不同LED綠光比例對(duì)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(duì)生菜燒心及光合特性的影響 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 不同 綠光比例對(duì)生菜燒心及光合特性的影響 葉 榕 陳藝群 周 燕 劉孟文 李 陽(yáng) 中國(guó)科學(xué)院植物研究所植物工廠研發(fā)中心 北京 中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 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(zhì) 然而針對(duì)綠光在植物 工廠生產(chǎn)中的研究應(yīng)用還較少 通過研究植物工廠生產(chǎn)中 在 紅藍(lán)光 基礎(chǔ)上添加 和 綠光對(duì)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(zhì)的最佳光質(zhì)配比 結(jié)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(xué)效率 凈光合速率 光合色素含量及各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)品 質(zhì)等指標(biāo)大體呈先增后減趨勢(shì) 在 的光質(zhì)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(xué)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(lán)光中適當(dāng)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(zhì) 關(guān)鍵詞 植物工廠 綠光 生菜 干燒心 光合特性 中圖分類號(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 文章編號(hào) 收稿日期 基金項(xiàng)目 中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作局國(guó)際伙伴計(jì)劃 編號(hào) 作者簡(jiǎn)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(diào)控研究 通信作者 李 陽(yáng) 博士 副研究員 主要從事植物工廠研究 人工光調(diào)控技術(shù)是植物工廠產(chǎn)業(yè)化的核心推 動(dòng)力之一 決定作物的生產(chǎn)效率和品質(zhì) 在植物工 廠發(fā)展的早期 人工光源的利用以紅光和藍(lán)光居 多 研究發(fā)現(xiàn) 紅光調(diào)控作物的伸長(zhǎng)生長(zhǎng) 及生 物量積累 藍(lán)光在植株正常光合作用 氣孔開 關(guān) 葉片形態(tài)調(diào)控 等方面起到重要作用 許多 研究也指出 紅藍(lán)光的綜合使用對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育 有積極影響 等的早期研究表明 在 紅 光的基礎(chǔ)上加以一定比例的藍(lán)光 小麥植株可以更 健壯 并產(chǎn)生更多種子 在紅光與 藍(lán)光下生長(zhǎng) 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(dá)到最佳的生長(zhǎng) 狀態(tài) 等研究指出 在 的 紅藍(lán)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(duì)植物生長(zhǎng)作用較小甚至 無(wú)用 然而 越來(lái)越多的報(bào)道指出 綠光對(duì)作物生長(zhǎng) 及品質(zhì)具有積極作用 等研究發(fā)現(xiàn) 綠光較 紅光 藍(lán)光更能穿透冠層葉片 更可能到達(dá)葉片底 層細(xì)胞 等研究發(fā)現(xiàn) 在強(qiáng)白光下 葉 綠體吸收額外的綠光比吸收額外的紅光或藍(lán)光更 有助于增強(qiáng)葉片光合作用的效率 越來(lái)越多的 研究表明 在紅藍(lán)光中添加綠光能夠提升作物的產(chǎn) 量與品質(zhì) 在 等的研究中 在紅藍(lán) 光處理 中額外添加 的綠光可以促進(jìn)植物生長(zhǎng) 此 外 等也研究發(fā)現(xiàn) 在紅藍(lán)光中加入綠光促進(jìn) 了生菜中硝酸鹽還原酶 和亞硝酸還原酶 相關(guān)基因的表達(dá) 并且能更有效地提高作物 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 生菜 是菊科 萵苣屬植物 其營(yíng)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(nèi)植株快速生長(zhǎng)導(dǎo)致的鈣 離子供需失衡 及植物工廠設(shè)施內(nèi)植株蒸騰不足 影響鈣離子運(yùn)輸?shù)扔嘘P(guān) 部分研究表明 光調(diào)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(qiáng)的增大 生菜發(fā)生干燒心現(xiàn)象的程 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 度也隨之加重 這可能是由于內(nèi)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(dú)的藍(lán)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(duì)紅 藍(lán) 綠 種光質(zhì)配比對(duì)改善 植物工廠生菜干燒心現(xiàn)象與品質(zhì)的研究還較為有 限 本試驗(yàn)在 紅藍(lán)光基礎(chǔ)上 添加不同比例綠 光 研究不同光質(zhì)處理下綠蝶生菜干燒心現(xiàn)象 光 合特性與品質(zhì)的差異 以期找出適合植物工廠生菜 生產(chǎn)的光質(zhì)配方 為有效預(yù)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(zhì)提供理論依據(jù) 材料與方法 試驗(yàn)材料與培養(yǎng) 本研究以綠蝶生菜為試驗(yàn)材料 種子由上?；?和種業(yè)有限公司提供 試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室進(jìn)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(jié)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(jìn)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(shè)備進(jìn)行煉苗 待幼苗長(zhǎng)至 葉 心時(shí) 選擇生長(zhǎng)狀況相近的幼苗 并將其移栽 到水培模組上 隨后開始進(jìn)行光質(zhì)試驗(yàn)處理 室內(nèi) 晝夜溫度為 環(huán)境空氣濕度為 濃度為 栽培期間營(yíng)養(yǎng)液采用生 菜通用營(yíng)養(yǎng)液 營(yíng)養(yǎng)液溫度為 值為 電導(dǎo)率 值 為 溶氧量 為 每個(gè)處理移栽 株綠蝶生菜 重復(fù) 次 光環(huán)境處理 本試驗(yàn)以紅光 藍(lán)光 為對(duì)照 在紅藍(lán)光比例 基礎(chǔ)上添加不同比例綠 光 的 個(gè)處理 和 各處理的光量子分布見表 紅光選取峰值波長(zhǎng)為 的光源 藍(lán)光選取峰值波長(zhǎng)為 的光 源 綠光選取峰值波長(zhǎng)為 的光源 試驗(yàn)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(gè)處理的平均光照度為 光周期為 光質(zhì)處理 后 采集綠蝶生菜植株相關(guān)形態(tài)指標(biāo)參數(shù) 并 進(jìn)行燒心率 新葉鈣離子濃度 葉綠素?zé)晒鈪?shù) 光 表 各處理光環(huán)境的光量子分布 光質(zhì)處理 光量子分布 合參數(shù) 光合色素參數(shù)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)參數(shù)的測(cè)定 測(cè)定項(xiàng)目與測(cè)定方法 形態(tài)指標(biāo)與生物量測(cè)定 光質(zhì)處理 后 從各處理中隨機(jī)選取 株綠蝶生菜 用直尺測(cè)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(cè)定 結(jié)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(cè)定 在每個(gè)處理組中選取 株生 菜植株進(jìn)行葉片總數(shù)的統(tǒng)計(jì) 并記錄下出現(xiàn)燒心現(xiàn) 象的葉片數(shù) 燒心率計(jì)算公式 燒心率 選取植株燒心總?cè)~片數(shù) 選取植株 總?cè)~片數(shù) 葉片鈣離子濃度測(cè)定 從每個(gè)處理選取的 株生菜中 取由內(nèi)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(cè)定使用電感 耦合等離子體發(fā)射光譜儀 美國(guó)珀 金埃爾默公司 進(jìn)行 葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)定 葉綠素?zé)晒鈪?shù)的 測(cè)定依據(jù) 等的方法 進(jìn)行 隨機(jī)選取 處理 后的生菜植株 株 在室溫條件下暗適應(yīng) 后 使用便攜式熒光測(cè)定儀 德國(guó) 公司 測(cè)量并計(jì)算每株生菜由上而下第 張真葉的葉綠素?zé)晒鈪?shù)值 光合參數(shù)測(cè)定 于 隨機(jī)選取 每個(gè)處理生長(zhǎng)狀況相近的生菜植株各 株 使用光 合儀 美國(guó) 公司 測(cè)定每株植株 從上往下數(shù)第 張真葉的光合參數(shù) 測(cè)定光照度為 測(cè)量時(shí)葉溫為 濃度 為 相對(duì)濕度為 光合色素含量測(cè)定 光合參數(shù)測(cè)定結(jié)束后 將對(duì)應(yīng)處理的生菜植株葉片取下進(jìn)行光合色素含 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 量測(cè)定 光合色素的測(cè)定主要采用丙酮 乙醇混 合液提取法 使用紫外分光光度計(jì) 日本島津公司 進(jìn)行葉綠素 葉綠素 葉綠素 和類胡蘿卜素相應(yīng)吸光度的測(cè)定 并對(duì)其含 量進(jìn)行計(jì)算 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定 同時(shí)取光處理 后長(zhǎng)勢(shì) 一致且完整的綠蝶生菜 株 測(cè)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(cè)定采用紫外分光光度法 可溶性糖 含量的測(cè)定采用蒽酮比色法 硝酸鹽含量的測(cè)定 采用水楊酸比色法 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 采用 軟件對(duì)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行整 理 并用 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)顯著性分析 結(jié)果與分析 不同光質(zhì)處理對(duì)生菜生物量與形態(tài)指標(biāo)的 影響 生菜的形態(tài)指標(biāo)能直觀反映不同光質(zhì)處理對(duì) 植株生物量與整體品質(zhì)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(biāo)均顯著高于 其中 處理對(duì)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(shí) 該處 理在株高和冠幅方面也有顯著增長(zhǎng) 增幅分別為 和 試驗(yàn)表明 在紅藍(lán)光基礎(chǔ)上增 加綠光 提高了綠蝶生菜的生物量 表 不同光質(zhì)處理對(duì)生菜形態(tài)指標(biāo)的影響 光質(zhì)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(zhì)處理對(duì)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(duì)提高生菜品質(zhì)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值至關(guān)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(duì)鈣離 子的吸收不足 從而導(dǎo)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(shì) 其中 處理新葉鈣離子含量最高 處理次之 這 個(gè)處理間鈣離子含量無(wú)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(cè) 在紅藍(lán)光中添加 綠光最有利 于生菜對(duì)鈣離子的吸收 最大程度降低燒心率 提 升生菜外觀與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì) 表 不同光質(zhì)處理對(duì)生菜燒心率與新葉鈣離子含量的影響 光質(zhì)處理 燒心率 新葉鈣離子含量 不同光質(zhì)處理對(duì)生菜葉綠素?zé)晒鈪?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?zé)晒鈪?shù)在不同比例綠光下會(huì)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(xué)效率 非光化學(xué)淬滅系數(shù) 光化學(xué)淬滅系數(shù) 和 實(shí)際光化學(xué)效 率 數(shù)值整體呈先上升后下降的趨勢(shì) 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(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 則顯著低于 和大部分綠光處理 結(jié)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(zhuǎn)化為化學(xué)能的 過程更為高效 有利于光合作用的正常進(jìn)行 以 抵御生菜干燒心現(xiàn)象的產(chǎn)生 或降低干燒心帶來(lái) 的傷害 表 不同光質(zhì)處理對(duì)生菜葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響 光質(zhì)處理 不同光質(zhì)處理對(duì)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(jìn)而影響到生菜的生長(zhǎng) 發(fā)育和產(chǎn)量 凈光合 速率 是評(píng)估植物光合作用能力的重要指標(biāo)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(duì)光能的利用 表 氣孔導(dǎo)率 反映了葉片氣孔的開放程度以 及對(duì)外界氣體和水汽的傳導(dǎo)能力 蒸騰速率 指的是在單位時(shí)間內(nèi) 單位葉面積所散失的水分 量 提升蒸騰速率可以促進(jìn)內(nèi)葉鈣離子的吸收 有助于預(yù)防因葉菜生長(zhǎng)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(lán)光基 礎(chǔ)上添加適量綠光有利于增強(qiáng)生菜葉片蒸騰速率和 氣孔導(dǎo)度 調(diào)節(jié)葉片鈣離子供應(yīng) 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(jìn)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(zhì)處理對(duì)生菜葉片光合參數(shù)的影響 光質(zhì)處理 不同光質(zhì)處理對(duì)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(zhǎng)情況的重要指標(biāo) 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(wú)顯著差異 但均顯著 高于 處理的綠蝶生菜總?cè)~綠 素含量最高 而 處理 次之 未添加綠光的 處理總?cè)~ 綠素含量最低 說明添加適量綠光有 助于葉綠素合成 同時(shí) 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(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 表 不同光質(zhì)處理對(duì)生菜葉片光合色素含量的影響 光質(zhì)處理 葉綠素 含量 葉綠素 含量 類胡蘿卜素含量 總?cè)~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(zhì)處理對(duì)生菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響 蔬菜中可溶性糖的水平對(duì)于其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和收 獲后的保鮮能力至關(guān)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(yàn)結(jié)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(dāng)綠光比例達(dá) 到 時(shí) 生菜可溶性糖的含量最低 較 顯著降低 說明過量的綠光補(bǔ)光影響 了生菜中可溶性糖的合成 維生素 在植物體內(nèi)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(bǔ) 充適當(dāng)比例綠光有助于維生素 的合成 當(dāng)補(bǔ)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(bǔ)光影響生 菜中維生素 的合成 表 生菜中硝酸鹽的含量是評(píng)估其食用安全性的 指標(biāo)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(bǔ)充綠光有利于氮同 化 當(dāng)補(bǔ)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(yīng) 控制在合適比例區(qū)間內(nèi) 表 表 不同光質(zhì)處理對(duì)生菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響 光質(zhì)處理 可溶性糖含量 維生素 含量 硝酸鹽含量 討論 光質(zhì)是植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵光環(huán)境因素 其為光合 作用提供能量 調(diào)控光合作用相關(guān)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(zhì)調(diào) 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(zhǎng) 能有效降低 干燒心嚴(yán)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(zhǎng)生長(zhǎng) 及生物量積累 等方面起作用 而藍(lán)光則抑制植物的生長(zhǎng) 使植株 吸收的鈣滿足其生長(zhǎng)需求 從而緩解燒邊情況 同時(shí)其具有調(diào)控植株正常光合功能 氣孔開度 與葉片性狀 等功能 紅藍(lán)光的綜合使用則可以改 善葉片的形態(tài)結(jié)構(gòu)和葉綠體超微結(jié)構(gòu) 進(jìn)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(qiáng)穿透性 能為植株冠層內(nèi)部補(bǔ)光 在降低作 物燒心率 促進(jìn)植株下胚軸的伸長(zhǎng) 提升番茄 幼苗抗旱性 等方面也起到重要作用 同時(shí) 越來(lái) 越多的研究表明 在紅藍(lán)光中適當(dāng)添加綠光 有助 于提升作物的產(chǎn)量與品質(zhì) 本研究在 紅藍(lán)組合光基礎(chǔ)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(zhì)優(yōu)良的較佳光質(zhì)配比 結(jié)果顯示 與 純 紅藍(lán)光對(duì)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(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 合速率 葉綠素?zé)晒鈪?shù) 光合色素含量及各項(xiàng)營(yíng) 養(yǎng)品質(zhì)等指標(biāo)大體呈先增后減趨勢(shì) 特別是在 的光質(zhì)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(lán)光更能夠深入植物冠 層 在本試驗(yàn)中 綠光為生菜冠層內(nèi)部提供補(bǔ) 光 增強(qiáng)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(jié)果與之接近 植物工廠內(nèi)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(dǎo)致無(wú)法將鈣離子有效運(yùn)輸 到葉片 進(jìn)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(jìn)生菜對(duì) 鈣離子的吸收 降低生菜燒心率 李揚(yáng)眉等的研究 表明 適度降低植物工廠中空氣的相對(duì)濕度 可以 提高葉片氣孔導(dǎo)度與外界的水汽壓差 從而促進(jìn)蒸 騰作用以提高內(nèi)葉中鈣離子的利用率 有助于減輕 干燒心現(xiàn)象 筆者推測(cè) 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(dǎo)度 促進(jìn)蒸騰作用 增強(qiáng)植株的鈣離 子利用吸收 有效緩解了生菜因生長(zhǎng)過快導(dǎo)致的干 燒心問題 葉綠素?zé)晒鈪?shù)能夠反映植物對(duì)光環(huán)境的適 應(yīng)性及受脅迫程度 其中 是 最大光 化學(xué)效率 代表光化學(xué)反應(yīng)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(shí)際光化學(xué)效率 用于估 算 天線色素吸收的光能中用于光化學(xué)反應(yīng)的 比例 代表非光化學(xué)淬滅系數(shù) 較高的 表示植株具有較高的光保護(hù)能力 代表植物光 化學(xué)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(xué)反應(yīng) 同 時(shí)也有能力耗散過剩的光能 以降低葉片反應(yīng)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(zhǎng) 速度和提高產(chǎn)量 從蒸騰速率的比較結(jié)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(qiáng) 有利于植株對(duì)鈣離子的利用 對(duì)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(zhuǎn)化和有機(jī)物質(zhì)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(nèi)的綠光有利于促進(jìn)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(lán)組合光基礎(chǔ)上添加 綠光處理的 生菜葉綠素積累與植株生長(zhǎng)最優(yōu) 與先前 等的 研究結(jié)果 紅藍(lán)光處理中添加 的綠光可以促進(jìn) 植物生長(zhǎng) 相吻合 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)關(guān)系到生菜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 產(chǎn)量及 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 在營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)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(nèi)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(duì)照組降低 了 減少了食用者健康風(fēng)險(xiǎn) 說明補(bǔ)充綠光 有助于生菜硝酸鹽的代謝 并提升其品質(zhì) 該結(jié)果 與 等的研究結(jié)果 綠光有助于降低生菜中的硝 酸鹽含量 一致 結(jié)論 綜上所述 在 的光質(zhì)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(yíng)養(yǎng)品質(zhì)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(zhì)配比 參考文獻(xiàn) 王 奇 劉文科 紅藍(lán)光生育期光質(zhì)變化模式對(duì)水培生菜 生長(zhǎng)與品質(zhì)的影響 中國(guó)照明電器 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 姜岳叢 佟 靜 武占會(huì) 等 不同光質(zhì)對(duì)植物工廠生菜干燒心 及品質(zhì)的影響 蔬菜 鄭曉蕾 丸尾達(dá) 朱月林 植物工廠條件下光質(zhì)對(duì)散葉萵苣生長(zhǎng) 和燒邊發(fā)生的影響 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 陳福明 陳順偉 混合液法測(cè)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(cè)定 紫外分光光度快 速測(cè)定方法探討 光譜實(shí)驗(yàn)室 王學(xué)奎 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù) 版 北京 高等 教育出版社 李合生 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù) 北京 高等教育 出版社 李雨桐 油菜素內(nèi)酯調(diào)控缺鈣誘導(dǎo)的娃娃菜干燒心抗性的生理 與分子機(jī)制 蘭州 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 張守仁 葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)的意義及討論 植物學(xué)通 報(bào) 時(shí)向東 汪文杰 王衛(wèi)武 等 遮陰下氮肥用量對(duì)雪茄外包皮煙 葉光合特性的調(diào)控效應(yīng) 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào) 蔡嘉祺 尹克林 錢 春 等 七個(gè)釀酒葡萄品種光合特性的研 究 落葉果樹 李揚(yáng)眉 劉 鑫 賈夢(mèng)晗 等 光期濕度對(duì)植物工廠生菜干燒心 及其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué) 楊玉珍 王國(guó)霞 張志浩 油用牡丹鳳丹光合作用對(duì)光照度及胞 間 濃度的季節(jié)響應(yīng) 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 栗國(guó)棟 劉嘉興 石 玉 等 外源硅對(duì)生菜生長(zhǎng) 光合及品質(zhì)特 性的影響 北方園藝 王曉晶 陳曉麗 郭文忠 等 綠光對(duì)生菜生長(zhǎng)和品質(zhì)的影 響 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象 楊俊偉 鮑恩財(cái) 張珂嘉 等 不同紅藍(lán)光比例對(duì)番茄幼苗葉片 結(jié)構(gòu)及光合特性的影響 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 左利兵 結(jié)球生菜干燒心發(fā)病原因及防治措施 現(xiàn)代農(nóng)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?zé)晒馓匦缘谋容^分析 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 尤 鑫 龔吉蕊 段慶偉 等 兩種雜交楊品系光合系統(tǒng) 葉綠 素?zé)晒馓卣?生態(tài)學(xué)報(bào) 徐世靜 肖 艷 王曉玲 等 褪黑素對(duì)干旱脅迫白菜生長(zhǎng)生理及根際微生態(tài)的影響 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 褪黑素對(duì)干旱脅迫白菜生長(zhǎng)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(nóng)業(yè)科學(xué)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(duì)白菜生長(zhǎng)生理及根際微生態(tài)的影響 旨在為研究白菜的抗旱機(jī)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(duì)干旱脅迫下白菜骨干材料 幼苗生長(zhǎng)生理及 土壤微生物數(shù)量 酶活性的影響 結(jié)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(zhǎng) 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?jī)H在 褪黑素處理下顯著增加 與對(duì)照相比 干旱脅迫后白菜根際土壤細(xì)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(xì)菌 放線菌的數(shù)量 真菌數(shù)量?jī)H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(píng)估結(jié)果顯 示 褪黑素處理的抗旱性最強(qiáng) 綜上 褪黑素能通過增強(qiáng)抗氧化酶活性 提高滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量 減輕膜 質(zhì)過氧化程度 改善土壤質(zhì)量等來(lái)提高白菜幼苗的耐旱性 且褪黑素濃度為 時(shí)效果最佳 關(guān)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(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 文章編號(hào) 收稿日期 基金項(xiàng)目 河南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng) 編號(hào) 河南省農(nóng)業(yè)良種聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目 編號(hào) 河 南省科技攻關(guān)項(xiàng)目 編號(hào) 作者簡(jiǎn)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(nóng)作物因干旱災(zāi) 害造成的產(chǎn)量損失高達(dá) 植物地上部分 根 系形態(tài)易受干旱脅迫的影響 最終導(dǎo)致植物生長(zhǎng)和 產(chǎn)量受阻 干旱脅迫下植物的活性氧 過 量產(chǎn)生 導(dǎo)致有害物質(zhì)丙二醛 含量顯著升 高 植物便利用內(nèi)部防御機(jī)制如抗氧化酶來(lái)避免活 性氧的積累 而氧化應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致膜過氧化 有研 究發(fā)現(xiàn) 土壤酶在土壤有機(jī)化合物的生物降解中起 著至關(guān)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(dòng)變化的微妙指標(biāo) 土壤水分含 量的缺失會(huì)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(zhǎng)促進(jìn)劑和生根劑 在植物對(duì)逆境的防御中起著重 要作用 褪黑素濃度在其發(fā)揮調(diào)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(zhǎng)受到促進(jìn) 在較高濃度褪黑素的作用下 生 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期