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        不同基質(zhì)條件對蝦脊蘭葉片葉綠素含量的影響

        2021-12-02 07:13:08王利平李艷莉
        陜西林業(yè)科技 2021年5期
        關(guān)鍵詞:植物

        王利平,李艷莉

        (1.楊凌秦嶺山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)股份有限公司;2.楊凌質(zhì)量技術(shù)檢測檢驗所;陜西楊凌 712100)

        葉綠素含量高低是反映植物葉片光合能力的重要指標,葉綠素含量越高,幼苗光能利用率越高,光合作用能力越強,營養(yǎng)物質(zhì)的積累越多,也越有利于植株抵抗和適應(yīng)不良環(huán)境[1-2]。蘭科蝦脊蘭屬植物具有重要的藥用和科研價值,多年來由于生存環(huán)境日益惡化和人為過度采挖,資源受到嚴重破壞,瀕臨滅絕[3],被《中國紅色物種名錄》列為國家二級瀕危保護植物[4],一些種已成為極危物種,日益受到人們的關(guān)注。蝦脊蘭是蝦脊蘭屬多年生草本植物,植株高大,花色艷麗,部分種具有怡人的清香,被譽為“花中西施”,近年來廣受市場歡迎,栽植量越來越大,為培育壯苗,提高移栽成活率[5-7],我們進行了不同基質(zhì)對溫室大棚蝦脊蘭的葉綠素組成及含量影響研究。

        1 材料與方法

        1.1 實驗設(shè)計處理與材料

        試驗基質(zhì)由腐木、腐殖土和河沙的質(zhì)量按不同比例配置[8-10],共設(shè)8種(處理),每處理重復(fù)4次(表1)。腐木為松杉木材腐木,材質(zhì)變軟,邊材開始腐爛,樹皮零碎,粉碎后過2~3 mm篩備用。腐土采自秦嶺林地?zé)o病蟲害的床土,有機質(zhì)含量1.36%,氮磷鉀總含量4.0%。河沙采自渭河楊凌段,經(jīng)2 mm網(wǎng)篩選。試驗用基質(zhì)按試驗設(shè)計配置,并噴灑滅菌劑后裝盆,待栽苗。

        表1 蝦脊蘭生長的不同基質(zhì)處理

        試驗用蝦脊蘭苗由楊凌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園提供,植株個體大小一致,生長正常,無病蟲危害;2019年3月中旬按試驗設(shè)計移植于營養(yǎng)缽并在溫室大棚中栽培管理,在9月底采集生長正常、無病蟲危害的葉片;葉片采集時每個處理選取3株,每株選取南向葉片1個,并避開老葉和新長出的嫩葉,剪碎、混勻后,剔除粗大葉脈,每處理分別稱重0.050 g,再重新均分成3份,加入96%無水乙醇10 ml,于23 ℃水浴鍋中遮光浸提12 h后,過濾即得到色素濾液,用于測定樣品葉綠素含量和類胡蘿卜素含量。

        1.2 測定方法

        葉綠素a、葉綠素b含量以及類胡蘿卜素含量采用分光光度計法進行測定。將上述制備好的色素濾液,分別在波長665、649、470 nm處測定吸光值,共3次重復(fù),用96%無水乙醇作參比液,并按下列公式計算葉綠素a、b含量、總?cè)~綠素含量和類胡蘿卜素含量[11-12]。

        葉綠素a含量Ya(mg·g-1)=(13.595×A665-6.88×A649) ×10/1 000 m

        葉綠素b含量Yb(mg·g-1) =(24.96%A649-7.32×A665) ×10/1 000 m

        總?cè)~綠素含量Y(mg·g-1) =Ya+Yb

        類胡蘿卜素含量H(mg·g-1) =[1 000×A470-205×Ya-114.8×Yb)/245]×10/1 000 m

        式中,A665、A649、A470分別表示相應(yīng)波長下的吸光度值,10為提取液體積(ml),m為葉片質(zhì)量(g)。

        1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

        數(shù)據(jù)采用Excel軟件進行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同基質(zhì)對蝦脊蘭葉綠素含量的影響

        2.1.1 葉綠素a含量 光合作用中極少數(shù)葉綠素a分子起轉(zhuǎn)換光能的作用,提高葉綠素a含量有利于提高光合作用效率[13]。由不同基質(zhì)培育的蝦脊蘭葉片吸光度(表2)計算得出的蝦脊蘭葉片葉綠素含量表(表3)可以看出,蝦脊蘭在試驗中的不同基質(zhì)栽培后,葉綠素a的含量范圍為0.914~2.402 mg·g-1,變幅范圍很大,其中,處理J7含量最高,為2.402 mg·g-1,與其它各處理差異顯著,處理J1葉綠素a含量最低,除與處理J2、J3差異不顯著外,與其它處理差異均顯著,說明處理J7即純腐土對提高蝦脊蘭葉片葉綠素a含量作用顯著,處理 J1、J2、J3對提升蝦脊蘭葉片葉綠素a含量效果最差。

        表2 不同基質(zhì)下的蝦脊蘭葉片吸光度

        表3 不同處理基質(zhì)下的蝦脊蘭葉片葉綠素及胡蘿卜素含量

        2.1.2 葉綠素b含量 葉綠素b在植物光合作用中主要起吸收和傳遞光能的作用[14]。表3顯示,在不同基質(zhì)生長條件下蝦脊蘭葉片葉綠素b含量為0.461~0.973 mg·g-1,平均值0.668 mg·g-1。其中處理J7最高,處理J1最低,不同處理之間的變化趨勢與葉綠素a基本一致,表明處理J7即純腐土最有利于提高蝦脊蘭葉片葉綠素b含量,而純腐木對提高蝦脊蘭葉片葉綠素b含量最不利;有利于提升葉綠素a含量的培養(yǎng)基質(zhì)也極有可能有利于提升葉綠素b含量。

        2.1.3 總?cè)~綠素含量 葉綠素是影響植物光合作用效率的最重要色素[15],在光合作用中有著重要地位。蝦脊蘭在不同基質(zhì)生長下其葉綠素含量的變化如表3。不同處理總?cè)~綠素含量在1.375~3.375 mg·g-1之間,平均值2.230 mg·g-1。也是處理J7含量最高,處理J1最低,表明處理J7即純腐土最有利于提高蝦脊蘭葉片總?cè)~綠素含量,而純腐木對提高蝦脊蘭葉片總?cè)~綠素含量最不利。

        2.2 不同基質(zhì)對蝦脊蘭類胡蘿卜素含量的影響

        類胡蘿卜素是植物光合作用的重要色素,類胡蘿卜素可以吸收和傳遞光能,其還原性可以避免葉綠素被光氧化分解,保護植物正常生長發(fā)育[16]。蝦脊蘭在不同基質(zhì)生長條件下類胡蘿卜素含量在0.018~0.059 mg·g-1之間,平均值0.034 mg·g-1。其中處理J7最高,處理J1最低,處理J7與其它各處理差異顯著,處理J1除與處理J2、J3差異不顯著外,與其它處理差異均顯著,說明處理J7即純腐土處理類胡蘿卜素含量最高,最有利于提高蝦脊蘭葉片類胡蘿卜素含量,而純腐木對提高蝦脊蘭葉片類胡蘿卜素含量最不利。

        3 討論與結(jié)論

        葉綠素和類胡蘿卜素是綠色植物葉片中最重要的光合色素,其含量的高低直接影響植物光合作用的強弱,并且也影響其生理代謝活動強弱和抗逆性高低[17]。葉綠素a主要吸收長光波的直射光[18],其含量的提高有利于植物光合作用的進行,有利于累積更多的有機組織,提高植物的適應(yīng)性和抗逆性[18]。葉綠素b則主要吸收短光波的散射光[19],其含量變化會影響植物對不同波長光線的利用效率[20]。類胡蘿卜素在光合作用中作為天線,在植物光合作用過程中其參與了光能捕獲過程;同時類胡蘿卜素還能提高植物抗逆性,主要原因是類胡蘿卜素可以減少或者降低過多活性氧產(chǎn)生,并能保持葉綠素體內(nèi)超氧陰離子產(chǎn)生和猝滅的平衡[17,21]。

        由于三種基質(zhì)的成分及其含量不同,營養(yǎng)物質(zhì)作用效果也不同。在提高葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量,促進植株生長方面,處理J1即腐木10份+腐土0份+河沙0份效果最差,處理J7即腐木0份+腐土10份+河沙0份效果最好,處理J5即腐木2份+腐土4份+河沙4份效果也較好。究其原因,可能是蝦脊蘭原生環(huán)境為針闊混交林下,土壤濕潤、凋落物層厚、腐殖質(zhì)豐富,腐土基質(zhì)與其最接近,而腐木雖有一定養(yǎng)分、且透氣性很好,但保水性差,K、P等礦物養(yǎng)分不足。生產(chǎn)中建議以林下腐土作基質(zhì)培養(yǎng)蝦脊蘭苗木。

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