光強(qiáng)因子對(duì)煙草幼苗形態(tài)和生理指標(biāo)的影響

光強(qiáng)因子對(duì)煙草幼苗形態(tài)和生理指標(biāo)的影響

1煙草育苗中光強(qiáng)因子的影響這不僅是植物生長(zhǎng)的重要因素之一，而且是植物作為環(huán)境信號(hào)的形式對(duì)植物的生長(zhǎng)和生理代謝的影響。關(guān)于光強(qiáng)對(duì)植物幼苗的影響的研究很多[1、2、3、11、12、13、15、16、17、18]。然而，關(guān)于牧草幼苗的影響研究很少。與傳統(tǒng)的繁殖法相比，它具有許多優(yōu)越性。它在中國(guó)得到了迅速普及，是目前葉片生產(chǎn)的主要繁殖地。然而，與傳統(tǒng)的繁殖法相比，牧草集體苗的“兩網(wǎng)一膜”（預(yù)防蟲網(wǎng)、遮陽(yáng)網(wǎng)、塑料薄膜）的光強(qiáng)顯著降低了苗木場(chǎng)的光強(qiáng)。隨著使用時(shí)間的推移和苗木場(chǎng)中的灰塵和昆蟲的聚集，光的強(qiáng)度變?nèi)?，?yán)重影響了幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育和生理代謝，加劇了病蟲害的發(fā)生，并影響了幼苗的質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)葉片的形成。本文以人工模式為基礎(chǔ)，研究了光強(qiáng)因素對(duì)煙臺(tái)植物幼苗的形態(tài)和生理的影響，并對(duì)煙臺(tái)植物育種生產(chǎn)提供了理論指導(dǎo)。2材料和方法2.1煙草種苗前處理試驗(yàn)于2005年3—4月在四川涼山煙草科學(xué)研究所進(jìn)行,育苗方式為漂浮育苗.育苗所用基質(zhì)、漂浮育苗盤、育苗專用肥和農(nóng)藥由涼山煙草公司提供.煙草供試品種為K346,由國(guó)家煙草涼山良種繁殖基地提供.煙草播種出苗后用白紗布進(jìn)行遮蔭處理,設(shè)1、2、3層紗布遮蔭3個(gè)處理,以無(wú)遮蔭處理為對(duì)照.用CI310便攜式光合作用測(cè)定系統(tǒng)(美國(guó)CID公司)測(cè)得遮蔭1、2、3層處理的光量子通量密度分別為對(duì)照處理的68.2%、35.4%和16.7%,每處理3盤幼苗,每盤160株,育苗過(guò)程嚴(yán)格按照漂浮育苗技術(shù)規(guī)程進(jìn)行.煙苗處理40d再煉苗1周后取樣測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo).2.2自由水和束縛水含量測(cè)定苗高、莖粗、葉數(shù)、葉片厚度按煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法測(cè)定;葉綠素含量測(cè)定采用乙醇提取法;葉片轉(zhuǎn)化酶(INV)活性測(cè)定采用比色法;根系活力測(cè)定采用TTC法;自由水和束縛水含量測(cè)定參照劉向莉等的方法;總氮含量測(cè)定采用H2SO4-H2O2消化蒸餾法,計(jì)算蛋白質(zhì)含量;總糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法.生物量的測(cè)定:分別稱取幼苗根和莖葉質(zhì)量,105℃下殺青10min,70℃烘干至恒量,測(cè)量干質(zhì)量;用排水法測(cè)定根系體積;根據(jù)各指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果計(jì)算干鮮比、根冠比、莖粗/株高、莖葉生物量分?jǐn)?shù)=莖葉干質(zhì)量/全株干質(zhì)量和根生物量分?jǐn)?shù)=根干質(zhì)量/全株干質(zhì)量.數(shù)據(jù)方差分析用SPSS12.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行.3結(jié)果與分析3.1光強(qiáng)和遮蔽劑對(duì)煙苗生長(zhǎng)的影響由表1可知,隨著生境光強(qiáng)的減弱,煙苗的高度增加、莖粗減小,莖粗/株高比值降低,各處理與對(duì)照間差異均達(dá)顯著水平(P<0.05),說(shuō)明強(qiáng)光對(duì)煙草幼苗縱向生長(zhǎng)有抑制作用,而對(duì)橫向加粗生長(zhǎng)有促進(jìn)作用.光照過(guò)弱導(dǎo)致煙苗纖細(xì),易于徒長(zhǎng)而形成“高腳苗”.煙苗葉片厚度和單位葉面積質(zhì)量隨著光強(qiáng)的減弱呈降低趨勢(shì),可見(jiàn)弱光下煙苗葉片較薄,內(nèi)含物不充實(shí).隨著遮蔭程度的增加,煙苗莖葉鮮質(zhì)量、干質(zhì)量,根鮮質(zhì)量、根體積和干質(zhì)量都呈降低趨勢(shì),表明隨著光照強(qiáng)度減弱,光合利用的能量不足,凈光合速率下降,煙苗物質(zhì)積累減少,但光強(qiáng)因子對(duì)煙苗葉片數(shù)的影響不大.這與趙月玲等和王洋等的研究結(jié)論一致.隨著光強(qiáng)的減弱,煙苗的干鮮比、根冠比和根生物量分?jǐn)?shù)降低,而莖葉生物量分?jǐn)?shù)增加,各遮蔭處理與對(duì)照間差異均達(dá)顯著水平(P<0.05),表明光強(qiáng)影響了煙苗的物質(zhì)分配,遮蔭使煙苗分配到地上部分的物質(zhì)大于根系,光照過(guò)弱不利于培育根系發(fā)達(dá)的壯苗.3.2不同光照條件對(duì)煙苗葉片養(yǎng)分含量的影響由表2可知,全光照條件下生長(zhǎng)的煙苗葉片總含水量和自由水含量低于遮蔭處理,束縛水含量和束縛水/自由水比值高于遮蔭處理;隨著遮蔭程度的增加,總含水量和自由水含量呈上升趨勢(shì),束縛水含量和束縛水/自由水比值呈降低趨勢(shì),且各處理與對(duì)照間差異達(dá)顯著水平(P<0.05),這與吳能表等的研究結(jié)果相同.遮蔭環(huán)境的相對(duì)濕度大于全光照環(huán)境,水分散失阻力大,形成的煙苗葉片較為柔嫩,保水能力較差,因而,光照較強(qiáng)生境下生長(zhǎng)的煙苗抵御干旱能力較強(qiáng),而遮蔭程度越重幼苗越不耐旱,越不利于幼苗移栽后的成活和生長(zhǎng).不同光照強(qiáng)度下生長(zhǎng)的煙苗葉片氮素含量存在顯著差異.隨著光照強(qiáng)度的減弱,葉片總氮和蛋白質(zhì)含量呈增加趨勢(shì),除透光68.2%的處理外,各遮蔭處理與對(duì)照間差異均達(dá)極顯著水平(P<0.01),這和張亞杰等的研究結(jié)果一致.氮元素作為最重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一,其在葉片中的含量和利用效率與葉片的光合能力密切相關(guān).弱光下煙苗氮含量升高主要是因?yàn)槠涔夂夏芰p弱,導(dǎo)致氮素利用效率降低,不利于煙苗的正常生長(zhǎng)發(fā)育和壯苗形成.3.3不同光照條件下生長(zhǎng)的煙苗葉綠素含量不同(表3).隨著光強(qiáng)減弱,葉片單位質(zhì)量的葉綠素總量、葉綠素a和葉綠素b含量增加,對(duì)照和透光68.2%的處理與透光35.4%和16.7%的處理間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01);類胡蘿卜素含量和葉綠素a/b比值減小,但處理間差異不顯著,可見(jiàn)葉綠素b含量增加幅度大于葉綠素a.王家保等和秦舒浩等的研究也得到了類似的結(jié)果,這是煙苗對(duì)弱光環(huán)境中漫射光較多的一種適應(yīng),同時(shí)也說(shuō)明這種生長(zhǎng)環(huán)境已經(jīng)不能提供給幼苗正常的光照需求.一般認(rèn)為,煉苗的標(biāo)準(zhǔn)是“葉色黃綠、苗莖繞指不斷”,煉苗后葉綠素含量應(yīng)當(dāng)較低,而弱光環(huán)境煉苗后葉綠素含量較高,不利于幼苗成活.隨著光強(qiáng)的減弱,煙苗根系活力顯著降低,各處理與對(duì)照間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01),說(shuō)明遮蔭減弱了煙苗根系的生長(zhǎng)發(fā)育.遮蔭處理的煙苗葉片轉(zhuǎn)化酶(INV)活性顯著降低,而INV與植物碳代謝密切相關(guān),可見(jiàn)遮蔭減弱了煙苗的碳代謝強(qiáng)度.4煙苗光照強(qiáng)度的影響本研究中,隨著光照強(qiáng)度的減弱,煙苗高度增加,莖粗減小,干質(zhì)量和鮮質(zhì)量減少,葉片厚度和單位葉面積質(zhì)量降低,轉(zhuǎn)化酶活性降低,根系活力和根體積減小.可見(jiàn),弱光生境下的煙苗莖干細(xì)長(zhǎng),干物質(zhì)積累少,碳代謝較弱,根系相對(duì)不發(fā)達(dá).弱光下生長(zhǎng)的煙苗自由水含量較高,而束縛水含量較低,隨著光強(qiáng)的降低,束縛水/自由水比值呈降低趨勢(shì),表明弱光下生長(zhǎng)的煙苗保水能力較差,抵御干旱能力較弱.隨著光強(qiáng)的減弱,煙苗葉綠素a和葉綠素b含量增加,而葉綠素a/b比值降低,葉綠素b含量相對(duì)增高,