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不同栽培基质对七叶一枝花光合特性、生理特性的影响

2017-05-17王岚张宇斌李建新

江苏农业科学 2016年1期
关键词:生理特性光合特性

王岚 张宇斌 李建新

摘要:以长势一致的3年生七叶一枝花为材料,在5种栽培基质处理下,测定七叶一枝花的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、氣孔导度(Gs)、蛋白质(Pro)含量、叶绿素(Chl)含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(sug)含量,以探讨不同栽培基质下七叶一枝花的光合特性、生理特性。结果表明:在不同栽培基质处理下,七叶一枝花的光合特性和生理指标均有差异;处理30 d时,栽培基质为壤土、牛粪(质量比1:1)的处理明显提高了七叶一枝花的Pn、Tr、Gs、Pro含量、Chl含量;腐殖土、沙土(质量比1:1)的处理提高了MDA含量,而栽培基质为沙土、牛粪(质量比1:1)的处理下七叶一枝花可溶性糖含量呈先降后升的趋势。结果可知,适宜种植七叶一枝花的栽培基质为壤土、牛粪(质量比1:1)。

关键词:七叶一枝花;栽培基质;光合特性;生理特性

中图分类号:S567.23+9.04 文献标志码:A 文章编号:1002—1302(2016)01—0216—04

七叶一枝花(Paris polyphylla)为百合科重楼属多年生草本植物,属珍稀濒危药用植物,在我国云南、四川、广西、贵州等地均有分布。七叶一枝花药用价值大,在民间主要用于治疗各种疮毒、毒蛇咬伤等。随着科学和医药技术发展,社会对七叶一枝花的需求量逐步增大,以七叶一枝花为原料开发的一系列中药、中成药、美容产品及其他附属产品也越来越多。目前,有关七叶一枝花的研究主要集中在薯蓣皂苷的分离及结构鉴定、皂苷含量、黄酮含量、黄酮提取工艺、种子萌发、组织培养、成分、微量元素等方面。刘艳辉等研究发现,七叶一枝花内生真菌次级代谢产物具有较好体外抑制肝癌细胞的活性;田启建等将人工栽培七叶一枝花的物候期划分成出苗期、伸长期、展叶期、开花期、结实期、枯死期、萌芽期、越冬期等8个时期;孟繁蕴等对七叶一枝花同属植物重楼进行了引种驯化和繁殖研究;杨永红等对滇重楼种子中氨基酸和元素进行了分析测定。有关栽培基质对七叶一枝花光合、生理特性影响的研究鲜见报道。植物生命活动受多种因子综合影响,不同栽培基质有不同的透气性和持水、持肥能力,是植物生长的重要影响因子之一,植物产能在很大程度上取决于栽培基质质量。本研究探讨了不同栽培基质处理对七叶一枝花光合、生理特性的影响,旨在研究适宜七叶一枝花生长发育的栽培基质,为其人工种植和引种驯化提供基础。

1材料与方法

1.1材料与仪器

1.1.1试验材料 以生长一致的3年生七叶一枝花为试验材料。

1.1.2仪器设备 LI-6400型便携式光合仪(美国基因公司);T5新世纪紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司);80-2型离心机(江苏省金坛市中大仪器厂);DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司);AR124CN型电子天平[奥豪斯仪器(上海)有限公司]。

1.2试验处理

将长势一致的3年生七叶一枝花移栽到20 cm口径的塑料盆中,60 d适应性培育后进行试验。试验设置5种栽培基质,分别为壤土、沙土和牛粪(质量比1:1)、壤土和牛粪(质量比1:1)、腐殖土和沙土(质量比1:1)、壤土和腐殖土(质量比1:1),分别记为处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ、处理Ⅳ、处理V,测定处理后10、20、30 d的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蛋白质(Pro)含量、叶绿素(Chl)含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(sug)含量。每个处理3次重复,每个重复选取10~15株七叶一枝花,不同处理间栽培管理技术相同。

1.3测定指标及方法

1.3.1光合特性测定 采用TJT-6400型便携式光合作用测定系统测定七叶一枝花叶片的光合特性。测定指标有:净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)。选择在晴天9:00—11:00进行测定,测定时保持叶片自然着生角度和方向不变。

1.3.2生理特性测定 蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝G-250法;叶绿素含量测定采用分光光度法;丙二醛含量测定采用硫代巴比妥酸法;可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法。

1.4数据处理

采用SPSS 16.0软件对试验数据进行AVOVA分析;采用Excel软件作图。

2结果与分析

2.2不同栽培基质对七叶一枝花生理特性的影响

2.2.1不同栽培基质对七叶一枝花蛋白质含量的影响 蛋白质是植物生命代谢活动的重要物质,是植物代谢的重要指标之一。由表2可知,不同栽培基质处理下,七叶一枝花蛋白质含量不同。随着处理时间延长,各处理下七叶一枝花蛋白质含量均呈持续上升趋势,30 d时处理Ⅲ的蛋白质含量最高(18.83 mg/g),处理Ⅳ的蛋白质含量最低(12.56 mg/g)。在处理时间内,蛋白质含量增幅由高到低为处理Ⅲ>处理I>处理Ⅱ>处理Ⅴ>处理Ⅳ。含有沙土栽培基质处理的蛋白质含量明显低于其他处理,说明七叶一枝花不适合在沙土中种植。

2.2.2不同栽培基质对七叶一枝花叶绿素含量的影响 叶绿体色素是植物进行光合作用的重要物质。由表2可见,不同处理问七叶一枝花叶绿素含量不同。随着处理时间延长,各处理叶绿素含量均呈上升趋势,30 d时处理Ⅲ的叶绿素含量最高(3.36 mg/g),处理Ⅳ的叶绿素含量最低(1.81 mg/g)。试验结果表明,将牛粪掺入壤土处理后,显著提高了七叶一枝花叶绿素含量,添加适量有机肥能改善土壤营养,这与冯晓英等用适量无机肥配施烤烟能增加叶绿素含量的研究结果一致。

2.2.3不同栽培基质对七叶一枝花可溶性糖含量的影响可溶性糖是植物重要代谢产物之一。当植物处于不利环境时,机体可提高可溶性糖含量来响应环境。由表2可以看出,随着处理时间延长,处理Ⅱ的可溶性糖含量呈先降后升的趋势,其他处理的可溶性糖含量呈持续上升趋势,在30 d时处理Ⅲ、Ⅰ的可溶性糖含量分别是4.68、4.57 mg/g,与其他处理差异显著(P<0.05),而处理Ⅳ的可溶性糖含量最低(2.99 mg/g),试验结果说明沙土不利于七叶一枝花的可溶性糖积累。

2.2.4不同栽培基质对七叶一枝花丙二醛含量的影响 植物在不利条件下往往发生膜脂过氧化作用,产生丙二醛,其含量多少反映膜脂过氧化及膜伤害的程度。由表2可知,随着处理时间延长,各处理MDA含量均呈上升趋势,且各处理的MDA含量有差异,在30 d时差异显著(P<0.05),处理Ⅳ的MDA含量最高(0.032 6μmol/g),处理Ⅲ的MDA含量最低(0.014 4μmol/g)。

3結论与讨论

3.2不同栽培基质对七叶一枝花生理特性的影响

植物生命活动受多种因子综合影响,不同栽培基质有不同的透气性和持水、持肥能力,是植物生长的重要影响因子。徐守真等研究认为,适量施肥能有效增加怀地黄脱毒苗的叶绿素含量,促进光合速率;李国英等研究表明,不同播期和土壤对红菜薹可溶性糖、可溶性蛋白质含量的影响不同;曾黎明等研究认为,施用生物有机肥能提高土壤有机质含量,增强土壤转化酶活性,提高鲜薯、淀粉产量。本研究表明,在试验时期内,随着处理时间延长,七叶一枝花蛋白质、叶绿素、丙二醛含量均呈上升趋势,其中蛋白质、叶绿素含量最高的是处理Ⅲ,最低的是处理Ⅳ,说明将适量牛粪加入壤土的栽培基质适合七叶一枝花的生长。随着处理时间延长,丙二醛含量最高的是处理Ⅳ,最低的是处理Ⅲ,处理Ⅱ的可溶性糖含量呈先升后降趋势,其他处理的可溶性糖含量呈持续上升趋势,说明用沙土掺入腐殖土或壤土的栽培基质不利于七叶一枝花的蛋白质、叶绿素、丙二醛含量积累,这与张银丽等的研究结果一致,但与郭水良等的研究结果相反,具体原因有待深入研究。综上,适宜七叶一枝花生长的栽培基质是壤土和牛粪(质量比1:1)。

本研究仅对影响七叶一枝花生长发育的栽培基质因子进行了初步探讨,对影响七叶一枝花生长发育的其他因子,如土壤pH值、内源激素以及各因子问的交互作用等还需进一步研究。

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