不同遮荫时间对萝卜幼苗生长及叶绿素含量的影响

2016-07-23田艳春赤峰学院生命科学学院内蒙古赤峰024000

赤峰学院学报·自然科学版 2016年11期

田艳春（赤峰学院　生命科学学院，内蒙古　赤峰　024000）

田艳春
（赤峰学院生命科学学院，内蒙古赤峰024000）

摘要：本试验以赤峰地区普遍栽植的萝卜苗为试材，进行全黑暗、9h遮荫、6h遮荫、3h遮荫、全日照五个不同的遮荫时间处理，以全日照为对照组，对萝卜苗幼苗的株高、最大叶面积、地上部与地下部鲜重以及光合色素含量等形态与生理指标进行了观察与测量，结果表明：适当的遮荫时间促进了萝卜苗幼苗的生长，植株株高、最大叶面积、植株生物量都呈现增加趋势，其中，遮荫6h的处理植株表现最健壮，且叶绿素含量均达到最大值，为本试验筛选的最佳遮荫时间.

关键词：不同遮荫时间；萝卜苗幼苗；形态指标；叶绿素含量

1　引言

光照时间和光照强度是自然界中植物生长发育光合作用所需的重要条件之一，对植物的理化特征和形态结构等方面有着重要的作用.在自然条件下，光照强度、光照时间和光谱成分等光环境会随着时间和空间的变化而发生改变，这将对植物的生长发育起到重要的影响.如果改变光照时间和光照强度，植物体就会通过改变生物量的形态变化和分配来实现适应［1］.光环境直接影响光合作用，光合作用会直接把吸收的光能转化为化学能.昼夜和季节的光照时间和光照强度变化在植物的生命活动过程中，不仅影响着许多生物化学过程，而且也影响着植物体的许多生理过程，如植物体内的物质分配、运输及累积过程，光能条件直接影响着植物的生物学产量［2］.

现如今在有关光对植物的影响方面，国内与国外学者开展了大量相关的研究，但往往都是对一些苗木、藻类、菌类等的研究，而在蔬菜上的研究很少有报道.本试验就是以萝卜幼苗为试验材料，进行不同时间的遮荫处理，研究其对萝卜幼苗形态指标和生理指标的影响，探究萝卜幼苗受不同光照时间和光照强度影响后，幼苗生长和叶绿素的变化，为以后萝卜的高产与优产栽培提供科学理论依据.

2　材料与方法

2.1试验材料

供试土壤选择赤峰学院崇实楼后花园的土壤，供试萝卜种子由赤峰益农种苗有限公司提供.

2.2试验用具及设备

花盆，遮荫板，水壶，塑料薄膜，游标卡尺，分光光度计，电子天平，烘干箱.

2.3试验方法

本试验于2013年11月16日进行盆栽试验，各个花盆浇透水后，播种，覆土3cm，用塑料薄膜覆盖，贴好标签.进行全黑暗、遮荫9h、遮荫6h、遮荫3h、全日照5个不同的遮荫处理，以全日照为对照，每一处理3次重复.每天早上9：00开始遮荫，其中遮荫3h的中午12点移走遮荫板，6h的下午3点移走遮荫板，9h的下午六点移走遮荫板，全黑暗24h遮荫，全日照无遮荫.十一月份赤峰日落时间在5：30-5：50之间.

2.4测定指标及方法

2.4.1测定指标

生长指标：当幼苗生长至7d时测量株高、最大叶面积、地上部和地下部的干鲜重.

叶绿素含量：11月23日测完测量叶绿素a和叶绿素b含量.

2.4.2测定方法

2.4.2.1植株生长指标的测定：

每组处理过的植株随机选取10株幼苗，将幼苗连根拔起，用自来水冲洗干净，晾干，先用直尺测量株高和最大叶面积；天平测量鲜重及用烘干箱烘干5h后的干重.

2.4.2.2叶绿素a和叶绿素b含量的测定［3］：

叶片擦拭干净后，每组随机取新鲜叶片0.4g，剪碎，加80%丙酮约3ml以及少许CaCO3和石英砂研磨成匀浆，再加入丙酮约5ml，研磨至组织呈现灰白色，静置3到5分钟，倒入离心管内，再用适量80%丙酮洗涤研钵，离心5min后弃沉淀，取上清液，用80%丙酮定容至50ml，以80%丙酮作为空白对照组，分别测定在663nm、645nm处的OD值.

经计算得到每克鲜重叶片中色绿素的含量.试验数据采用SPSS17.0分析

3　结果分析

3.1不同遮荫时间对萝卜幼苗生长指标的影响

3.1.1对萝卜幼苗株高的影响

株高是指植物体根的颈部到顶部之间的长度，是营养体生长的主要表现之一.从表1可以看出，遮荫6h的植株株高数值比对照及其它处理低，但幼苗盆栽试验形态特征表现最强壮，分析应该是避开了中午最强光照强度和时间对幼苗的产生的伤害.全日照处理的数据数值最大与全遮荫处理的数据数值最小，但盆栽试验全遮荫表现为弱苗，徒长苗.

表1　不同遮荫时间对萝卜幼苗株高的方差分析结果

图1　不同遮荫时间对萝卜幼苗株高的影响

3.1.2对萝卜幼苗最大叶面积的影响

叶片是植物进行光合作用的重要器官之一，也是植物对环境变化最为敏感的光合器官之一，其形态和群体长势特征最能体现环境因子的影响及植物对环境的适应性，它的大小能直接反应植物光合作用的能力.不同遮荫时间对萝卜幼苗的地上部分叶片的生长有着很大的影响.从表2可以看出，萝卜幼苗最大叶面积随着遮荫时间的延长，呈现了先上升后下降的趋势，其中遮荫6h处理最大叶面积达到了最大值，比对照增加了18.71%，且与对照达到了0.05显著水平.

表2　不同遮荫时间对萝卜幼苗最大叶面积的方差分析结果

图2　不同遮荫时间对萝卜幼苗最大叶面积的影响

3.2不同遮荫时间对萝卜幼苗叶绿素含量的影响

光是影响植物生长发育和分布的重要环境因素之一.复杂多变的环境，使得植物在生理上产生与其相对应的改变来对环境进行适应，而光合能力的大小则是衡量植物适应生境的能力的重要指标.由表3可知，在不同的光照处理下，叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a/b均呈现出了先上升后下降的趋势，其中6h遮荫处理的各指标均达到最大值，且分别与对照达到0.05的显著水平.

表3　不同遮荫时间对萝卜幼苗叶绿素含量的影响

3.3不同遮荫时间对萝卜幼苗根冠比的影响

光照在一定范围时间内，光照强度提高则光合产物发生不同变化，这对根与冠的生长都有不同的改变.但在强光下，空气中相对湿度下降，植株地上部蒸腾增加，组织中水势下降，茎叶的生长易受到抑制，因而使根冠比增大；光照不足时，向下输送的光合产物减少，影响根部生长，而对地上部分的生长相对影响较小，所以根冠比降低.由表4可知，在不同遮荫时间处理下，其中遮荫6h处理的幼苗根冠比达到最大值，且与对照达到了0.05显著水平.

表4　不同遮荫时间对萝卜幼苗根冠比的影响

4　结论与讨论

4.1不同遮荫时间对萝卜幼苗生长的影响

光周期是指一天中从日出到日落的理论日照时数，光周期的长短，制约着器官的生长与发育速度.植物的生长会因为受到不同的光照时间和光照强度的影响而产生不同的效果.苏文华等［4］的试验表明，旱冬瓜幼苗的高生长与地径生长都会受到遮荫的影响而降低.杨娇梅［5］的研究表明，油樟一年生幼苗生长会根据不同光照强度影响而产生不同效果，最有利于苗高和地径生长的是50%光照强度.徐飞、郭卫华等［6］研究了麻栎和刺槐幼苗生长和光合特征在不同光环境下受到的影响，研究结果表明，极度弱光的环境对幼苗的株高、总叶面积、冠面积、基径、总叶数和叶面积指数等形态指标的增长有制约作用，与全光环境相比，适度的遮荫更有利于幼苗的形态生长.

本试验研究结果表明，不同遮荫时间，有利于萝卜的幼苗生长，其中遮荫处理6h幼苗长势健壮，最大叶面积与根冠比均达到最大值，与前人研究结果一致.其中全光照与全遮荫幼苗表现为徒长苗，生长势弱，说明在萝卜生产实践中，可以给予短时间的遮荫，这样有利于萝卜幼苗的生长.

4.2不同遮荫时间对萝卜幼苗叶绿素含量的影响

在光合作用中，太阳光是植物用来制造有机物的重要能源之一，也是环境因素中影响最大的因素之一.植物的光合作用主要凭借叶绿素和光合酶来捕获和利用光能来合成光合产物，光是影响叶绿素形成的主要条件.从原叶绿素酸酯转变为叶绿素酸酯需要光，而光过强，叶绿素又会受光氧化而破坏.

叶绿体是植物体中进行光合作用的细胞器，它对光是最敏感的.叶绿体的发育状况会受到光照时间和光照强度的影响.光照过强和过弱都不利于叶绿体的发育.叶子的光截获复合体中含有绝大部分的叶绿素，而大量的叶绿素a和少量的叶绿素b则位于反应中心，可以被假定为反映叶子对光能的利用能力的则是叶绿素a含量，而反映叶的光能捕获能力的数据是叶绿素总含量尤其是叶绿素b的含量.在光环境由高到低的条件下，植物可以获取的光量减少，于是对光的捕获成为了限制植物光合作用的主要因素.

本试验研究结果表明，适宜的遮荫影响了萝卜幼苗叶绿素含量，叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a/ b呈现先上升后下降的趋势.其中遮荫6h处理的各叶绿素含量最高，说明此处理萝卜幼苗对光能利用率最好，光合速率最高.

综上所述，本试验筛选最佳遮荫时间为6h.

参考文献：

〔1〕江源.德国南部落叶阔叶林下常见植物的光适应性研究［J］.植物学报，2001，43（9）：960-966.

〔2〕张英云.不同光强下结球莴苣光保护机制和营养成分形成关系的研究［J］.浙江大学学报，2006，7（1）：1-5.

〔3〕张志良，翟伟菁，李小方.植物生理学实验指导［M］.北京：高等教育出版社，2009.55-60.

〔4〕苏文华，张光飞，庞慧仙，等.光照条件对旱冬瓜种子萌发和幼苗生长的影响［J］.云南林业科技，2003，1（2）：8-10.

〔5〕杨梅娇.不同光照强度对一年生油樟苗生长的影响［J］.浙江林业科技，2006，1（21）：69-72.

〔6〕徐飞，郭卫华.不同光环境对麻栎和刺槐幼苗生长和光合特征的影响［J］.生态学报，2010，30（12）：3098-3107.

〔7〕华劲松，戴红燕，夏明.不同光照强度对芸豆光合特性及产量性状的影响［J］.西北农业学报，2009，18（2）：136-140.

〔8〕陶建平，钟章成.光照对苦瓜形态可塑性及生物量配置的影响［J］.应用生态学报，2003，14（3）：36-34.

〔9〕许中旗，黄选瑞，徐成立，等.光照条件对蒙古栎幼苗生长及形态特征的影响［J］.生态学报，2009，3（3）：1121-1128.