光强因子对烟草幼苗形态和生理指标的影响

光强因子对烟草幼苗形态和生理指标的影响

1烟草育苗中光强因子的影响这不仅是植物生长的重要因素之一，而且是植物作为环境信号的形式对植物的生长和生理代谢的影响。关于光强对植物幼苗的影响的研究很多[1、2、3、11、12、13、15、16、17、18]。然而，关于牧草幼苗的影响研究很少。与传统的繁殖法相比，它具有许多优越性。它在中国得到了迅速普及，是目前叶片生产的主要繁殖地。然而，与传统的繁殖法相比，牧草集体苗的“两网一膜”（预防虫网、遮阳网、塑料薄膜）的光强显著降低了苗木场的光强。随着使用时间的推移和苗木场中的灰尘和昆虫的聚集，光的强度变弱，严重影响了幼苗的生长发育和生理代谢，加剧了病虫害的发生，并影响了幼苗的质量和优质叶片的形成。本文以人工模式为基础，研究了光强因素对烟台植物幼苗的形态和生理的影响，并对烟台植物育种生产提供了理论指导。2材料和方法2.1烟草种苗前处理试验于2005年3—4月在四川凉山烟草科学研究所进行,育苗方式为漂浮育苗.育苗所用基质、漂浮育苗盘、育苗专用肥和农药由凉山烟草公司提供.烟草供试品种为K346,由国家烟草凉山良种繁殖基地提供.烟草播种出苗后用白纱布进行遮荫处理,设1、2、3层纱布遮荫3个处理,以无遮荫处理为对照.用CI310便携式光合作用测定系统(美国CID公司)测得遮荫1、2、3层处理的光量子通量密度分别为对照处理的68.2%、35.4%和16.7%,每处理3盘幼苗,每盘160株,育苗过程严格按照漂浮育苗技术规程进行.烟苗处理40d再炼苗1周后取样测定各项指标.2.2自由水和束缚水含量测定苗高、茎粗、叶数、叶片厚度按烟草农艺性状调查方法测定;叶绿素含量测定采用乙醇提取法;叶片转化酶(INV)活性测定采用比色法;根系活力测定采用TTC法;自由水和束缚水含量测定参照刘向莉等的方法;总氮含量测定采用H2SO4-H2O2消化蒸馏法,计算蛋白质含量;总糖含量测定采用蒽酮比色法.生物量的测定:分别称取幼苗根和茎叶质量,105℃下杀青10min,70℃烘干至恒量,测量干质量;用排水法测定根系体积;根据各指标的测定结果计算干鲜比、根冠比、茎粗/株高、茎叶生物量分数=茎叶干质量/全株干质量和根生物量分数=根干质量/全株干质量.数据方差分析用SPSS12.0统计软件进行.3结果与分析3.1光强和遮蔽剂对烟苗生长的影响由表1可知,随着生境光强的减弱,烟苗的高度增加、茎粗减小,茎粗/株高比值降低,各处理与对照间差异均达显著水平(P<0.05),说明强光对烟草幼苗纵向生长有抑制作用,而对横向加粗生长有促进作用.光照过弱导致烟苗纤细,易于徒长而形成“高脚苗”.烟苗叶片厚度和单位叶面积质量随着光强的减弱呈降低趋势,可见弱光下烟苗叶片较薄,内含物不充实.随着遮荫程度的增加,烟苗茎叶鲜质量、干质量,根鲜质量、根体积和干质量都呈降低趋势,表明随着光照强度减弱,光合利用的能量不足,净光合速率下降,烟苗物质积累减少,但光强因子对烟苗叶片数的影响不大.这与赵月玲等和王洋等的研究结论一致.随着光强的减弱,烟苗的干鲜比、根冠比和根生物量分数降低,而茎叶生物量分数增加,各遮荫处理与对照间差异均达显著水平(P<0.05),表明光强影响了烟苗的物质分配,遮荫使烟苗分配到地上部分的物质大于根系,光照过弱不利于培育根系发达的壮苗.3.2不同光照条件对烟苗叶片养分含量的影响由表2可知,全光照条件下生长的烟苗叶片总含水量和自由水含量低于遮荫处理,束缚水含量和束缚水/自由水比值高于遮荫处理;随着遮荫程度的增加,总含水量和自由水含量呈上升趋势,束缚水含量和束缚水/自由水比值呈降低趋势,且各处理与对照间差异达显著水平(P<0.05),这与吴能表等的研究结果相同.遮荫环境的相对湿度大于全光照环境,水分散失阻力大,形成的烟苗叶片较为柔嫩,保水能力较差,因而,光照较强生境下生长的烟苗抵御干旱能力较强,而遮荫程度越重幼苗越不耐旱,越不利于幼苗移栽后的成活和生长.不同光照强度下生长的烟苗叶片氮素含量存在显著差异.随着光照强度的减弱,叶片总氮和蛋白质含量呈增加趋势,除透光68.2%的处理外,各遮荫处理与对照间差异均达极显著水平(P<0.01),这和张亚杰等的研究结果一致.氮元素作为最重要的营养元素之一,其在叶片中的含量和利用效率与叶片的光合能力密切相关.弱光下烟苗氮含量升高主要是因为其光合能力减弱,导致氮素利用效率降低,不利于烟苗的正常生长发育和壮苗形成.3.3不同光照条件下生长的烟苗叶绿素含量不同(表3).随着光强减弱,叶片单位质量的叶绿素总量、叶绿素a和叶绿素b含量增加,对照和透光68.2%的处理与透光35.4%和16.7%的处理间差异达极显著水平(P<0.01);类胡萝卜素含量和叶绿素a/b比值减小,但处理间差异不显著,可见叶绿素b含量增加幅度大于叶绿素a.王家保等和秦舒浩等的研究也得到了类似的结果,这是烟苗对弱光环境中漫射光较多的一种适应,同时也说明这种生长环境已经不能提供给幼苗正常的光照需求.一般认为,炼苗的标准是“叶色黄绿、苗茎绕指不断”,炼苗后叶绿素含量应当较低,而弱光环境炼苗后叶绿素含量较高,不利于幼苗成活.随着光强的减弱,烟苗根系活力显著降低,各处理与对照间差异达极显著水平(P<0.01),说明遮荫减弱了烟苗根系的生长发育.遮荫处理的烟苗叶片转化酶(INV)活性显著降低,而INV与植物碳代谢密切相关,可见遮荫减弱了烟苗的碳代谢强度.4烟苗光照强度的影响本研究中,随着光照强度的减弱,烟苗高度增加,茎粗减小,干质量和鲜质量减少,叶片厚度和单位叶面积质量降低,转化酶活性降低,根系活力和根体积减小.可见,弱光生境下的烟苗茎干细长,干物质积累少,碳代谢较弱,根系相对不发达.弱光下生长的烟苗自由水含量较高,而束缚水含量较低,随着光强的降低,束缚水/自由水比值呈降低趋势,表明弱光下生长的烟苗保水能力较差,抵御干旱能力较弱.随着光强的减弱,烟苗叶绿素a和叶绿素b含量增加,而叶绿素a/b比值降低,叶绿素b含量相对增高,