微酸性电解水对番茄幼苗生长和光合作用的影响.pdf

书书书 北 方 园 艺 研究论文 第一作者简介 艾楷棋 男 硕士研究生 研究方向 为设施园艺 责任作者 邹志荣 男 博士 教授 博士生导师 现 主要从事设施园艺等研究工作 基金项目 陕 西省重点研发计划资助项目 收稿日期 微酸性电解水对番茄幼苗生长和 光合作用的影响 艾 楷 棋 曹 凯 叶 章 颖 邹 志 荣 西北农林科技大学 园艺学院 农业部西北设施园艺工程重点实验室 陕西 杨凌 江苏省农业科学院 农业设施与装备研究所 长江中下游设施农业工程重点实验室 江苏 南京 浙江大学 生物系统工程与食品科学学院 浙江 杭州 摘 要 以 金棚 号 番茄为试材 采用基质栽培法 普通自来水配制的营养液 为 对照 研究了有效氯浓度分别为 的微酸性电解水配制的营养液对番茄幼苗生长和光合 作用的影响 以期验证微酸性电解水作为一种功能水对番茄幼苗生长是否具有促进效应 结果表明 处理下的番茄幼苗干鲜质量均显著高于对照 处理能显著增 加番茄幼苗叶面积 且提高壮苗指数的效果显著 微酸性电解水的有效氯浓度对番茄幼苗叶 片中叶绿素和类胡萝卜素的影响较小 根施微酸性电解水可以提高番茄幼苗的净光合速率 和水分利用效率 处理下的番茄幼苗根系总表面积 总体积和平均直径最高且显 著高于对照 总之 低有效氯浓度的微酸性电解水配制营养液对番茄幼苗根施不会影响植 株的正常生长 而高有效氯浓度在一定程度上可以促进番茄幼苗的生长 可以使用高有效氯 浓度 微酸性电解水进一步研究作用机理 关键词 微酸性电解水 有效氯浓度 番茄幼苗 生长指标 光合作用 中图分类号 文献标识码 文章编号 番茄 属茄科 番茄属 一年生或多 年生草本植物 别称西红柿 是我国种植最为广泛 的大宗蔬菜之一 其果实营养丰富 鲜嫩多汁 深 受广大消费者青睐 近年来 随着温室大棚的普 及 蔬菜集约化育苗技术的推广 番茄幼苗的培育 趋于规模化 苗期的病害防治越来越不可忽视 温 室内除了控温控湿等环境调控措施外 施用农药 杀菌更是成为了必不可少的一环 但人们环保意 识日益增强 绿色农业成为农业发展的必然趋势 因此电解水 臭氧水等功能水杀菌技术被逐步应 用 以期在一定程度上替代农药 微酸 性 电 解 水 是在无隔膜电解槽里经过直流电 压 电解稀盐酸 生成的非粘性无 色透明液体 阳极产生的氯气和水反应生成酸性 电解水杀菌的基础 其存在比例因 的 不同而变化 阳极的另一个产物 使 的 为 接近中性的 让杀菌能力极 强的 在 有 效 氯 中 的 占 比 达 到 使有效氯浓度 低的微酸性电解水杀菌广谱 快速 高效 同时不会对人体造成伤害 也对其它物体几 乎无腐蚀性 阴极只产生氢气 整个生产过程几乎 不产生其它有害的副产物 绿色环保 微酸性电解 水原料是自来水和稀盐酸 成本低廉 相较于化学 性质不稳定 不易储存的强酸性电解水 微酸性电 解水虽然见光易氧化分解 但在密闭遮光式的环 境下放 置 后 有效氯浓度仍是初始值的 易于储运 基于上述特点和优势 近年 来微酸性电解水在医疗卫生 食品安全 畜牧水产 和植物保护等领域得到了广泛研究和应用 在园艺领域 除了其杀菌特性被用于种子消毒和 病害防治外 微酸性电解水对园艺作物的其它功 能性也得到了研究者们的关注 王利春等 研 究表明 随着水培空心菜营养液中的有效氯浓度 增大 空心菜的干鲜质量等产量指标 可溶性糖含 量和维生素 含量均呈现先增大后减小的趋势 相立等 发现在连作土壤中浇灌微酸性电解水 能使平邑甜茶的生物量显著提高 目前 微酸性电解水对番茄幼苗的其它功能 性影响鲜有报道 由于基质具有缓冲作用 现以微 酸性电解水中有效氯浓度梯度对基质栽培的番茄 幼苗生长和光合指标的影响进行研究 以期筛选 出适用于番茄苗期基质浇灌的有效氯浓度 为微 酸性电解水在园艺领域的多方位应用和进一步研 究提供参考依据 达到发展绿色农业的目的 材料与方法 试验材料 供试番茄品种为 金棚 号 种子购于陕西 杨陵金棚种业有限公司 微酸性电解水使用旺旺 水神 次氯酸生成器制备 由上海旺普贸 易有限公司提供 试验方法 试验于 年 月在西北农林科技大 学南校区人工气候室进行 育苗采用 孔穴盘 基质采用草炭 珍珠岩 蛭石 体积 比 采用 倍山崎番茄营养液配方浇灌 室内 白天 温度为 光 照强度为 夜间 温度为 当幼苗长至三叶一心时 挑选 长势一致的移栽至 的营养钵中 基质 采用草炭 缓苗 后进行试验处理 倍山崎 番茄营养液采用普通自来水或微酸性电解水配 制 依据微酸性电解水有效氯浓度不同共设 个 处理 每个处理移栽 株 处理 随机选取植株进行光合指标测定 处理 随机选取植株进行生长指标测定 项目测定 采用游标卡尺测定幼苗的茎粗 采用直尺测 定株高 采用便携式光合 荧 光 联 用 系 统 测定不同处理下幼苗 的净光合速率 气孔导度 胞间二氧化 碳浓 度 蒸 腾 速 率 和 水 分 利 用 效 率 采用乙醇浸提法结合岛津紫外可见光 分光光度计 测定叶绿素 类胡萝卜素 含量 采用根系扫描仪 测定叶 片面积和根系形态指标 采用精度为 的电子天平 梅特勒 托利多仪器有限公 司 上海 称量各处理样品地上部和地下部鲜质 量 将样品放入烘箱 烘干 后分别测干 质量 壮苗指数 茎粗 株高 地下部干质量 地上部干质量 全株干质量 数据分析 采用 软 件 对数据进行方差分析 利用 法进 行单因素方差分析及显著性测试 显著水平 采 用 和 软件进行数据处理及图表制作 结果 均以平均值 标准误表示 结果与分析 不同有效氯浓度微酸性电解水处理对番茄 幼苗地上部和地下部干鲜质量的影响 由表 可知 随着微酸性电解水中有效氯浓 度的升高 番茄幼苗的干鲜质量总体呈上升趋势 处理的干鲜质量均显著高于 处理的鲜质量与 相比差异 显著 但干质量与 差异不显著 处 理 的 地 上 部 干 质 量 和 总 干 质 量 比 北 方 园 艺 月 上 处理分别提高了 和 且差异显著 但其它质量均无显著差 异 和 处理的干鲜质量相较 均无显著性差异 表 不同有效氯浓度微酸性电解水处理对番茄幼苗地上部和地下部干鲜质量的影响 处理 鲜质量 干质量 地上部 地下部 总鲜质量 地上部 地下部 总干质量 注 表中数据为平均值 标准误 同行数据后标有不同字母分别表示 氏多重比较差异显著 下同 不同有效氯浓度微酸性电解水处理对番茄 幼苗形态的影响 由表 可知 与 相比 微酸性电解水对番 茄幼苗的株高 茎粗和根冠比均无显著影响 但高 有效氯浓度微酸性电解水能显著增加番茄幼苗叶 面积且提高壮苗指数的效果显著 处 理的叶面积最大 处理次之 分别较 提高了 和 且效果均呈显著性 处理的壮苗指数最高 比 高 差异显著 表 不同有效氯浓度微酸性电解水处理对番茄幼苗形态的影响 处理 株高 茎粗 叶面积 壮苗指数 根冠比 不同有效氯浓度微酸性电解水处理对番茄 幼苗根系的影响 由表 可知 不同有效氯浓度电解水对番茄 幼苗的根系总长度和根尖数均无显著影响 对根 系总表面积 根系平均直径和根系总体积有不同 程度的影响 处理的根系总表面积比 高 具有显著性差异 且 高于其它处理但均不具差异显著性 处理的根系平均直径显著高于 但 与其它 处理相比根系平均直径均无显著性差异 且根系 总体积有同样的趋势 表 不同有效氯浓度微酸性电解水处理对番茄幼苗根系的影响 处理 根系总长度 根系总表面积 根系平均直径 根系总体积 根尖数 个 第 期 北 方 园 艺 不同有效氯浓度微酸性电解水处理对番茄 幼苗叶绿素和类胡萝卜素含量的影响 由表 可知 微酸性电解水的有效氯浓度 对番茄幼苗叶片中的叶绿素及类胡萝卜素含 量影响均不显著 处理的叶绿素 总叶 绿素 叶绿素 和类胡萝卜素含量比 分别 提高了 和 不同有效氯浓度微酸性电解水处理对番茄 幼苗光合特性的影响 不同有效氯浓度电解水对番茄幼苗光合特性 各指 标 有 不 同 程 度 的 影 响 由 图 可 知 处理的净光合速率 与 处 理无 显 著 差 异 但 显 著 高 于 其 它 处 理 比 和 分别高 表 不同有效氯浓度微酸性电解水处理对番茄幼苗叶绿素和类胡萝卜素含量的影响 处理 叶绿素 叶绿素 叶绿素 叶绿素 类胡萝卜素 图 不同有效氯浓度微酸性电解水处理对番茄幼苗光合特性的影响 北 方 园 艺 月 上 和 由图 可知 正常浇灌条件下根 施微酸性电解水对番茄幼苗的气孔导度 和 胞间二氧化碳浓度 无显著影响 由图 可 知 处理的蒸腾速率 与 处理无显著性差异 但显著高于其它处理 分别比 和 处 理 高 和 由图 可知 番茄幼苗叶 片的水分利用效率 随微酸性电解水中有 效氯浓度升高呈先升高后降低趋势 和 处理的水分利用效率均显 著 高 于 分 别 提 高 了 和 处 理 的 水 分 利 用 效 率 高 于 但低于其它处理且均无显著性差异 讨论与结论 鲜质量 能 反 映 植 物 吸 收 营 养 和 水 分 的 状 况 植物在胁迫条件下根冠比会增大 干物质 积累量会减少 该研究中 各级浓度有效氯电 解水均未使番茄幼苗的干鲜质量减少 根冠比 也未显著增大 说明微酸性电解水浇灌番茄幼 苗不会对其产生胁迫 同时各处理中的株高 茎 粗与 均无显著差异 表明微酸性电解水对番 茄幼苗地上部的形态影响较小 与曹薇等 在 荞麦芽菜上的研究一致 壮苗指数是评价蔬菜 育苗质量的重要指标 该研究显示 高有效氯 浓度的微酸性电解水能显著提高番茄幼苗的壮 苗指数 说明其对番茄幼苗的生长有促进作用 日本学者利用酸性电解水浇灌植物也发现其具 有明显的促长效应 而这种促长效应是由抑制 土传病害 活化矿质元素和促进水分代谢等多 方面影响形成的 李洪建等 通过微酸性电 解水与臭氧水比较 发现在长期处理且菌落总 数保持稳定后 微酸性电解水的杀菌效果更好 高浓度有效氯的微酸性电解水可能通过抑制基 质中有害微生物的生长来促进番茄幼苗生物量 的积累 根系表面积决定着植物对水分和营养的吸收 能力 是根系与土壤直接接触的重要指标 能直观 反映植物生长发育的情况 一般认为 植物 地上部的生长受到根系活力的影响 而根系表面 积大小可以表征根系活力的高低 根系表面积 越大 根系与土壤接触的机会越多 植物吸收营养 和水分的能力越强 根系体积和表面积一样体现 根系的发育情况 孙三杰等 研究发现轻 度干旱较正常浇灌更利于根系生长 处理 根 系总体积和总表面积均是正常浇灌的 倍 该 研究发现 高有效氯浓度的微酸性电解水能显著 提高番茄幼苗根系总体积 总表面积和平均直径 增大根系与基质的接触面积 增加水分和营养的 吸收量 从而使幼苗地上部和地下部的干鲜质量 均显著升高 低浓度有效氯的微酸性电解水对番 茄幼苗的影响较小 其原因可能是基质对微酸性 电解水具有缓冲作用 研究还表明 微酸性电解水显著提高了番茄 幼苗的净光合速率 但叶片中的叶绿素和类胡萝 卜素含量均未显著增加 气孔导度略有升高但并 不显著 说明净光合速率的提高并未通过叶绿素 含量增加和气孔限制减小这 种途径 蒸腾速率 和水分利用效率的提高可能是净光合速率提高的 影响因素 微酸性电解水对植物光合作用的影响 机理有待进一步研究 综上所述 微酸性电解水被用于集约化育苗 不会对番茄幼苗的正常生长造成不良影响 高 浓度有效氯的微酸性电解水还能够促进生长 对生产壮苗有益 因此可以利用有效氯浓度为 的微酸性电解水进一步研究其促进 基质栽培番茄幼苗生长的作用机理 为微酸性电 解水在绿色农业中的推广提供参考依据 参考文献 沈林晨 刘霓红 薛坤鹏 等 电生功能水在温室种植的应用 研究 现代农业装备 孙芳艳 微酸性电解水的临床应用与进展 上海护理 高新昊 刘兆辉 李晓林 等 强酸性电解水的杀菌机理与应 用 中国农学通报 第 期 北 方 园 艺 张鑫 杨普云 杜静 等 酸性电解水防治水稻稻曲病效果初 探 中国植保导刊 徐静 熊纪敏 辛鹏举 等 微酸性电解水的性能与口腔应用 研究进展 中华医院感染学杂志 石志芳 席磊 程璞 等 微酸性电解水猪场消毒效果研究 西北农林科技大学学报 自然科学版 李国威 微酸性电解水在虾夷扇贝净化中的杀菌工艺研究 湛江 广东海洋大学 王利春 陈红 李锋 等 微酸性电解水有效氯浓度对封闭式 水培空心菜产量与品质的影响 北方园艺 相立 徐少卓 王功帅 等 微酸性电解水对苹果连作土壤环 境的影响 园艺学报 高俊凤 植物生理学实验技术 西安 兴界图书出版公 司 吴丽君 夏西亚 王莹茜 不同营养液对番茄幼苗生长及光 合色素含量的影响 北方园艺 樊怀福 蒋卫杰 郭世荣 低温对番茄幼苗植株生长和叶片 光合作用的影响 江苏农业科学 曹薇 张春玲 李保明 喷洒微酸性电解水对荞麦芽菜生长 的影响 农业工程学报 徐伟忠 朱丽霞 陈建华 电功能水在农业上的应用 江 西农业学报 李洪建 李立成 侯加林 微酸性电解水和臭氧水对温室土 壤杀菌效果研究与比较 山东农业科学 杨兆生 阎素红 王俊娟 等 不同类型小麦根系生长发育及 分布规律的研究 麦类作物学报 阎素红 杨兆生 王俊娟 不同类型小麦品种根系生长特性 研究 中国农业科学 胡田田 康绍忠 原丽娜 等 根区湿润方式对玉米根系生长 发育的影响 生态学报 周梦华 程积民 万惠娥 等 云雾山本氏针茅群落根系分布 特征 草地学报 刘慧 刘景福 刘武定 不同磷营养油菜品种根系形态及生 理特性差异研究 植物营养与肥料学报 孙三杰 李建明 宗建伟 等 亚低温与干旱胁迫对番茄幼苗 根系形态及叶片结构的影响 应 用 生 态 学 报 北 方 园 艺 月 上 北 方 园 艺 研究论文 第一作者简介 李梦娣 男 硕士研究生 研究方向 为寒区作物种质资源创新及利用 责任作者 刘大军 男 博士 副研究员 现主要从 事菜豆育种及栽培生理等研究工作 基金项目 黑龙 江 省 百 千 万 工程科技重大资助项目 收稿日期 叶面肥对菜豆光合指标及植株性状的影响 李 梦 娣 冯 国 军 杨 晓 旭 刘 畅 刘 大 军 黑龙江大学 生命科学学院 黑龙江 哈尔滨 黑龙江大学 农作物研究院 黑龙江 哈尔滨 摘 要 以菜豆品种 为试验材料 采用叶面喷施的方法 研究了叶面肥对菜豆光 合指标及植株性状的作用 以期探索叶面肥对菜豆的影响 结果表明 叶面肥可以显著促进 幼叶的发育 与对照组相比处理组的叶面积增加 净光合速率最高可增加 此 外测产结果表明 处理组较对照组第 茬产量提高 第 茬产量提高 全生长 期增产 试验采用的叶面肥配方可以显著提高菜豆的光合效率 促进植株生长发 育 提高菜豆产量 关键词 菜豆 叶面肥 光合指标 植株性状 中图分类号 文献标识码 文章编号 菜豆 属豆科菜豆属 一年生缠绕或近直立草本植物 起源于中南美 洲 含有丰富的矿物质以及膳食纤维且低脂低热 量 在我国有着广泛的种植 但菜豆花期落花 落荚严重影响菜豆的产量 如温度 湿度 光照 营养等因素 都会导致菜豆落花落荚 其中 菜 豆初花期由于植株发育引起养分供应不均衡 中 期由于花与花之间争夺养分 后期营养和环境条 件不良 是引起落花落荚的主要原因 叶面肥为农作物补充营养 改良生长环境和 改变生长状态的一种普遍方式 主要类型有营 养型叶面肥 调节型叶面肥 生物型叶面肥 单一 型微量元素叶面肥 复合型叶面肥等 其直接作 用于农作物叶片表面 通过分布在叶面的气孔 叶 表面角质层的亲水小孔和叶片细胞的质外连丝被 植物吸收 快速作用于植物 调节植物生长 已被证明可以提高多种作物的坐果率 如韩先焱