康洁

摘要：探讨几种花卉植物光合色素及根系活力的昼夜变化规律及其之间的关系，对3种常见花卉植物绿萝、金盏菊、碰碰香的光合色素含量（叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、总叶绿素含量）、叶绿素a/叶绿素b值及根系活力昼夜变化进行了24 h连续测定，分析变化规律及其之间的相关性。结果表明：绿萝、金盏菊、碰碰香这3种花卉植物光合色素含量昼夜波动不大，但不同植物光合色素含量差别较大，日均光合色素含量均表现为绿萝>金盏菊>碰碰香；叶绿素a/叶绿素b日均值表现为金盏菊>碰碰香>绿萝，表明金盏菊比较喜光照，绿萝较耐阴；根系活力结果与叶绿素a/叶绿素b值表现一致，也表现为金盏菊>碰碰香>绿萝。相关性分析表明：绿萝、金盏菊、碰碰香这3种植物根系活力与光合色素指标相关性较弱。

关键词：花卉植物；光合色素；根系活力；日变化；相关性分析

中图分类号：S681.01文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）05-0287-03

随着经济的发展、人们生活水平的提高，现代人对生活的质量要求也越来越高，花卉植物在人们生活中的作用日趋重要。花卉植物具有一定的观赏价值，不仅可以净化空气、美化环境，有些还可以散发特殊气味让人感觉神清气爽，精神愉悦，成为人类生活环境的重要组成部分和精神必需品。金盏菊（Calendula officinalis）、绿萝（Scindapsus aureus）和碰碰香（Plectranthus amboinicus）是园林绿化中常见的3种花卉植物，金盏菊是早春良好的花镜、花坛、中心广场盆栽植物；绿萝叶片色泽亮绿，是观赏价值极高的室内观叶花卉；碰碰香可以散发香味，令人神清气爽，极其适合摆放在室内。但是这些植物只有在生长健康的情况下才能充分发挥其作用。叶绿素含量和根系活力是判断植株生长发育特性的重要生理指标。植物光合作用主要在叶片中进行，叶绿素含量的高低直接影响植物的光能利用效率，在光合作用过程中起至关重要的作用，同时也可以揭示植物的适应性、生物合成能力以及健康状况等，是鉴定其生长势的重要指标[1-3]。根系是植物生长发育的中心器官，它通过吸收水分、矿质营养和合成内源激素等方式对地上部分的叶片生长、碳素同化、花芽分化等许多过程产生着深刻影响[4-7]，其数量的多少和活性的高低直接影响地上部的生长发育及形态建成[8-10]。研究花卉植物生理特性日变化可以揭示其生长发育变化规律，进而为花卉植物栽培生理研究奠定理论基础，使花卉植物能更好地改善人类生存环境[11]。目前对金盏菊、绿萝、碰碰香这3种植物的生活特性、栽培技术、胁迫反应、繁殖技术及园林应用等已有一些研究，但是对其昼夜生理变化的研究仍不多见[12-14]。本研究通过对这3种花卉植物叶片叶绿素含量和根系活力昼夜变化进行研究，了解其变化规律，从而为调控花卉植物的生长及栽培管理提供参考依据，为花卉植物的开发利用奠定理论基础。

1材料与方法

1.1试验材料

2014年3月，以市场上常见的金盏菊、绿萝、碰碰香3种花卉植物为试验材料，选择生长良好、无病虫害的1年生植株，同种植物的植株大小和株型基本一致，盆栽土为混合土（壤土 ∶草碳 ∶蛭石按3 ∶1 ∶1混合）。

1.2试验方法

1.2.1叶绿素含量测定对3种植物进行叶绿素含量测定，从00：00—22：00，每隔2 h测定1次。每次测定各选择3株，剪取最新完全展开叶，将选好的叶片洗净擦干，去除叶脉，将叶片剪碎后放入提取液（丙酮 ∶无水乙醇=1 ∶1）中，在 50 mL 容量瓶中定容，于室温下黑暗静置24 h，用紫外分光光度计在波长663、645、470 nm处测定提取液的吸光度，然后根据Lichtenthaler法计算叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、类胡萝卜素含量及叶绿素a/叶绿素b值[15-16]。

1.2.2根系活力测定对3种植物进行根系活力测定，从00：00—22：00，每隔2 h测定1次。挖取植株根系，冲洗干净，采用2，3，5-氯化三苯基四氮唑（TTC）法[17]测定。具体方法：取 0.5 g 白色根，依次加人5 mL 0.4%TTC溶液和5 mL 0.07 mol/L磷酸缓冲液，充分混匀，并使根切段完全浸入上述混合液，置于37 ℃恒温箱中，黑暗培养2 h，使根尖切段显色（红色），到提取保温显色时间后，立即向小烧杯内加入2 mL 1 mol/L H2SO4溶液，取出根系，用滤纸将表面吸干；将已显色的根尖切段装入具塞刻度试管中，加入10 mL甲醇，使根尖切段完全浸入甲醇中，然后将试管置于30～40 ℃保温箱中，至根尖切段完全变白为止；以甲醇为对照，在波长485 nm处用分光光度计比色，测定吸光度。绘制标准曲线：取0.2 mL 04% TTC溶液，加入9.8 mL甲醇和少量保险粉，充分摇动，所生成的红色三苯甲腙（TTF）溶液作为已知母液，配制系列浓度溶液。以甲醇为对照，在485 nm下用分光光度计比色，记录吸光度。相关公式为：

根系活力[μg TTF/（g·h）]=氯化三苯基四氮唑还原量（μg）×提取液稀释倍数/[根质量（g）×培养时间（h）]。

1.3数据处理

使用Excel 2003 和SPSS 16.0对数据进行绘图和统计分析。

2结果与分析

2.1不同花卉植物叶绿素a含量的比较

从图1中可以看出，3种植物叶绿素a含量差别较大，其中作为常绿植物的绿萝叶绿素a含量最高，日平均叶绿素a含量为0.98 mg/g，日变化呈现2个主要峰值，分别出现在 04：00、14：00，最低值出现在0：00、12：00左右，日变化中最大值、最低值相差0.17 mg/g；金盏菊叶绿素a含量除12：00时高于绿萝外，其他时间均低于绿萝，且12：00金盏菊叶绿素a含量达到最大值，为1.04 mg/g，而其日平均叶绿素a含量为 0.89 mg/g；碰碰香植物叶绿素a含量明显较低，其日均含量为0.21 mg/g，仅为绿萝的21.4%、金盏菊的23.6%，且其日变化波动不大，但06：00—08：00有增加的趋势，有2个高峰，分别出现在08：00、20：00。

2.2不同花卉植物叶绿素b含量的比较

从图2可以看出，3种花卉植物叶绿素b含量也表现为绿萝>金盏菊>碰碰香，这与叶绿素a含量表现一致，绿萝、金盏菊、碰碰香叶绿素b日平均含量分别为0.35、0.27、0.07 mg/g。绿萝叶绿素b含量日动态变化中在12：00出现最低值，而最大值出现在04：00、18：00；金盏菊在12：00出现最大值，而 00：00 时含量最低；碰碰香叶绿素b含量较低，其日变化波动也不大，与绿萝类似，最低值出现在12：00，但最大值出现在06：00、20：00左右。

2.3不同花卉植物总叶绿素含量的比较

叶绿素直接参与光合作用的吸收、传递及其转化，总叶绿素含量的高低直接影响植物光合作用能力的强弱[18-19]。从图3可以看出，3种植物叶绿素总含量变化趋势和叶绿素a含量变化趋势基本一致，绿萝的总叶绿素含量仅在12：00略低于金盏菊，其他时间均高于金盏菊、碰碰香，而此时绿萝植物总叶绿素含量处于一天中最低值，金盏菊则出现峰值。绿萝总叶绿素日平均含量为1.32 mg/g，比金盏菊高18.4%，为碰碰香的4.70倍。这说明绿萝光能转化能力高于金盏菊、绿萝，而碰碰香光合能力明显较低。

2.4不同花卉植物叶绿素a/叶绿素b比较

叶绿素含量及叶绿素a/叶绿素b是衡量植物耐阴性的重要指标[20]，耐阴性植物一般叶绿素含量较高，而叶绿素a/叶绿素b较低，适合在阴暗环境中生长[21]。研究表明，一般阳生植物叶片的叶绿素a/叶绿素b大于3，而阴生植物的叶绿素a/叶绿素b一般较低[22-24]。从图4可以看出，3种花卉植物的叶绿素a/叶绿素b在2.3～3.8之间，金盏菊的叶绿素a/叶绿素b处于较高水平，其日平均值为3.23，属于阳性植物，也说明其光能转化效率较高；绿萝叶绿素a/叶绿素b低于金盏菊，其日平均值为2.83，表明绿萝属于较耐阴性植物；碰碰香日变化波动较大，06：00—14：00处于较高水平，说明06：00之后碰碰香叶绿素a的合成增加速度明显高于叶绿素b，叶绿素a/叶绿素b日平均值为2.92，介于绿萝和金盏菊之间，其耐阴性也介于二者之间。

2.5不同花卉植物类胡萝卜素含量的比较

从图5可以看出，对于3种植物类胡萝卜素含量，绿萝、金盏菊明显高于碰碰香；在08：00—12：00，绿萝略低于金盏菊，其他时间均高于金盏菊。绿萝类胡萝卜素日平均含量达到0.21 mg/g，金盏菊为0.19 mg/g，碰碰香类胡萝卜含量较低，日平均值为0.04 mg/g，且变化波动平缓。

2.6不同花卉植物根系活力比较

从图6可以看出，不同植物种类根系活力差异较大，3种植物根系活力表现为金盏菊>碰碰香>绿萝，日平均值分别为869.12、443.70、67.14 μg/（g·h），而每种植物的根系活力日变化波动不大，这与叶绿素a/叶绿素b表现一致。

2.7不同花卉植物根系活力与光合色素相关性分析

从表1可以看出，不同植物根系活力与光合色素成分相关性不同，除碰碰香根系活力与叶绿素a/叶绿素b相关性达到显著水平外，其他均未达到显著水平。绿萝根系活力与叶绿素a/叶绿素b呈现不显著弱负相关，与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及类胡萝卜素含量均呈现不显著弱正相关。金盏菊根系活力与光合色素含量及叶绿素a/叶绿素b均呈现不显著弱负相关。而碰碰香植物根系活力除与叶绿素b含量呈不显著弱正相关外，与其他光合色素指标均呈现出负相关性。

3结论与讨论

本研究表明，相同植物不同光合色素含量及根系活力日变化波动不大，而不同植物光合色素含量差别较大，就绿萝、金盏菊和碰碰香这3种花卉植物而言，叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量均表现为绿萝>金盏菊>碰碰香，说明绿萝具有较高的光合转化能力，而碰碰香将光能转化的能力相对较弱。当金盏菊叶绿素含量达到最大值时，绿萝叶绿素含量出现较低值，可能与金盏菊比较喜光照[25]，绿萝喜散射光，不耐光直射，且比较耐阴有关[26]。金盏菊叶绿素a/叶绿素b日平均值最高，且大于3，表明金盏菊比较喜光照，属于阳性植物，耐阴性最弱，适合在光照良好的地方栽植；其次为碰碰香的2.92，耐阴性介于金盏菊和绿萝之间；绿萝的叶绿素a/叶绿素b日平均值最低，为2.83，表明绿萝的耐阴性强，比较适宜在室内栽培，这与前人研究结果[22-24]一致。

根系活力与光合色素相关性分析表明，绿萝、金盏菊和碰碰香这3种植物根系活力与光合色素指标相关性较弱，这与董守坤等在春大豆上的研究结果[27]一致。叶绿素a/叶绿素b与根系活力呈负相关，其中碰碰香根系活力与叶绿素a/叶绿素b相关性达到显著水平，其他均不显著；绿萝叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量与根系活力呈正相关；金盏菊叶绿素a/叶绿素b、叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、类胡萝卜素含量与根系活力呈负相关；除叶绿素b含量外，碰碰香根系活力与其他指标均呈现负相关。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.05.083