根系生長 處理 根 系總體積和總表面積均是正常澆灌的 倍 該 研究發(fā)現(xiàn) 高有效氯濃度的微酸性電解水能顯著 提高番茄幼苗根系總體積 總表面積和平均直徑 增大根系與基質(zhì)的接觸面積 增加水分和營養(yǎng)的 吸收量 從而使幼苗地上部和地下部的干鮮質(zhì)量 均顯著升高 低濃度有效氯的微酸性電解水對番 茄幼苗的影響較小 其原因可能是基質(zhì)對微酸性 電解水具有緩沖作用 研究還表明 微酸性電解水顯著提高了番茄 幼苗的凈光合速率 但葉片中的葉綠素和類胡蘿 卜素含量均未顯著增加 氣孔導度略有升高但并 不顯著 說明凈光合速率的提高并未通過葉綠素 含量增加和氣孔限制減小這 種途徑 蒸騰速率 和水分利用效率的提高可能是凈光合速率提高的 影響因素 微酸性電解水對植物光合作用的影響 機理有待進一步研究 綜上所述 微酸性電解水被用于集約化育苗 不會對番茄幼苗的正常生長造成不良影響 高 濃度有效氯的微酸性電解水還能夠促進生長 對生產(chǎn)壯苗有益 因此可以利用有效氯濃度為 的微酸性電解水進一步研究其促進 基質(zhì)栽培番茄幼苗生長的作用機理 為微酸性電 解水在綠色農(nóng)業(yè)中的推廣提供參考依據(jù) 參考文獻 沈林晨 劉霓紅 薛坤鵬 等 電生功能水在溫室種植的應用 研究 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 孫芳艷 微酸性電解水的臨床應用與進展 上海護理 高新昊 劉兆輝 李曉林 等 強酸性電解水的殺菌機理與應 用 中國農(nóng)學通報 第 期 北 方 園 藝 張鑫 楊普云 杜靜 等 酸性電解水防治水稻稻曲病效果初 探 中國植保導刊 徐靜 熊紀敏 辛鵬舉 等 微酸性電解水的性能與口腔應用 研究進展 中華醫(yī)院感染學雜志 石志芳 席磊 程璞 等 微酸性電解水豬場消毒效果研究 西北農(nóng)林科技大學學報 自然科學版 李國威 微酸性電解水在蝦夷扇貝凈化中的殺菌工藝研究 湛江 廣東海洋大學 王利春 陳紅 李鋒 等 微酸性電解水有效氯濃度對封閉式 水培空心菜產(chǎn)量與品質(zhì)的影響 北方園藝 相立 徐少卓 王功帥 等 微酸性電解水對蘋果連作土壤環(huán) 境的影響 園藝學報 高俊鳳 植物生理學實驗技術 西安 興界圖書出版公 司 吳麗君 夏西亞 王瑩茜 不同營養(yǎng)液對番茄幼苗生長及光 合色素含量的影響 北方園藝 樊懷福 蔣衛(wèi)杰 郭世榮 低溫對番茄幼苗植株生長和葉片 光合作用的影響 江蘇農(nóng)業(yè)科學 曹薇 張春玲 李保明 噴灑微酸性電解水對蕎麥芽菜生長 的影響 農(nóng)業(yè)工程學報 徐偉忠 朱麗霞 陳建華 電功能水在農(nóng)業(yè)上的應用 江 西農(nóng)業(yè)學報 李洪建 李立成 侯加林 微酸性電解水和臭氧水對溫室土 壤殺菌效果研究與比較 山東農(nóng)業(yè)科學 楊兆生 閻素紅 王俊娟 等 不同類型小麥根系生長發(fā)育及 分布規(guī)律的研究 麥類作物學報 閻素紅 楊兆生 王俊娟 不同類型小麥品種根系生長特性 研究 中國農(nóng)業(yè)科學 胡田田 康紹忠 原麗娜 等 根區(qū)濕潤方式對玉米根系生長 發(fā)育的影響 生態(tài)學報 周夢華 程積民 萬惠娥 等 云霧山本氏針茅群落根系分布 特征 草地學報 劉慧 劉景福 劉武定 不同磷營養(yǎng)油菜品種根系形態(tài)及生 理特性差異研究 植物營養(yǎng)與肥料學報 孫三杰 李建明 宗建偉 等 亞低溫與干旱脅迫對番茄幼苗 根系形態(tài)及葉片結(jié)構(gòu)的影響 應 用 生 態(tài) 學 報 北 方 園 藝 月 上 北 方 園 藝 研究論文 第一作者簡介 李夢娣 男 碩士研究生 研究方向 為寒區(qū)作物種質(zhì)資源創(chuàng)新及利用 責任作者 劉大軍 男 博士 副研究員 現(xiàn)主要從 事菜豆育種及栽培生理等研究工作 基金項目 黑龍 江 省 百 千 萬 工程科技重大資助項目 收稿日期 葉面肥對菜豆光合指標及植株性狀的影響 李 夢 娣 馮 國 軍 楊 曉 旭 劉 暢 劉 大 軍 黑龍江大學 生命科學學院 黑龍江 哈爾濱 黑龍江大學 農(nóng)作物研究院 黑龍江 哈爾濱 摘 要 以菜豆品種 為試驗材料 采用葉面噴施的方法 研究了葉面肥對菜豆光 合指標及植株性狀的作用 以期探索葉面肥對菜豆的影響 結(jié)果表明 葉面肥可以顯著促進 幼葉的發(fā)育 與對照組相比處理組的葉面積增加 凈光合速率最高可增加 此 外測產(chǎn)結(jié)果表明 處理組較對照組第 茬產(chǎn)量提高 第 茬產(chǎn)量提高 全生長 期增產(chǎn) 試驗采用的葉面肥配方可以顯著提高菜豆的光合效率 促進植株生長發(fā) 育 提高菜豆產(chǎn)量 關鍵詞 菜豆 葉面肥 光合指標 植株性狀 中圖分類號 文獻標識碼 文章編號 菜豆 屬豆科菜豆屬 一年生纏繞或近直立草本植物 起源于中南美 洲 含有豐富的礦物質(zhì)以及膳食纖維且低脂低熱 量 在我國有著廣泛的種植 但菜豆花期落花 落莢嚴重影響菜豆的產(chǎn)量 如溫度 濕度 光照 營養(yǎng)等因素 都會導致菜豆落花落莢 其中 菜 豆初花期由于植株發(fā)育引起養(yǎng)分供應不均衡 中 期由于花與花之間爭奪養(yǎng)分 后期營養(yǎng)和環(huán)境條 件不良 是引起落花落莢的主要原因 葉面肥為農(nóng)作物補充營養(yǎng) 改良生長環(huán)境和 改變生長狀態(tài)的一種普遍方式 主要類型有營 養(yǎng)型葉面肥 調(diào)節(jié)型葉面肥 生物型葉面肥 單一 型微量元素葉面肥 復合型葉面肥等 其直接作 用于農(nóng)作物葉片表面 通過分布在葉面的氣孔 葉 表面角質(zhì)層的親水小孔和葉片細胞的質(zhì)外連絲被 植物吸收 快速作用于植物 調(diào)節(jié)植物生長 已被證明可以提高多種作物的坐果率 如韓先焱