水培條件下氫肥對(duì)小白菜與生菜生長及光合作用的影響?

摘要：以四季小白菜和意大利生菜為試驗(yàn)材料，用氫肥制成氫水溶液與營養(yǎng)液混合水培，以不加氫肥的營養(yǎng)液為對(duì)照，測定小白菜與生菜的生長指標(biāo)、葉綠素含量、光合參數(shù)和生物量等相關(guān)指標(biāo)。結(jié)果表明：與對(duì)照相比，氫肥處理后小白菜葉片數(shù)顯著增加；小白菜、生菜葉片SPAD值和葉綠素含量顯著提高；小白菜株高、冠幅、根長低于對(duì)照，生菜冠幅低于對(duì)照，株高、根長無顯著差異；小白菜地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均得到顯著提高，但生菜生物量差異不顯著，表明氫肥對(duì)小白菜生長和生物量有明顯促進(jìn)作用；小白菜、生菜葉片凈光合速率、胞間二氧化碳濃度較對(duì)照顯著提高；生菜蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度也顯著提高；氫肥處理后，小白菜、生菜葉綠素?zé)晒鈪?shù)均小幅度增加但不顯著。綜合分析試驗(yàn)結(jié)果可知，氫肥處理能增加小白菜葉片數(shù)、提高小白菜、生菜的葉綠素含量，促進(jìn)葉片光合作用，促進(jìn)小白菜生長發(fā)育和提高植株的生物量。

關(guān)鍵詞：氫肥；小白菜；意大利生菜；光合作用；生長發(fā)育；無土栽培

中圖分類號(hào)：S634.3; S636.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2025）02-0028-07

Hydrogen Fertilizer Promotes the Growth and Photosynthesis of Pakchoi and Lettuce Under Hydroponic Conditions

ZENG Xiang-fei1，JIANG Nan1，LV Chun-yue1，WANG Dan1，WEI Yuan1，CHENG Xu2，

XIONG Xing-yao2，3，HU Xin-xi1

（1. Hunan Provincial Potato Engineering Technology Research Center， Hunan Provincial Key Laboratory of Vegetable Biology， College of Horticulture， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC; 2. Shenzhen Institute of Agricultural Genomics， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Shenzhen 440307， PRC; 3. Foshan Kunpeng Modern Agricultural Research Institute， Foshan 528225， PRC）

Abstract： Pakchoi and Italian lettuce were cultured under hydroponic conditions in the nutrient solution with or without （control） hydrogen fertilizer. The growth indexes， chlorophyll content， photosynthetic parameters， and biomass of pakchoi and lettuce were measured. The results showed that compared with the control， the hydrogen fertilizer treatment had increased leaves of pakchoi and increased SPAD values and chlorophyll content of pakchoi and lettuce leaves. The plant height， crown width， and root length of pakchoi in the hydrogen fertilizer treatment were lower than those in the control， and the crown width of lettuce in the hydrogen fertilizer treatment was lower than that in the control， while there was no significant difference in the plant height and root length of lettuce between the two treatments. The aboveground fresh weight and dry weight of pakchoi in the hydrogen fertilizer treatment were significantly improved， while there was no significant difference in lettuce biomass， indicating that hydrogen fertilizer promoted the growth and improved the biomass of pakchoi. The net photosynthetic rates and intercellular carbon dioxide concentrations of pakchoi and lettuce leaves， as well as the transpiration rate and stomatal conductance of lettuce， in the hydrogen fertilizer treatment were significantly higher than those in the control. After hydrogen fertilizer treatment， the chlorophyll fluorescence parameters of pakchoi and lettuce increased slightly but not significantly. The results of comprehensive analysis showed that hydrogen fertilizer increased the number of pakchoi leaves and the chlorophyll content of pakchoi and lettuce and promoted photosynthesis， thereby improving the growth， development， and biomass of pakchoi.

Key words： hydrogen fertilizer; pakchoi; Italian lettuce; photosynthesis; growth and development; soilless culture

小白菜和生菜生長周期短，富含維生素、糖類、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，是2種在全球廣泛種植的綠葉蔬菜[1-2]。因其生育期短、能適應(yīng)水生環(huán)境等特點(diǎn)，小白菜和生菜是工廠化水培生產(chǎn)的重要作物[3]。我國人均耕地資源少，且長期土培容易產(chǎn)生連作障礙、肥料利用率低等問題。而無土栽培種植模式擺脫了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對(duì)土壤的依賴，具有節(jié)水、生物量高、省肥等優(yōu)勢(shì)[4]，我國無土栽培從20世紀(jì)20、30年代開始起步，80年代中期開始列入國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。無土栽培主要包括了水培、霧培和基質(zhì)培等幾種方式。其中，水培是指將作物直接種植在營養(yǎng)液中，從營養(yǎng)液中獲取生長所需水分和養(yǎng)分，因其緩沖能力較好，穩(wěn)定性高，能克服土壤栽培模式面臨的連作障礙、次生鹽漬化和土傳病害等問題，能有效地控制植物生長環(huán)境，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、精準(zhǔn)化種植、保障蔬菜周年供應(yīng)等，目前廣泛應(yīng)用于葉菜類等速生蔬菜的種植。但由于水培的根系長期浸泡在營養(yǎng)液中，溶解氧濃度低，如果營養(yǎng)液沒有設(shè)計(jì)為水循環(huán)流動(dòng)形式或靜止水培營養(yǎng)液中沒有添加增氧設(shè)備、定期更換營養(yǎng)液等，植株容易缺氧產(chǎn)生爛根現(xiàn)象[5]，營養(yǎng)液中硝酸鹽容易被還原，產(chǎn)生亞硝酸鹽導(dǎo)致含量超標(biāo)的問題。

氫氣（H2）無色、無味，被認(rèn)為是一種新型氣體信號(hào)分子[6]，研究表明，H2具有重要的生物學(xué)功能[7]。H2可以在水培過程中清除氧自由基，調(diào)節(jié)植物內(nèi)源激素的合成，促進(jìn)植物生長，參與植物對(duì)環(huán)境脅迫的響應(yīng)，改善蔬菜的營養(yǎng)品質(zhì)等，具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值和理論研究意義[8]。鑒于H2具備易燃易爆的特性，于實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)用里存在極大的局限性。采用制氫機(jī)器在一定的壓強(qiáng)作用下，讓H2溶解在水或者生理鹽水中，制成富氫飽和溶液或富氫水（HRW），擴(kuò)寬了H2的應(yīng)用渠道，且提升了H2使用的安全性[9]。研究表明，當(dāng)以富氫水的形式給植物提供H2時(shí)，能緩解鎘脅迫[10]和鹽脅迫[11]對(duì)植物引起的氧化脅迫作用[12]。還可以提高芽苗菜營養(yǎng)品質(zhì)[13]，減少青菜中重金屬水平、提高青菜中抗氧化物質(zhì)水平[14]，延緩斑玉蕈貯藏過程中的腐爛[15]。盡管近些年來在植物領(lǐng)域有關(guān)H2的研究獲取了一定的成果，然而還有眾多問題有待解決，如H2在水培過程中的低溶解量和易散失性仍然是富氫水在無土栽培農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的主要限制因素，研發(fā)高效的氫水制備技術(shù)，維持水中較高且穩(wěn)定的氫含量是當(dāng)下亟需解決的難題[9]。氫肥，也叫氫化肥料，可以在植物根部緩慢釋放氫氣，是一種高效的肥料。它的主要成分是氫氣，化學(xué)性質(zhì)比其他肥料更穩(wěn)定，更安全，制備簡單方便，安全無污染，具有突出的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，適合種植業(yè)使用。用氫肥代替制氫機(jī)器調(diào)配成一定比例的氫水溶液，可有效調(diào)節(jié)植物根系長期浸泡在營養(yǎng)液中導(dǎo)致缺氧的狀況，減少水循環(huán)與補(bǔ)充氧氣的次數(shù)，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中可能具有更高的可行性，可為蔬菜綠色、清潔生產(chǎn)開辟新途徑。迄今為止，有關(guān)氫肥在小白菜和生菜等速生蔬菜上的應(yīng)用效果還少有報(bào)道。筆者以生產(chǎn)中廣泛栽培的四季小白菜與意大利生菜為材料，測定小白菜與生菜生長指標(biāo)、葉片葉綠素含量、光合作用參數(shù)和生物量等，研究水培條件下氫肥對(duì)小白菜與生菜在生長和光合作用的影響，為氫肥在小白菜與生菜清潔生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以四季奶油小白菜和意大利生菜為試驗(yàn)材料，種子分別購于沈陽永蔬種業(yè)有限公司和山東壽禾種業(yè)有限公司。供試營養(yǎng)液為無土栽培通用型營養(yǎng)肥（水溶肥），由浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)生物與科學(xué)技術(shù)學(xué)院研發(fā)，該水溶肥營養(yǎng)均衡、溶解度高、廣適高效。

供試氫肥由北京大學(xué)分子工程蘇南研究院研制，組分為磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、氯化鉀、氫化鎂。其主要成分為氫氣，可以在植物根部緩慢釋放氫氣，減少施肥次數(shù)，降低成本，具有高效、安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種作物。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)金山實(shí)驗(yàn)基地（28°07′58″N，

113°17′32″E，海拔57 m）進(jìn)行。設(shè)置水培架2個(gè)，每個(gè)水培架總面積5.04 m2。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2023年11月18日在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)金山實(shí)驗(yàn)基地播種，在2葉一心時(shí)選擇長勢(shì)均勻一致的小白菜、生菜幼苗移栽至水培架，2024年1月13日收獲。

試驗(yàn)共有四季奶油小白菜、意大利生菜2個(gè)綠葉蔬菜品種。每個(gè)品種分別設(shè)置對(duì)照和氫肥2個(gè)處理，對(duì)照（CK）為水溶肥營養(yǎng)液；氫肥處理（H）為水溶肥營養(yǎng)液+氫肥制成的氫水溶液（200 mg/L），

每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30株，株距為20 cm。

每隔7 d配制氫水溶液1次，每天開水泵水循環(huán)2次，EC值控制在1.4～1.7 mS/cm，pH值控制在6.0～6.5，并保持充足的光照。其他管理及環(huán)境條件均保持一致。于最后一次氫肥配制成氫水施用7 d后取樣，進(jìn)行生長指標(biāo)、葉綠素含量、光合參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)等指標(biāo)的測定。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 生長指標(biāo) （1）株高。在播種后55 d收獲期，每個(gè)處理隨機(jī)取出6株，用卷尺測量莖基部到植株生長點(diǎn)為株高。

（2）冠幅。直尺測量以生長點(diǎn)為中心的葉片展開之間的最大距離。

（3）葉片數(shù)。葉長小于5 cm的不計(jì)。

（4）根長。用直尺測量最大根長。

（5）葉片SPAD值。每個(gè)處理取6株，用葉片SPAD儀測定頂端完全展開第2～3片功能葉。

（6）生物量。每個(gè)重復(fù)取6株，用百分之一的電子天平稱量測定其地下部、地上部鮮重。將植株裝入信封中置于105℃下殺青30 min，75℃下烘干至恒重后，用萬分之一電子天平稱重，測定地下部、地上部干重。

（7）葉綠素含量。稱取約0.1 g新鮮葉片裝入2 mL離心管內(nèi)，加入1.5 mL丙酮、乙醇和水（v∶v∶v=

4.5∶4.5∶1）的混合溶液，常溫下黑暗保存直至變白以提取總?cè)~綠素。將提取液混勻后，每個(gè)樣品各吸取200 μL加入96孔板中，使用酶標(biāo)儀（TECAN/SPARK，TECAN公司，奧地利）在645 nm（OD645）和663 nm（OD663）處測定吸光度?？?cè)~綠素含量

（mg/g）=（8.02×OD663）+（20.20×OD645）。

1.4.2 葉片光合參數(shù) 用便攜式光合作用分析儀（Li-6400XT，LI-COR，USA）于9：00—11：00測定凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間二氧化碳濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr）等參數(shù)[16]。開放氣路條件下，將植株頂端完全展開第2～3片功能葉置于標(biāo)準(zhǔn)葉室中測定，葉室溫度為25℃，LED光源光合有效輻射（PAR）為1 000 μmol/（m2·s）。

1.4.3 葉綠素?zé)晒鈪?shù)測定 將同一部位小白菜頂端完全展開第2～3片功能葉用葉夾進(jìn)行暗適應(yīng)30 min后，采用FluorPen手持式葉綠素?zé)晒鈨x測定小白菜與生菜最小熒光強(qiáng)度（Fo）、最大熒光強(qiáng)度（Fm）、可變熒光（Fv）、光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）潛在光化學(xué)效率

（Fv/Fo）和PSⅡ的最大光合效率（Fv/Fm）等相關(guān)指標(biāo)。每個(gè)處理隨機(jī)選取6株，結(jié)果取平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，用獨(dú)立樣本t測驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性分析（P＜

0.05）。用GraphPad 9.5.0制圖軟件作圖。結(jié)果取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 氫肥對(duì)小白菜、生菜植株生長的影響

由圖1可知，與CK相比，施加氫肥處理（H）對(duì)小白菜、生菜的生長有一定程度的影響。不同處理下，小白菜和生菜的株高分別為5.62～6.47 cm和7.18～7.26 cm；小白菜和生菜葉片數(shù)分別為6.44～7.5片和5.61～5.72片；冠幅分別為22.69～25.29 cm和21.16～

22.97 cm；根長分別為15.19～20.71 cm和8.23～9.41 cm；

氫肥處理后，明顯增加了小白菜的葉片數(shù)，比對(duì)照增加了16.46%；小白菜和生菜冠幅較對(duì)照均呈下降的趨勢(shì)，分別降低了10.28%和7.88%。小白菜株高和根長較對(duì)照分別降低了13.14%和26.65%，生菜則無顯著差異。不同處理?xiàng)l件下小白菜和生菜的葉片SPAD值差異顯著，分別為20.46～29.52和19.2～25.24，較對(duì)照分別提升了44.28%和31.46%；氫肥處理后小白菜葉綠素a、b和總含量分別較對(duì)照提高了67.15%、35.25%和68.12%，不同處理下生菜葉綠素a、b和總含量分別為15.74～45.4g/mg、17.56～29.15 g/mg和33.3～74.55 g/mg；氫肥處理可以增加小白菜葉片數(shù)，顯著提高小白菜、生菜的SPAD值和葉綠素含量。

2.2 氫肥對(duì)小白菜、生菜植株光合參數(shù)的影響

由圖2可知，氫肥處理顯著影響小白菜、生菜植株的光合特性。不同處理下小白菜、生菜的凈光合速率分別為9.56～15.02 μmol/（m2·s）和5.18～9.30 μmol/（m2·s）；氣孔導(dǎo)度分別為0.2～0.24 mmol/（m2·s）和0.074～0.16 mmol/（m2·s）；胞間二氧化碳濃度值分別為280～466.6 μmol/（m2·s）和272.67～494.83 μmol/（m2·s）；蒸騰速率分別為2.53～2.8 mmol/（m2·s）和0.92～1.89 mmol/（m2·s）。綜合光合參數(shù)分析，氫肥處理的小白菜、生菜葉片凈光合速率和胞間二氧化碳濃度與對(duì)照差異顯著，生菜氣孔導(dǎo)和蒸騰速率較對(duì)照差異顯著，小白菜無顯著差異；由此可知，氫肥處理提高了小白菜、生菜的光合能力。

2.3 氫肥對(duì)小白菜、生菜植株生物量的影響

由圖3可知，不同處理下小白菜、生菜的地上部鮮重分別為4.75～6.99 g和2.2～2.32 g，地下部鮮重分別為0.5～0.76 g和0.37～0.5 g，地上部干重分別為0.62～0.95 g和0.7～0.87 g，地下部干重分別為0.052～0.084 g和0.036～0.040 g。綜合生物量分析，氫肥處理顯著增加了小白菜地上部鮮重和干重，不同處理間生菜無顯著差異。由此可知，氫肥處理可以提高小白菜地上部質(zhì)量。

2.4 氫肥對(duì)小白菜、生菜植株葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

由圖4可知，氫肥處理小白菜和生菜對(duì)葉綠素?zé)晒庵狄灿幸欢ǖ挠绊?，但各處理間差異不顯著，氫肥處理后，小白菜的Fo、Fv、Fm、Fv/Fo和Fv/Fm分別比對(duì)照提高了8.7%、20.19%、18.3%、15.38%和2.7%；生菜的Fo、Fv、Fm、Fv/Fo和Fv/Fm分別比對(duì)照提高了8.2%、14.39%、13.23%、5.63%和1.23%。

3 討論與結(jié)論

3.1 氫肥對(duì)小白菜、生菜植株生長的影響

氫水可以調(diào)節(jié)植物激素合成和信號(hào)傳遞，從而影響植物的生長發(fā)育；可以有效清除活性氧，發(fā)揮抗氧化作用，進(jìn)而減輕植物的逆境脅迫損傷；使用富氫水來增強(qiáng)植物的綜合抵抗能力，不涉及外源抗性基因的導(dǎo)入，相比轉(zhuǎn)基因技術(shù)來說更容易也更安全[13]。但氫氣是易揮發(fā)的可燃?xì)怏w，在農(nóng)田中大量使用氫氣比較危險(xiǎn)并且成本投入較大，如何安全且經(jīng)濟(jì)地在實(shí)際生產(chǎn)生使用氫氣，還需考慮施加氫氣的方法和配套設(shè)施[17]。而氫肥造價(jià)相對(duì)低廉，能持續(xù)放出氫氣，一般用量只需要0.1 kg/667m2，通常1 kg氫肥可與300 kg肥料混合施用，或者溶解于水后進(jìn)行澆灌。本試驗(yàn)針對(duì)以上問題，使用氫肥配制成一定濃度的氫水溶液，再稀釋到作物所需的濃度，

1 kg材料可產(chǎn)飽和氫水3 000 L，氫氣釋放緩慢，很好地解決了氫氣易揮發(fā)和投入大的問題，而且提高了氫水的穩(wěn)定性和安全性。

氫氣對(duì)植物生長的影響是通過協(xié)助或拮抗不同激素完成的，例如低濃度富氫水可加強(qiáng)ET信號(hào)的影響，富氫水可解除高濃度IAA對(duì)生長的抑制作用[18]。Yu等[19]研究表明，50%濃度的富氫水顯著促進(jìn)了黃瓜幼苗的生長、發(fā)育和光合效率。在研究中，氫肥處理后顯著增加了小白菜葉片數(shù)，可能是因?yàn)闅浞蚀偈剐“撞宋樟烁酄I養(yǎng)物質(zhì)。研究表明，富氫水抑制了常規(guī)水稻和轉(zhuǎn)基因水稻的根和芽的伸長[20]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，氫肥處理后，小白菜根系長度比對(duì)照顯著下降，但根系比對(duì)照更加粗壯，側(cè)根數(shù)明顯增加，與前人研究的用PEG+50%HRW處理可促進(jìn)干旱脅迫下黃瓜不定根的發(fā)生[21]研究結(jié)果類似，這可能是氫肥在植物根系發(fā)育中起積極作用[22]，促進(jìn)了小白菜側(cè)根和不定根的生長。葉綠素含量的高低與葉片的光合能力密切相關(guān)[23]，能夠吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能，是植物進(jìn)行光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量與組成直接影響葉片的光合速率[24]。前人研究表明，HRW能夠有效維持鹽脅迫下草地早熟禾體內(nèi)的葉綠素含量，15和20 d鹽脅迫條件下添加50%的HRW，草地早熟禾葉片中葉綠素含量顯著增加，分別提高了49.32%和65.20%[23]。Chen等[25]研究表明，富氫水預(yù)處理可以增加高溫脅迫下黃瓜幼苗的葉綠素含量。另外，有研究者提出外源氫氣是通過推動(dòng)葉綠素的合成或者增大氣孔開度來增強(qiáng)鹽脅迫環(huán)境下玉米幼苗的光合作用[26]。筆者研究表明，氫肥處理顯著增加了小白菜、生菜的葉片SPAD值，顯著增加了生菜葉綠素的合成，葉綠素a、b和總含量均顯著高于對(duì)照，小白菜葉綠素a含量、葉綠素b含量和葉綠素總含量相比對(duì)照分別提高了67.18%、35.24%和68.1%，與前人研究結(jié)果基本一致。

3.2 氫肥對(duì)小白菜、生菜植株光合參數(shù)的影響

光是植物生長發(fā)育的基本環(huán)境因素，它不僅是光合作用的基本能源，而且是植物生長發(fā)育的重要調(diào)節(jié)因子[27]。光作為環(huán)境信號(hào)，是對(duì)植物生長發(fā)育影響最大的重要物理環(huán)境因素之一，植物的正常生長代謝活動(dòng)都離不開環(huán)境中光的調(diào)控和參與[28]，也是植物生物量和品質(zhì)構(gòu)成的決定因素[29]。光合氣體交換指數(shù)可以用于評(píng)估作物生長和生物量的空間變化[30]。氣孔既是光合作用吸收CO2的入口，也是水蒸汽逸出葉片的出口，因此氣孔導(dǎo)度對(duì)作物的蒸騰速率和光合速率具有重要影響[31]。本研究中，氫肥處理后小白菜氣孔導(dǎo)度有一定程度的提高，可能是氫肥處理后使小白菜葉片有較高的氣孔密度、開度和開放比例，使氣孔導(dǎo)度增加，進(jìn)而促進(jìn)光合作用。光合速率決定了植物通過光合作用吸收二氧化碳的速度，間接地反映了光合作用能力的大小。蒸騰速率是植物水分平衡的關(guān)鍵指標(biāo)，通過蒸騰作用，植物能夠吸收土壤中的水分和養(yǎng)分。胞間二氧化碳濃度指植物葉片內(nèi)部細(xì)胞間的二氧化碳濃度。以往針對(duì)水稻展開的研究表明，外源性的H2能夠?qū)iR398和miR319的表達(dá)予以調(diào)控，使ROS保持平衡，從而提升光合速率，最終讓水稻幼苗的耐凍能力得以增強(qiáng)[32]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氫肥處理后小白菜的光合速率和胞間二氧化碳濃度較對(duì)照得到了顯著提高，氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率也有小幅度的提高。表明氣孔導(dǎo)度適宜，蒸騰失水較少，CO2固定效率得到提高，進(jìn)而光合速率得到了提高[33]。這與Chen等[25]發(fā)現(xiàn)HRW預(yù)處理能使GS、GM增加，Pn增加，提高光合效率，研究結(jié)果一致。

3.3 氫肥對(duì)小白菜、生菜植株葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

葉綠素?zé)晒饽軓膫?cè)面反映植物的光合作用能力，也可以給予深入了解植物耐受環(huán)境脅迫的能力。初始熒光（Fo）代表PSⅡ反應(yīng)中心處于完全開放時(shí)的熒光產(chǎn)量；最大熒光產(chǎn)量（Fm）代表暗適應(yīng)后的最小熒光強(qiáng)度，反映的是PSⅡ的電子傳遞情況；可變熒光（Fv）代表的是在t時(shí)的可變熒光強(qiáng)度；Fv/Fm和Fv/Fo分別代表PSⅡ的原初光能轉(zhuǎn)化效率和PSⅡ的潛在活性。王萌[34]研究發(fā)現(xiàn)，H2供體富氫水（HRW）預(yù)處理能減輕干旱對(duì)黃瓜葉片葉綠體的破壞作用，提高干旱脅迫下Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP，維持葉片光系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高干旱脅迫下黃瓜的光合功能。還有研究表明，絨毛胡枝子和胡枝子葉片F(xiàn)o、Fm和Fv的值比多花胡枝子和興安胡枝子葉片的更大，表明前者對(duì)光環(huán)境有著較強(qiáng)的適應(yīng)能力，有較強(qiáng)的光合利用率，能滿足光合作用碳同化所需的能量，可以產(chǎn)生更多的光合產(chǎn)物[35]。在本研究中，經(jīng)過氫肥處理的小白菜、生菜與對(duì)照相比表現(xiàn)出最小熒光強(qiáng)度（Fo）、最大熒光強(qiáng)度（Fm）、可變熒光（Fv）光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）潛在光化學(xué)效率（Fv/Fo）和PSⅡ的最大光合效率（Fv/Fm）等均有較小幅度的提升，但未形成顯著性差異。表明氫肥處理之后對(duì)光環(huán)境有著更強(qiáng)的適應(yīng)能力；光反應(yīng)中心活性有所上升，進(jìn)而促進(jìn)了植物光合利用率。這與前人研究發(fā)現(xiàn)富氫水浸種可以增加PSⅡ反應(yīng)中心的開放程度，減少葉肉阻力，增加光能的吸收和利用這一結(jié)果相似[36]。

3.4 氫肥對(duì)小白菜、生菜植株生物量的影響

生物量是指在某一特定時(shí)間、單位面積內(nèi)植物所積累的有機(jī)物質(zhì)總量，反映了植物的生長狀況和生產(chǎn)力水平。研究發(fā)現(xiàn)，50%的富氫水（HRW）處理能夠明顯提高黃瓜幼苗的鮮重以及葉面積[37]。筆者研究發(fā)現(xiàn)，氫肥處理能顯著提高小白菜地上部鮮質(zhì)量和地上部干質(zhì)量，與前人研究結(jié)果基本一致。可能是氫肥中的某些成分促進(jìn)了小白菜地上部的發(fā)育，提高了根系對(duì)養(yǎng)分的吸收效率，從而使得植株生長更為健壯，生物量提升。前人研究表明，當(dāng)濃度為10%和25%時(shí)，富氫水對(duì)生菜株高、干鮮質(zhì)量有較大的促進(jìn)作用[38]，增加蔬菜生物量、促進(jìn)蔬菜生長。而本研究結(jié)果表明，氫肥處理后生菜地上部生物量、地下部生物量均無顯著差異，分析原因可能是水培過程中未達(dá)到生菜生長所適宜的最佳濃度。未來計(jì)劃進(jìn)一步優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)，調(diào)整氫肥施用量、延長觀測時(shí)間等，探究氫肥與小白菜、生菜生物量之間的關(guān)系，更全面和深入地探索氫肥影響小白菜與生菜生長、品質(zhì)及光合作用的機(jī)理機(jī)制。

結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果可知，氫肥處理能顯著提高小白菜葉片數(shù)，顯著提高小白菜、生菜葉片SPAD值和葉綠素含量，進(jìn)而增加光合產(chǎn)物的積累，促進(jìn)植株生長，提高小白菜生物量；同時(shí)可以提高小白菜葉片光合速率、氣孔導(dǎo)度，顯著提高生菜光合參數(shù)，增加PSⅡ電子傳遞及光化學(xué)效率，為氫肥在綠葉蔬菜清潔生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論參考和技術(shù)支撐。

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