• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      低溫弱光脅迫對(duì)設(shè)施黃瓜葉片面積與干物質(zhì)量的影響

      2022-03-28 01:45:56唐衛(wèi)東劉振文劉冬生胡雪華
      關(guān)鍵詞:葉齡弱光物質(zhì)量

      唐衛(wèi)東,劉振文,劉冬生,胡雪華

      (井岡山大學(xué) a.農(nóng)作物生長重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;b.電子與信息工程學(xué)完;c.生命科學(xué)學(xué)院,江西 吉安 343009)

      低溫弱光是設(shè)施農(nóng)作物越冬和早春季節(jié)生產(chǎn)中最具威脅性的逆境之一。研究表明,低溫弱光脅迫對(duì)黃瓜等喜溫作物生育期葉片的形態(tài)功能影響較大,可導(dǎo)致葉片大小、比葉質(zhì)量與葉綠素含量等變化出現(xiàn)異常。由于葉性狀特征能夠較好地反映作物生長發(fā)育狀況及其與外部環(huán)境之間的作用關(guān)系,從不同角度研究葉性狀特征及其與環(huán)境因子的相互關(guān)系,以便進(jìn)一步探索作物生長對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)性,是近年來國內(nèi)外學(xué)者廣為關(guān)注的問題。隨著精細(xì)農(nóng)業(yè)與數(shù)字農(nóng)業(yè)等技術(shù)的快速發(fā)展,深入探索低溫弱光脅迫下葉片形態(tài)變化有助于作物生長動(dòng)態(tài)的定量分析與實(shí)時(shí)監(jiān)測。

      為探究葉性狀對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)性,人們常根據(jù)葉性狀生理特征的變化來探尋滿足作物生長所需的溫光環(huán)境等。陳春宏等研究了光合有效輻射對(duì)黃瓜葉片光合作用、器官發(fā)育、干物質(zhì)累積與分配等的影響。有文獻(xiàn)研究了溫度變化對(duì)黃瓜葉片光合速率、蒸騰速率、葉綠素組成結(jié)構(gòu)與含量的影響,進(jìn)而探尋了光強(qiáng)對(duì)黃瓜葉片光合產(chǎn)物積累與代謝功能的影響。已有成果較好地研究了外部環(huán)境因子對(duì)葉性狀特征及其變化的作用規(guī)律,但是多數(shù)以單因素對(duì)葉性狀特性的影響研究為主。例如,現(xiàn)有研究大部分致力于溫度或光照對(duì)葉片形態(tài)參數(shù)、光合特性等性狀的作用,但實(shí)際上溫度往往與光照等其他環(huán)境因子共同影響葉性狀的變化,而探究多因素對(duì)葉性狀及其特性變化的影響尚不夠深入。目前大多成果主要集中于探究黃瓜葉性狀及其受外部環(huán)境因子影響規(guī)律,缺乏在多重逆境下針對(duì)不同葉齡葉片形態(tài)變化的深入研究。研究表明,與單一逆境脅迫相比,作物在低溫弱光等多重逆境作用下其葉片大小、形狀、葉柄大小與葉片表面附屬結(jié)構(gòu)特征之間呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性。

      國內(nèi)外學(xué)者對(duì)大田作物低溫弱光脅迫響應(yīng)研究方面做了大量工作,但是目前有關(guān)低溫弱光對(duì)設(shè)施園藝作物葉片形態(tài)變化的影響研究較少,尤其是低溫弱光對(duì)黃瓜不同葉齡葉片面積與干物質(zhì)量變化的影響尚未見報(bào)道。探討低溫弱光對(duì)黃瓜不同葉齡葉片面積與干物質(zhì)量變化的影響,既可以為逆境下作物葉性狀特征的分析和預(yù)測提供支持,也能為溫室環(huán)境管理與優(yōu)化調(diào)控提供參考。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)材料

      以水果型黃瓜品種碧玉3號(hào)為試材,該品種為全雌無限生長型。通過組培育苗,待黃瓜幼苗長至2葉1心時(shí),選取長勢一致的幼苗定植于溫室中,緩苗2周后開始進(jìn)行低溫弱光脅迫試驗(yàn)。黃瓜栽培采用枕式袋裝,袋內(nèi)基質(zhì)為珍珠巖與蛭石(質(zhì)量比為2∶1)。每袋種植4株,栽培密度為2.4株·m,株行間距均勻。在黃瓜栽培管理時(shí),除植株第3節(jié)以下,其余節(jié)位均保留1個(gè)花芽,及時(shí)摘除側(cè)枝和卷須。試驗(yàn)采用營養(yǎng)液滴灌并按照設(shè)施無土栽培技術(shù)要求進(jìn)行常規(guī)管理。

      1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

      試驗(yàn)于2018年11月—2019年3月在井岡山農(nóng)業(yè)園人工可控溫室內(nèi)進(jìn)行。每個(gè)溫室頂高4.5 m,肩高4.0 m,寬6.0 m,長20.0 m。在溫室內(nèi)搭架并在其上覆蓋黑色遮陽網(wǎng),架高2.5 m。按照溫度變化范圍設(shè)置1個(gè)對(duì)照與3個(gè)低溫脅迫處理,晝溫分3個(gè)時(shí)段(即4-6-4 h)設(shè)定,夜溫不變(10 h)。各處理及其溫度設(shè)定分別為:對(duì)照組(CK),晝溫20-25-20 ℃,夜溫20 ℃;輕度低溫脅迫(T1),晝溫15-20-15 ℃,夜溫15 ℃;中度低溫脅迫(T2),晝溫10-15-10 ℃,夜溫10 ℃;重度低溫脅迫(T3),晝溫5-10-5 ℃,夜溫5 ℃。

      同時(shí),用遮陽網(wǎng)對(duì)自然光進(jìn)行遮光處理,在每個(gè)低溫脅迫處理下按照光量子通量密度(photosynthetic photon flux density,PPFD)變化范圍設(shè)置1個(gè)對(duì)照與3個(gè)弱光脅迫,同樣,白天分3個(gè)時(shí)段(即4-6-4 h)進(jìn)行遮光處理,夜間恒定(10 h)。各處理及其PPFD分別設(shè)定為:對(duì)照(CL),白天500-600-500 μmol·m·s,夜間400 μmol·m·s;輕度弱光脅迫(L1),白天300-400-300 μmol·m·s,夜間200 μmol·m·s;中度弱光脅迫(L2),白天150-200-150 μmol·m·s,夜間100 μmol·m·s;重度弱光脅迫(L3),白天50-100-50 μmol·m·s,夜間50 μmol·m·s。

      采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法研究溫度和光照組合對(duì)黃瓜葉片面積與干物質(zhì)量變化的影響。采用2因素4水平的正交試驗(yàn),溫度的1、2、3、4水平分別與CK、T1、T2、T3一致,光照的1、2、3、4水平同CL、L1、L2、L3一致。正交試驗(yàn)組合見表1,共設(shè)16個(gè)復(fù)合處理,每個(gè)處理3次重復(fù),共48個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。CO釋放由CO人工鋼瓶提供,濃度控制在(400±5)μmol·mol,相對(duì)濕度控制在75%。在上述不同處理下分別隨機(jī)選取長勢相當(dāng)?shù)?棵植株作為樣本進(jìn)行觀測。

      表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Orthogonal design of experiment

      1.3 觀測指標(biāo)

      考慮到黃瓜葉片在生育期內(nèi)的形態(tài)變化特性,且單葉從出葉到定形大約15~25 d,分別對(duì)葉齡為5、10、15、20、25 d且葉序?yàn)?5的葉片進(jìn)行監(jiān)測,測量葉面積、葉和植株的干物質(zhì)量。

      溫室內(nèi)外的溫度、光照、濕度等環(huán)境信息主要通過溫室環(huán)境測控系統(tǒng)的相應(yīng)傳感器獲得。葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)信息采取破壞性和非破壞性方式并通過常規(guī)觀測方法獲得。采用托普云農(nóng)葉面積測定儀采取非破壞性方式測定樣本的葉面積,采取破壞性方式測定葉片與植株干物質(zhì)量,先將采摘的新鮮葉片、根莖等器官放入干燥箱中,105 ℃殺青30 min后,60 ℃干燥至質(zhì)量恒定,冷卻后再用天平稱量。

      1.4 數(shù)據(jù)處理

      采用Microsoft Excel 2010軟件整理數(shù)據(jù)和繪圖,利用SPSS 16.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 不同光照條件下葉面積與干物質(zhì)量的變化

      從圖1可以看出,溫度為CK條件下,當(dāng)弱光等級(jí)相同時(shí),葉片葉面積隨著葉齡增長逐漸增大,不同葉齡葉片面積存在顯著差異(<0.05),當(dāng)葉齡超過15 d后,葉面積增加緩慢,超過20 d,葉面積基本不再增加。隨著弱光脅迫的加劇(由L1到L3),不同葉齡葉面積均呈減少趨勢。

      溫度為CK條件下,當(dāng)弱光等級(jí)相同時(shí),葉片與植株的干物質(zhì)量隨著葉齡增長均呈顯著(<0.05)增加趨勢。相較于其他不同葉齡,當(dāng)葉齡為5~20 d時(shí)干物質(zhì)量增長幅度較大,當(dāng)葉齡為20~25 d時(shí)的干物質(zhì)量增長幅度較小。隨著弱光脅迫的加劇(由L1到L3),不同葉齡的葉片與植株干物質(zhì)量均呈減少趨勢,表明葉片與植株的干物質(zhì)量隨葉齡增長和弱光脅迫的減弱而不斷增加,但當(dāng)葉齡增長到一定程度時(shí),葉片與植株的干物質(zhì)量增長幅度下降。

      同處理各葉齡后不同小寫字母表示顯著差異(P<0.05),下同。Different lowercase letters behind the leaf ages in the same treatment indicated significant differences (P<0.05).The same as below.圖1 CK條件下弱光脅迫對(duì)不同葉齡葉片面積與干物質(zhì)量的影響Fig.1 Effects of weak light stress on leaf area and dry matter of different leaf ages under CK

      輕度低溫脅迫下(處理T1),各弱光脅迫的黃瓜不同葉齡葉片葉面積、葉干物質(zhì)量和植株干物質(zhì)量變化規(guī)律基本與CK處理?xiàng)l件下變化情況一致(圖2)。

      圖2 輕度低溫處理下弱光脅迫對(duì)不同葉齡葉片面積與干物質(zhì)量的影響Fig.2 Effects of weak light stress on leaf area and dry matter of different leaf ages under mild low temperature

      在中度低溫脅迫下(T2處理),不同葉齡葉片的葉面積與CK、T1處理相比均有一定程度下降,如圖3所示。當(dāng)弱光等級(jí)相同且葉齡為5~15 d時(shí),葉面積隨著葉齡增長均呈顯著(<0.05)增加趨勢;當(dāng)葉齡為15~25 d時(shí),葉面積增長變緩。此外,隨著弱光脅迫的加劇(由L1到L3),不同葉齡的葉面積均呈減少趨勢。以上結(jié)果表明,葉面積隨葉齡增長與弱光脅迫的減弱而不斷增加,但當(dāng)葉齡增長到一定程度時(shí)(超過15 d),葉面積基本不再增加。

      圖3 中度低溫處理下弱光脅迫對(duì)不同葉齡葉片面積與干物質(zhì)量的影響Fig.3 Effects of weak light stress on leaf area and dry matter of different leaf ages under moderate low temperature

      在中度低溫脅迫下(T2處理),當(dāng)弱光等級(jí)相同時(shí),葉片與植株的干物質(zhì)量隨著葉齡增長呈增加趨勢。葉齡為5~15 d時(shí)干物質(zhì)量增長幅度較大,各處理差異顯著(<0.05);葉齡為15~25 d時(shí)干物質(zhì)量增長幅度較小。隨著弱光脅迫的加劇(由L1到L3),不同葉齡的葉片與植株干物質(zhì)量均呈降低趨勢。表明葉片與植株干物質(zhì)量隨葉齡增長與弱光脅迫的減弱而不斷增加,但當(dāng)葉齡增長到一定程度時(shí)(超過15 d),葉片與植株干物質(zhì)量增長幅度下降。

      重度低溫脅迫下(T3處理),不同葉齡葉片的葉面積與CK、T1、T2處理相比均有一定程度下降(圖4)。當(dāng)弱光等級(jí)相同且葉齡為5~10 d時(shí),葉片的葉面積隨著葉齡增長呈顯著(<0.05)增加趨勢;當(dāng)葉齡為10~25 d時(shí),葉片的葉面積增長減緩。此外,隨著弱光脅迫的加劇(由L1到L3),不同葉齡的葉面積均呈減少趨勢。這表明葉面積隨葉齡增長與弱光脅迫的減弱而不斷增加,但當(dāng)葉齡增長到一定程度時(shí)(超過10 d),葉面積基本不再增加。當(dāng)弱光等級(jí)相同時(shí),葉片與植株的干物質(zhì)量隨著葉齡增長呈增加趨勢。5~10 d葉齡的干物質(zhì)量增長幅度較大,10~25 d葉齡的干物質(zhì)量增加緩慢。隨著弱光脅迫的加劇(由L1到L3),不同葉齡的葉片與植株干物質(zhì)量均呈降低趨勢。這表明葉片與植株干物質(zhì)量隨葉齡增長和弱光脅迫的減弱而不斷增加,但當(dāng)葉齡增長到一定程度時(shí)(超過10 d),葉片與植株干物質(zhì)量增長幅度較小。

      圖4 重度低溫處理下弱光脅迫對(duì)不同葉齡葉片面積與干物質(zhì)量的影響Fig.4 Effects of weak light stress on leaf area and dry matter of different leaf ages under severe low temperature

      2.2 不同溫度條件下葉面積與干物質(zhì)量的變化

      與CK相比,輕度低溫脅迫下(T1處理),不同弱光脅迫下不同葉齡的葉片葉面積均降低;其中,L1、L2條件下,葉齡為5~20 d的葉面積下降幅度相對(duì)較小(最大為15.8%),葉齡為20~25 d的葉面積下降幅度小于3%。中度低溫脅迫下(T2處理),不同弱光脅迫下不同葉齡的葉片葉面積與CK相比均降低;其中,L1、L2條件下,葉齡為5~15 d的葉片葉面積下降幅度較大(最大為19.5%),而葉齡為15~25 d的葉片葉面積下降幅度相對(duì)較小(小于6.8%);在L3條件下,與CK對(duì)比,相較于其他葉齡,葉齡為5~15 d的葉片葉面積下降幅度均相對(duì)較大(達(dá)到28.8%)。重度低溫脅迫下(T3處理),與CK對(duì)比,葉齡為5~20 d的葉面積下降幅度均相對(duì)較大(達(dá)到25.2%)。這表明葉片從發(fā)育初期到迅速伸展期(葉齡為5~15 d),葉片葉面積受低溫弱光脅迫影響較大,而當(dāng)葉片發(fā)育成熟后(葉齡為15~25 d)葉面積受低溫弱光脅迫影響較小,變化幅度較小。

      與CK中不同弱光脅迫的葉片干物質(zhì)量相比,不同程度的低溫脅迫下(T1~T3處理)不同葉齡的葉片干物質(zhì)量均降低,且變化規(guī)律與對(duì)應(yīng)的葉面積一致,只是變化幅度相對(duì)較小。其中,L1和L2處理(PPFD大于100 μmol·m·s)中,葉齡為5~20 d的葉片干物質(zhì)量下降幅度較大(最大為10.6%),而葉齡為20~25 d的葉片干物質(zhì)量下降幅度相對(duì)較小(小于2%)。L3處理(重度弱光脅迫)與CK相比,葉齡為5~20 d的葉片干物質(zhì)量下降幅度均相對(duì)較大(達(dá)到20.3%)。表明葉片從發(fā)育初期到迅速伸展期,葉片干物質(zhì)量受低溫弱光脅迫影響較大,而當(dāng)葉片發(fā)育成熟后,葉片干物質(zhì)量受低溫弱光脅迫影響較小。

      3 討論

      3.1 連續(xù)弱光對(duì)不同葉齡葉片形態(tài)變化的影響

      葉片在生育期不同階段對(duì)光照需求與敏感程度不一樣。葉片在發(fā)育初期主要依靠其他源器官合成的同化物來保證其正常生長,此時(shí)外部光照對(duì)葉片生長影響較小。當(dāng)葉片進(jìn)入迅速伸展期,葉片從吸收有機(jī)物(同化物)的庫器官開始逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┩锏脑雌鞴?,此時(shí)外部光照對(duì)葉片生長影響較為顯著。本研究中,在滿足一定溫度前提下,當(dāng)葉齡小于5 d時(shí),弱光脅迫對(duì)葉片葉面積增長與干物質(zhì)量積累影響較小;當(dāng)葉齡為5~15 d時(shí),隨著弱光脅迫的加劇,葉片葉面積與干物質(zhì)量不斷下降且變化明顯。當(dāng)葉齡大于15 d時(shí),由于葉片生長逐漸成熟,此時(shí),隨著弱光脅迫的加劇,葉片葉面積增長幅度較小且干物質(zhì)量呈下降趨勢。這表明葉片進(jìn)入成熟期后葉面積受到弱光脅迫的影響較小,而且弱光促使葉片將光合產(chǎn)物向其他庫器官輸送同化物的能力顯著增強(qiáng),這與前人相關(guān)研究結(jié)果基本一致。

      3.2 不同程度的低溫弱光脅迫對(duì)葉片形態(tài)變化的影響

      受植物器官種類與生育期特性等因素影響,葉片在生長過程中對(duì)溫度、光照的敏感性和需求水平有所差異。因此,為避免因外部環(huán)境脅迫導(dǎo)致葉片生長出現(xiàn)異常,及時(shí)掌握葉片在不同生育期所需的溫度與光照條件對(duì)于植物生長及其環(huán)境監(jiān)測至關(guān)重要。常溫下適度的光照不僅有利于黃瓜葉片進(jìn)行光合作用而且也是確保作物正常生長發(fā)育的必要條件,低溫下弱光使得光合速率下降,并對(duì)葉片光合功能造成一定傷害,從而導(dǎo)致葉片形態(tài)變化受到抑制。本研究中,PPFD大于200 μmol·m·s時(shí),溫度為15~25 ℃能夠確保不同葉齡的葉片正常生長,表明輕度低溫脅迫基本不影響葉片的正常生長發(fā)育;當(dāng)PPFD小于200 μmol·m·s,溫度過低(中度低溫脅迫)對(duì)葉片形態(tài)變化有一定影響,此時(shí)處于迅速伸展期(葉齡5~15 d)的葉片由于低溫下受到光抑制影響,葉面積增長量明顯減少,但葉片與植株的干物質(zhì)量有所增加,這與前人的研究結(jié)果基本一致。在重度低溫脅迫下,當(dāng)光照由中度弱光(L2)轉(zhuǎn)為重度弱光(L3)時(shí),雖然葉片葉面積無明顯變化,但葉片與植株的干物質(zhì)量有所減少。這表明當(dāng)溫度為5~10 ℃,PPFD為0~100 μmol·m·s時(shí),雖然葉片光合生產(chǎn)能力下降,但并未導(dǎo)致葉片生長代謝過程出現(xiàn)停滯,反而在一定程度上促進(jìn)了葉片形成的光合產(chǎn)物在不同器官之間的輸送與分配。

      4 結(jié)論

      輕度的低溫弱光(15~20 ℃,PPFD為200~400 μmol·m·s)脅迫對(duì)黃瓜葉片的正常發(fā)育不構(gòu)成顯著威脅;在中度低溫(10~15 ℃)與弱光(PPFD為100~200 μmol·m·s)脅迫下,處于伸展期(葉齡5~15 d)的葉片葉面積增長量明顯減少,葉干物質(zhì)量有所增加;而重度低溫(5~10 ℃)與弱光(0~100 μmol·m·s)條件下葉齡小于15 d的葉片形態(tài)發(fā)育基本停滯。由此可知,黃瓜生產(chǎn)中應(yīng)避免中度以上低溫弱光脅迫(5~15 ℃,PPFD為0~200 μmol·m·s)對(duì)黃瓜生長發(fā)育的影響。

      猜你喜歡
      葉齡弱光物質(zhì)量
      水庫工程區(qū)水土保持生態(tài)服務(wù)價(jià)值估算
      人民黃河(2020年12期)2020-12-30 12:55:30
      施肥量對(duì)谷子干物質(zhì)量積累及分配的影響
      不同播期與品種對(duì)糯玉米干物質(zhì)積累的影響
      不同葉齡移栽對(duì)四倍體水稻T569農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響
      太陽能聯(lián)棟溫室耐弱光蔬菜養(yǎng)心菜栽培初探
      淺談水稻葉齡診斷技術(shù)應(yīng)用
      一種柱狀金屬物質(zhì)量檢測器的研究
      電子制作(2017年10期)2017-04-18 07:23:14
      論水稻生育葉齡診斷技術(shù)
      拔節(jié)期弱光脅迫對(duì)揚(yáng)麥15麥秸營養(yǎng)成分和體外發(fā)酵的影響
      淺談水稻葉齡診斷
      老河口市| 德格县| 延川县| 新绛县| 白山市| 宣恩县| 峡江县| 上犹县| 罗城| 洛南县| 莲花县| 吴堡县| 呼玛县| 南华县| 宿州市| 北碚区| 沙湾县| 沛县| 壤塘县| 无棣县| 同德县| 织金县| 衡南县| 广汉市| 普兰店市| 乌拉特中旗| 奉贤区| 绵阳市| 锡林浩特市| 全南县| 阜南县| 康马县| 乾安县| 池州市| 神农架林区| 英德市| 霍林郭勒市| 潮安县| 巧家县| 杂多县| 扎囊县|