光照強(qiáng)度和光質(zhì)對(duì)含羞草環(huán)境適應(yīng)性的影響.pdf

25 試 驗(yàn) 研 究 中國(guó)農(nóng)業(yè)文摘 農(nóng)業(yè)工程 2020年第6期 當(dāng)今的氣候變化使極端天氣更加普遍 例如全 球變暖使平均氣溫呈現(xiàn)上升趨勢(shì) 1 這樣的天氣導(dǎo)致 農(nóng)作物因?qū)Νh(huán)境的不適應(yīng)而減產(chǎn) 2 因此 增強(qiáng)農(nóng)作 物對(duì)環(huán)境變化的耐受度一直是育種研究的重要方向之 一 含羞草 Mimosa pudica 是一種對(duì)外界刺激敏感 的豆科植物 它的葉片會(huì)因受到外界刺激 如觸碰 而快速地閉合 這是一種避免被捕食的防御機(jī)制 3 通過(guò)觀察含羞草葉片的閉合規(guī)律 我們可以觀察到含 羞草對(duì)特定外界刺激的反應(yīng)程度 閉合程度越小 即 張開(kāi)程度越大 表明它們對(duì)外界刺激越習(xí)慣 對(duì)特定 外界環(huán)境變化的耐受度越高 4 光照強(qiáng)度是影響植物生理活動(dòng)最重要的因素之 一 已有研究表明 含羞草葉片的閉合與植物所處環(huán) 境的光照強(qiáng)度有關(guān) 為了節(jié)省能量 生活在低光照強(qiáng) 度下的含羞草更容易在受到刺激時(shí)放棄閉合葉片 5 Gagliano等 2014 做了高光照強(qiáng)度與低光照強(qiáng)度兩 組的對(duì)比試驗(yàn) 結(jié)果表明低光照強(qiáng)度下含羞草形成記 憶更快 6 適應(yīng)能力更強(qiáng) 光質(zhì)對(duì)植物光合特性和生長(zhǎng)發(fā)育具有顯著的影 響 已有研究發(fā)現(xiàn) 紅光對(duì)洋薊和生菜的生長(zhǎng)發(fā)育 起到至關(guān)重要的促進(jìn)作用 主要是由于紅光下的植 物光合效率最高 7 9 紅光顯著促進(jìn)黃瓜 辣椒的生 長(zhǎng) 10 11 有利于提高草莓 瓠瓜幼苗的凈光合速率 氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率 增強(qiáng)植物的光合能力 12 13 藍(lán) 光使地黃 藜蒿等植物長(zhǎng)勢(shì)良好 14 15 但降低了草莓 的光合性能 12 基于以上分析 本文提出假設(shè) 假設(shè)1 在低光照強(qiáng)度下 含羞草的適應(yīng)性最 強(qiáng) 其次是中等光照強(qiáng)度 高光照強(qiáng)度下含羞草的適 應(yīng)性最弱 假設(shè)2 在紅色光照條件下 含羞草的適應(yīng)性最 弱 適應(yīng)性形成得最慢 假設(shè)3 在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中 隨著時(shí)間的推移 含 羞草的適應(yīng)性逐漸增強(qiáng) 本文的貢獻(xiàn)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面 一是現(xiàn)有涉 及光照強(qiáng)度對(duì)植物適應(yīng)性影響的研究較多 但少有研 究光照強(qiáng)度對(duì)含羞草適應(yīng)性影響 二是探討光質(zhì)對(duì)含 羞草適應(yīng)性影響的研究也很少見(jiàn) 因此 本文在已有 研究基礎(chǔ)之上 做了低 中 高三組光照強(qiáng)度和紅 藍(lán) 白三種光質(zhì)與自然光的對(duì)照實(shí)驗(yàn) 分析光照強(qiáng)度 和光質(zhì)對(duì)含羞草適應(yīng)性的影響 含羞草葉片的張開(kāi)程 度可以反映它們對(duì)特定外界刺激的適應(yīng)性 且是一種 易于觀察和量化的指標(biāo) 本文采用葉片張開(kāi)程度來(lái)衡 量含羞草對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性 1 材料與方法 1 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)共設(shè)6個(gè)含羞草培育場(chǎng)所 1個(gè)自然光照?qǐng)?所 在朝陽(yáng)的陽(yáng)臺(tái)上 和5個(gè)長(zhǎng)53cm 寬30cm 高 52cm的暗箱場(chǎng)所 一個(gè)陰面的房間 5個(gè)暗箱分別 內(nèi)置了不同數(shù)量的4W LED燈管包括1根白色 2根白 色 3根白色 2根藍(lán)色 2根紅色 用于控制植物生 長(zhǎng)的光照環(huán)境 其中只有1根燈管的為低光照組 2 根燈管的為中等光照組 3根燈管的為高光照組 這 光照強(qiáng)度和光質(zhì)對(duì)含羞草環(huán)境適應(yīng)性的影響 辛浩然 1 劉玉梅 2 Rob Kneepkens 1 1 中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100080 2 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 北京 100083 摘要 極端的氣候變化會(huì)因農(nóng)作物對(duì)新環(huán)境的不適應(yīng)而導(dǎo)致減產(chǎn) 增強(qiáng)農(nóng)作物對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)性具有重 要的現(xiàn)實(shí)意義 本文以含羞草為實(shí)驗(yàn)材料 通過(guò)設(shè)置白色 低光照強(qiáng)度組 白色 中等光照強(qiáng)度組 白色 高 光照強(qiáng)度組 藍(lán)色 中等光照強(qiáng)度組 紅色 中等光照強(qiáng)度組5個(gè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景 以自然光對(duì)照 探究不同光照強(qiáng) 度 不同光質(zhì)對(duì)含羞草環(huán)境適應(yīng)性的影響 結(jié)果表明 在光照強(qiáng)度較低的條件下 受滴水刺激后的含羞草葉 片的張開(kāi)程度較大 含羞草的適應(yīng)性較強(qiáng) 紅光組的含羞草葉片張開(kāi)程度最小 對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性最弱 藍(lán)光 組的張開(kāi)程度比紅光組大 對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng) 白光組的含羞草適應(yīng)性最強(qiáng) 隨著時(shí)間的推移 含羞草的 適應(yīng)性逐漸增強(qiáng) 本研究為優(yōu)化含羞草設(shè)施栽培的光照和光質(zhì)參數(shù)提供參考 關(guān)鍵詞 光照強(qiáng)度 光質(zhì) 含羞草 適應(yīng)性 26 試 驗(yàn) 研 究 中國(guó)農(nóng)業(yè)文摘 農(nóng)業(yè)工程 2020年第6期 樣 含羞草樣本包括6組 白色 低光照強(qiáng)度組 白 色 中等光照強(qiáng)度組 白色 高光照強(qiáng)度組 藍(lán)色 中 等光照強(qiáng)度組 紅色 中等光照強(qiáng)度組 自然光對(duì)照 組 樣本的分布如表1所示 為了便于通風(fēng) 每個(gè)暗箱底部放置了通風(fēng)槽 通風(fēng)槽的底部墊了一層黑色的遮雨塑料布 以免干 擾箱內(nèi)植物接受正常的光照 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每天上午 7 00開(kāi)始給光 光照時(shí)間持續(xù)11 12h 以保證植物 獲得充足的光照 我們于2020年7月28日開(kāi)始按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的條件 將含羞草植株放在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所開(kāi)始培育 每天上午7點(diǎn) 給光 晚上7點(diǎn)停止給光 澆水 使植株適應(yīng)一段時(shí) 間的新環(huán)境 于2020年8月5日開(kāi)始記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 表1 樣本的分布 變量名稱 光質(zhì) 樣本量 白色 藍(lán)色 紅色 自然光 光照強(qiáng)度 低 210 0 0 210 中 209 208 136 215 768 高 207 0 0 207 樣本量 626 208 136 215 1185 數(shù)據(jù)來(lái)源 作者開(kāi)展實(shí)驗(yàn)獲得 1 2 訓(xùn)練計(jì)劃和測(cè)量 本文采用滴水刺激含羞草葉片的方式對(duì)含羞草 進(jìn)行訓(xùn)練 已有研究表明 利用滴水方法刺激含羞草 葉片的方法是可行的 16 每天在上午9 00點(diǎn)和下午 15 00點(diǎn)分別對(duì)含羞草進(jìn)行2次訓(xùn)練 該訓(xùn)練持續(xù)了 6天 每次訓(xùn)練之前 從每組植株中隨機(jī)選16 18片 葉子作為樣本葉片進(jìn)行滴水刺激 為了保證滴水刺激 的幅度適中且平穩(wěn) 訓(xùn)練時(shí)用10ml塑料滴管從高于葉 片15cm處對(duì)樣本葉片滴水3 5滴 含羞草葉片最大寬 度的測(cè)量方法 用游標(biāo)卡尺測(cè)出樣本葉片受刺激前的 最大葉寬d1和受刺激后的最大葉寬d2 并記錄測(cè)量結(jié) 果 1 3 分析方法 本文采用葉片張開(kāi)程度來(lái)衡量含羞草對(duì)滴水刺 激的適應(yīng)性 其計(jì)算方程式為 1 其中 r表示葉片張開(kāi)程度 r值越大 表明葉片 張開(kāi)程度越大 其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性越強(qiáng) 本文使用KruskalWallis非參數(shù)檢驗(yàn)法對(duì)不同光照 強(qiáng)度 低 中 高 自然光 和不同光質(zhì) 白 藍(lán) 紅 自然光 的葉片張開(kāi)程度的顯著性差異進(jìn)行檢 驗(yàn) 其原假設(shè)為不同光照強(qiáng)度組和不同光質(zhì)組的含羞 草葉片的張開(kāi)程度無(wú)顯著差異 當(dāng)Kruskal Wallis檢 驗(yàn)的 P值 0 001 0 05時(shí) 說(shuō)明原假設(shè)不成立 表明不 同光照強(qiáng)度和不同光質(zhì)葉片的張開(kāi)程度差異顯著 數(shù)據(jù)處理和非參數(shù)KruskalWallis檢驗(yàn)使用 STATA14統(tǒng)計(jì)軟件 圖表生成采用Microsoft Office Excel365軟件 2 結(jié)果 2 1 光照強(qiáng)度的影響 為了探究光照強(qiáng)度對(duì)含羞草環(huán)境適應(yīng)性的影 響 我們選擇了4組不同光照強(qiáng)度下滴水刺激前葉片 最大寬度 刺激后葉片最大寬度和葉片張開(kāi)程度做了 對(duì)比分析 表2 表2 不同強(qiáng)度的白色光照條件下含羞草葉片滴水刺激前 后的最大寬度及張開(kāi)程度 變量名稱 白色光照強(qiáng)度 自然光 KruskalWallis P value 低 中 高 刺激前最大葉寬 mm 0 000 1 均值 23 35 22 48 20 06 21 28 標(biāo)準(zhǔn)差 5 74 4 63 5 80 5 91 刺激后最大葉寬 mm 0 000 1 均值 5 09 4 70 4 00 3 58 標(biāo)準(zhǔn)差 2 30 1 84 1 34 1 35 葉片張開(kāi)程度 0 000 1 均值 22 80 21 07 20 88 17 25 標(biāo)準(zhǔn)差 10 97 7 04 7 12 5 90 數(shù)據(jù)來(lái)源 作者開(kāi)展實(shí)驗(yàn) 經(jīng)計(jì)算得到 說(shuō)明 張開(kāi)程度 刺激后葉片最大寬度 刺激前葉片最 大寬度 100 由表2可知 滴水刺激前葉片最大寬度的均值表 現(xiàn)為低光照強(qiáng)度下的葉寬最大 其次是中等強(qiáng)度 高 光照強(qiáng)度組最小 自然光照強(qiáng)度介于中 高強(qiáng)度之 間 通過(guò)KruskalWallis非參數(shù)差異性檢驗(yàn) 滴水刺激 前4組光照強(qiáng)度下葉寬差異的 P值為0 000 1 表明滴水 刺激前不同光照強(qiáng)度下4組葉片寬度存在顯著差異 27 試 驗(yàn) 研 究 中國(guó)農(nóng)業(yè)文摘 農(nóng)業(yè)工程 2020年第6期 與刺激前相似 滴水刺激后葉片最大寬度從大到小依 次為低 中 高光照強(qiáng)度 自然光照強(qiáng)度下的葉片寬 度小于其他三組 KruskalWallis檢驗(yàn)結(jié)果表明滴水刺 激后4組不同光照強(qiáng)度下的葉片寬度存在顯著差異 根據(jù)公式 1 計(jì)算的葉片張開(kāi)程度的結(jié)果表 明 低光照強(qiáng)度組的張開(kāi)程度最大 為22 8 其次 為中等強(qiáng)度 高強(qiáng)度 分別為21 07 20 88 自 然光最小 僅為17 25 此外 低光照強(qiáng)度組的葉 片張開(kāi)程度的標(biāo)準(zhǔn)差最大 10 97 其次是中 高光照強(qiáng)度組 分別為7 04 7 12 自然光組最 小 僅為5 9 表明低光照組內(nèi)各葉片張開(kāi)程度的離 散程度較大 自然光組最小 4組光照強(qiáng)度下葉片張 開(kāi)程度的KruskalWallis非參數(shù)差異性檢驗(yàn)的P value為 0 000 1 可以判斷4中光照強(qiáng)度下葉片受滴水刺激后 葉片的張開(kāi)程度存在顯著差異 為了進(jìn)一步分析不同光照強(qiáng)度下含羞草葉片張 開(kāi)程度的時(shí)間變化規(guī)律 本文對(duì)比了4個(gè)不同光照強(qiáng) 度組在持續(xù)6天的時(shí)間內(nèi)葉片受刺激后張開(kāi)程度的變 化情況 見(jiàn)圖1 圖1 不同強(qiáng)度的白色光照條件下含羞草葉片張開(kāi)程度 的時(shí)間變化 數(shù)據(jù)來(lái)源 作者開(kāi)展實(shí)驗(yàn) 經(jīng)計(jì)算得到 由圖1可以看出 低 中光照強(qiáng)度組葉片的張開(kāi) 程度隨時(shí)間變化呈波動(dòng)上升趨勢(shì) 從實(shí)驗(yàn)第1天到第 6天 低光照強(qiáng)度組由18 91 上升至25 63 中等光 照強(qiáng)度組由17 77 上升至23 98 高光照強(qiáng)度組則 由18 55 上升到23 42 再波動(dòng)下降為18 5 自然 光組在15 74 與18 32 之間波動(dòng) KruskalWallis檢驗(yàn) 結(jié)果表明低光照強(qiáng)度和自然光組葉片張開(kāi)程度在6天 之間沒(méi)有明顯的差異 中 高光照強(qiáng)度組則呈現(xiàn)顯 著的變化 此外 低光照強(qiáng)度組在6天內(nèi)的張開(kāi)程度 明顯大于其他光照組 自然光照組明顯低于其他光照 組 符合表2中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律 2 2 光質(zhì)的影響 為了識(shí)別光質(zhì)對(duì)含羞草環(huán)境適應(yīng)性的影響 我 們又將放在中等強(qiáng)度的不同光質(zhì)光照下生長(zhǎng)的含羞草 的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較 如見(jiàn)表3所示 由表3可知 白 藍(lán) 紅 自然光4組含羞草 滴水刺激前最大葉寬表現(xiàn)為 白光最大 其后依次 為自然光 藍(lán)光 紅光 滴水刺激后最大葉寬 白光最大 其后依次是藍(lán)光 紅光 自然光 各 組間KruskalWallis非參數(shù)差異性檢驗(yàn)的P value都是 0 000 1 表明不同光質(zhì)組間滴水刺激前后的最大葉寬 均存在明顯差異 葉片張開(kāi)程度則表現(xiàn)為白光最大 22 16 其次是藍(lán)光 21 09 然后是紅光 20 81 自然光最小 17 25 通過(guò)對(duì)比四個(gè)光質(zhì)組葉片 受滴水刺激后張開(kāi)程度的標(biāo)準(zhǔn)差 我們發(fā)現(xiàn) 白光標(biāo) 準(zhǔn)差最大 9 75 其次是藍(lán)光 8 21 然后 是紅光 5 90 和自然光 5 90 這說(shuō)明白光 和藍(lán)光組的離差較大 紅光和自然光組的數(shù)據(jù)較為穩(wěn) 定 葉片張開(kāi)程度的KruskalWallis非參數(shù)差異性檢驗(yàn) 的 P值為0 000 1 表明各個(gè)光質(zhì)組間葉片張開(kāi)程度存 在顯著差異 表3 中等強(qiáng)度的不同光質(zhì)條件下含羞草葉片滴水刺激前 后的最大寬度及張開(kāi)程度 變量名稱 光質(zhì) 自然光 KruskalWallis P value 白色 藍(lán)色 紅色 刺激前最大葉寬 mm 0 0001 均值 22 50 20 63 19 50 21 28 標(biāo)準(zhǔn)差 4 58 4 11 5 01 5 91 刺激后最大葉寬 mm 0 0001 均值 4 96 4 32 3 97 3 58 標(biāo)準(zhǔn)差 2 44 1 84 1 30 1 35 葉片張開(kāi)程度 0 0001 均值 22 16 21 09 20 81 17 25 標(biāo)準(zhǔn)差 9 75 8 21 5 90 5 90 數(shù)據(jù)來(lái)源 作者開(kāi)展實(shí)驗(yàn) 經(jīng)計(jì)算得到 圖2顯示了中等強(qiáng)度的不同光質(zhì)條件下含羞草葉 片張開(kāi)程度的時(shí)間變化規(guī)律 從第1天到第6天 各組 葉片張開(kāi)程度呈波動(dòng)性增大趨勢(shì) 白光組由17 77 囹1 不同強(qiáng)度的白色光照條件下含羞草葉片張開(kāi)程度的時(shí)閏變化 數(shù)據(jù)來(lái)源 作者開(kāi)展實(shí)驗(yàn) 經(jīng)計(jì)算得到 由圖1可以看出 低巴中光照強(qiáng)度組葉片的張開(kāi)程度隨時(shí)間變化呈波動(dòng)上升趨勢(shì) 從實(shí) 驗(yàn)第1天到第6天 低光照強(qiáng)度組由18 91 上升至25 63 中等光照強(qiáng)度組由17 77 上升 至23 98 高光照強(qiáng)度組則由18 55 上升到23 42 再波動(dòng)下降為 18 5 自然光組在 15 74 與18 32 之間波動(dòng) KruskalWallis檢驗(yàn)結(jié)果表明低光照強(qiáng)度和自然光組葉片張開(kāi)程 度在6天之間沒(méi)有明顯的差異 中巴高光照強(qiáng)度組則呈現(xiàn)顯著的變化 此外 低光照強(qiáng)度組 在6天內(nèi)的張開(kāi)程度明顯大于其他光照組 自然光照組明顯低于其他光照組 符合表2中發(fā) 現(xiàn)的規(guī)律 2 2光質(zhì)的影響 為了識(shí)別光質(zhì)對(duì)含羞草環(huán)境適應(yīng)性的影響 我們又將放在中等強(qiáng)度的不同光質(zhì)光照下生 長(zhǎng)的含羞草的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較 如見(jiàn)表3所示 由表3可知 白巴藍(lán)巴紅巴自然光4組含羞草滴水刺激前最大葉寬表現(xiàn)為 白光最大 其后依次為自然光巴藍(lán)光巴紅光 滴水刺激后最大葉寬 白光最大 其后依次是藍(lán)光巴紅光巴 自然光 各組間KruskalWallis非參數(shù)差異性檢驗(yàn)的P value都是0 000 1 表明不同光質(zhì) 組間滴水刺激前后的最大葉寬均存在明顯差異 葉片張開(kāi)程度則表現(xiàn)為白光最大 22 16 其次是藍(lán)光 21 09 然后是紅光 20 81 自然光最小 17 25 通過(guò)對(duì)比四個(gè)光質(zhì)組葉片受滴水刺激后張開(kāi)程度的標(biāo)準(zhǔn)差 我們發(fā) 現(xiàn) 白光標(biāo)準(zhǔn)差最大 9 75 其次是藍(lán)光 8 21 然后是紅光 5 90 和自然光 5 90 這說(shuō)明白光和藍(lán)光組的離差較大 紅光和自然光組的數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定 葉片張開(kāi)程度的 KruskalWallis非參數(shù)差異性檢驗(yàn)的P值為0 000 1 表明各個(gè)光質(zhì)組間葉片張開(kāi)程度存在 顯著差異 表3中等強(qiáng)度的不同光質(zhì)條件下含羞草葉片滴水刺激前 后的最大寬度及張開(kāi)程度 變量名稱 光質(zhì) 自然光 KruskalWallis P value 白色 藍(lán)色 紅色 刺激前最大葉寬 mm 0 000 1 均值 22 50 20 63 19 50 21 28 標(biāo)準(zhǔn)差 4 58 4 11 5 01 5 91 28 試 驗(yàn) 研 究 中國(guó)農(nóng)業(yè)文摘 農(nóng)業(yè)工程 2020年第6期 上升至26 05 增幅為46 6 藍(lán)光組由16 57 上升 至25 87 增幅為56 1 紅光組由16 38 上升至 23 31 增幅為42 3 KruskalWallis檢驗(yàn)結(jié)果表明 白 藍(lán) 紅3組在6天之間的葉片張開(kāi)程度均有顯著性 差異 自然光組在15 74 與18 32 之間波動(dòng) 葉片 張開(kāi)程度在6天內(nèi)的差異不顯著 圖2 中等強(qiáng)度的不同光質(zhì)條件下含羞草葉片 張開(kāi)程度時(shí)間變化 數(shù)據(jù)來(lái)源 作者開(kāi)展實(shí)驗(yàn) 經(jīng)計(jì)算得到 3 結(jié)論與討論 通過(guò)對(duì)3個(gè)光照強(qiáng)度 低 中 高 組的對(duì)比 我們發(fā)現(xiàn)滴水刺激前后光照強(qiáng)度越強(qiáng) 葉片的最大寬 度越小 光照強(qiáng)度越低 葉片的張開(kāi)程度越大 表明 含羞草形成的記憶更快 對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng) 該結(jié) 論符合假設(shè)1 這是因?yàn)槿~片的開(kāi)合需要消耗能量才 可以實(shí)現(xiàn)的 相較于高光照強(qiáng)度 生活在低光照強(qiáng)度 下的含羞草的光合效率較小 獲取的能量較小 能夠 節(jié)省更多的能量而得以更好的生存 這就意味著在接 受訓(xùn)練時(shí) 生活在弱光照強(qiáng)度下的含羞草更傾向于節(jié) 省能量 快速適應(yīng)滴水刺激 減少葉片開(kāi)合消耗的能 量 因此葉片很快便不再合攏或合攏程度變小 葉片 張開(kāi)程度變大 生活在高光照強(qiáng)度環(huán)境下的含羞草則 傾向于保持葉片的開(kāi)合 因?yàn)槿~片受刺激后合攏本身 是一種防御行為 可以躲避天敵的捕食 在能量充足 的條件下有利于含羞草的生存 該結(jié)論與Gagliano et al 2014 的研究結(jié)論一致 從3種顏色 紅 白 藍(lán) 對(duì)比組中 我們發(fā)現(xiàn) 滴水刺激前后紅光組的葉片寬度最小 其次是藍(lán)光 組 白光組最大 紅光組的葉片張開(kāi)程度最小 對(duì)環(huán) 境的適應(yīng)性最弱 其次是藍(lán)光組 最后為白光組 且 各組間具有明顯的差異 這與假設(shè)2相一致 這是因 為光質(zhì)的影響源于其對(duì)光合作用的效率的影響 光合 效率越高 植物獲取的能量越多 越傾向于保留受 刺激后閉合葉片這一耗能的自我保護(hù)機(jī)制 適應(yīng)性 形成得越慢 該結(jié)論與Rabaraet al 2017 對(duì)洋薊 Wang et al 2016 和張珂嘉 2018 對(duì)生菜 劉丹 等 2016 對(duì)黃瓜 周華等 2017 對(duì)辣椒 劉慶等 2015 對(duì)草莓 黃枝等 2016 對(duì)瓠瓜的研究結(jié)論 相似 與紅光相比 藍(lán)光下含羞草的光合效率相對(duì)較 低 從光合作用中獲取的能量比較少 傾向于節(jié)省能 量 對(duì)同種刺激不做出耗能的閉合反應(yīng) 適應(yīng)性形成 得更快 該結(jié)論與Manivannan et al 2015 對(duì)地黃 周華等 2017 對(duì)藜蒿的研究結(jié)論一致 此外 我們還發(fā)現(xiàn)除高光照強(qiáng)度組外 無(wú)論是 不同光照強(qiáng)度組還是不同光質(zhì)組 含羞草葉片張開(kāi) 程度隨時(shí)間呈波動(dòng)上升趨勢(shì) 表明隨時(shí)間推移 含 羞草的適應(yīng)性逐漸增強(qiáng) 這符合前文的假設(shè)3 也與 Gagliano et al 2014 的研究結(jié)論一致 參考文獻(xiàn) 1 Lobell DB Schlenker W Costa Roberts J Climate trends and global crop production since 1980 J Science 2011 333 6042 616 620 2 Tack J Barkley A Nalley LL Effect of warming temperatures on US wheat yields J Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2015 112 22 6931 6936 3 Eisner T Leaf folding in a sensitive plant A defensive thorn exposure mechanism J Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 1981 78 402 404 4 Cahill JF Bao T Maloney M Kolenosky C Mechanical leaf damage causes localized but not systemic changes in leaf movement behavior of the Sensitive Plant J Botany 2013 91 1 43 5 Jensen EL Dill LM Cahill JF Applying Behavioral Ecological Theory to Plant Defense Light Dependent Movement in Mimosa pudica Suggests a Trade Off between 刺激后最大葉寬 mm 0 000 1 均值 4 96 4 32 3 97 3 58 標(biāo)準(zhǔn)差 2 44 1 84 1 30 1 35 葉片張開(kāi)程度 0 0001 均值 22 16 21 09 20 81 17 25 標(biāo)準(zhǔn)差 9 75 8 21 5 90 5 90 數(shù)據(jù)來(lái)源 作者開(kāi)展實(shí)驗(yàn) 經(jīng)計(jì)算得到 圖 2 顯示了中等強(qiáng)度的不同光質(zhì)條件下含羞草葉片張開(kāi)程度的時(shí)間變化規(guī)律 從第 1 天到第6天 各組葉片張開(kāi)程度呈波動(dòng)性增大趨勢(shì) 白光組由17 77 上升至26 05 增幅 為46 6 藍(lán)光組由16 57 上升至25 87 增幅為56 1 紅光組由16 38 上升至23 31 增幅為42 3 KruskalWallis檢驗(yàn)結(jié)果表明白巴藍(lán)巴紅3組在6天之間的葉片張開(kāi)程度均 有顯著性差異 自然光組在15 74 與18 32 之間波動(dòng) 葉片張開(kāi)程度在6天內(nèi)的差異不顯 著 數(shù)據(jù)來(lái)源 作者開(kāi)展實(shí)驗(yàn) 經(jīng)計(jì)算得到 3結(jié)論與討論 通過(guò)對(duì)3個(gè)光照強(qiáng)度 低巴中巴高 組的對(duì)比 我們發(fā)現(xiàn)滴水刺激前后光照強(qiáng)度越強(qiáng) 葉片的最大寬度越小 光照強(qiáng)度越低 葉片的張開(kāi)程度越大 表明含羞草形成的記憶更快 對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng) 該結(jié)論符合假設(shè)1 這是因?yàn)槿~片的開(kāi)合需要消耗能量才可以實(shí)現(xiàn)的 相較于高光照強(qiáng)度 生活在低光照強(qiáng)度下的含羞草的光合效率較小 獲取的能量較小 能夠 節(jié)省更多的能量而得以更好的生存 這就意味著在接受訓(xùn)練時(shí) 生活在弱光照強(qiáng)度下的含羞 草更傾向于節(jié)省能量 快速適應(yīng)滴水刺激 減少葉片開(kāi)合消耗的能量 因此葉片很快便不再 合攏或合攏程度變小 葉片張開(kāi)程度變大 生活在高光照強(qiáng)度環(huán)境下的含羞草則傾向于保持 葉片的開(kāi)合 因?yàn)槿~片受刺激后合攏本身是一種防御行為 可以躲避天敵的捕食 在能量充 足的條件下有利于含羞草的生存 該結(jié)論與Gagliano et al 2014 的研究結(jié)論一致 從3種顏色 紅巴白巴藍(lán) 對(duì)比組中 我們發(fā)現(xiàn)滴水刺激前后紅光組的葉片寬度最小 其次是藍(lán)光組 白光組最大 紅光組的葉片張開(kāi)程度最小 對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性最弱 其次是藍(lán) 光組 最后為白光組 且各組間有具有明顯的差異 這與假設(shè)2相一致 這是因?yàn)楣赓|(zhì)的影 響源于其對(duì)光合作用的效率的影響 光合效率越高 植物獲取的能量越多 越傾向于保留受 下轉(zhuǎn)第73頁(yè) 73 種 植 技 術(shù) 中國(guó)農(nóng)業(yè)文摘 農(nóng)業(yè)工程 2020年第6期 濕性粉劑 或者使用一定濃度的海正滅蟲(chóng)靈乳油進(jìn)行 噴施 對(duì)蚜蟲(chóng)的防治 使用一定濃度的克螨特可濕性 粉劑進(jìn)行噴施 8 留種 采收 留種 為保持品種的純度 宜選留植株中部以 下的莢果留種 摘除上部莢果 采收 一般情況下 在開(kāi)花之后的10天就可以 采收嫩莢 同時(shí)隔1 2天采收一次 可以連續(xù)采摘 50 60天 需要注意的是采收的四季豆必須無(wú)病蟲(chóng) 害 9 結(jié)束語(yǔ) 四季豆在我國(guó)有廣泛的種植范圍 是人們喜愛(ài) 的蔬菜之一 為保證四季豆的產(chǎn)量和質(zhì)量 應(yīng)該重視 四季豆栽培技術(shù) 科研人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)四季豆栽培技 術(shù)的研究 不斷提高栽培技術(shù)和水平 為人們提供健 康和放心食用的四季豆 參考文獻(xiàn) 1 卯升亮 地方特色菜豆會(huì)澤四季豆無(wú)公害高產(chǎn)栽培 技術(shù) J 中國(guó)園藝文摘 2014 30 8 189 190 2 何林夫 楊重衛(wèi) 四季豆食用價(jià)值及早春栽培技術(shù) J 吉林蔬菜 2011 5 18 19 3 黃來(lái)健 廖建良 惠州四季豆病蟲(chóng)害綜合防治技術(shù) J 中國(guó)園藝文摘 2017 33 6 197 198 4 林雙和 遂昌山地四季豆無(wú)公害高效栽培技術(shù) J 上海農(nóng)業(yè)科技 2012 5 84 86 5 王其創(chuàng) 早春四季豆促早高產(chǎn)栽培技術(shù) J 蔬菜 2011 7 17 18 Predation Risk and Energetic Reward J The American Naturalist 2011 177 377 381 6 Gagliano M Renton M Depczynski M et al Experience teaches plants to learn faster and forget slower in environments where it matters Oecologia 2014 175 1 63 72 7 Rabara R C Behrman G Timbol T et al Effect of Spectral Quality of Monochromatic LED Lights on the Growth of Artichoke Seedlings J Frontiers in Plant Science 2017 8 190 8 Wang J Lu W Tong Y and Yang Q Leaf morphology photosynthetic performance chlorophyll fluorescence stomatal development of lettuce Lactuca sativa L exposed to different ratios of red light to blue light Frontiers in Plant Science 2016 7 250 9 張珂嘉 鄒志榮 楊俊偉 等 不同比例紅藍(lán)光對(duì)奶 油生菜生長(zhǎng) 光合特性及品質(zhì)的影響 J 蔬菜 2018 38 2 7 12 10 劉丹 劉曉英 焦學(xué)磊 等 不同LED光源對(duì)溫室黃瓜 幼苗生長(zhǎng)和生理特性的影響 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2016 44 8 238 242 11 周華 陳銘 劉淑娟 等 LED光質(zhì)對(duì) 余干 辣椒生殖 生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)的影響 J 北方園藝 2017 20 88 92 12 劉慶 連海峰 劉世琦 等 不同光質(zhì) LED 光源對(duì)草 莓光合特性 產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 J 應(yīng)用生態(tài)學(xué) 報(bào) 2015 26 6 1743 1750 13 黃枝 林魁 林碧英 等 光質(zhì)對(duì)瓠瓜幼苗光合及若 干生理特性的影響 J 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科 學(xué)版 2016 36 2 85 90 14 Manivannan A Soundararajan P Halimah N et al Blue LED light enhances growth phytochemical contents and antioxidant enzyme activities of Rehmanniaglutinosa cultured in vitro J Horticulture Environment and Biotechnology 2015 56 1 105 113 15 周華 劉淑娟 劉騰云 等 LED光質(zhì)和光強(qiáng)對(duì)藜蒿生 長(zhǎng)和品質(zhì)的影響 J 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017 56 17 3305 3307 16 Holmes E and Yost M Behavioral studies in the sensitive plant J Worm Runners Digest 1966 8 38 40 上接第28頁(yè)