生理、生长指标（精选12篇）
生理、生长指标 篇1
目前, 国内外已有许多有关牧草或优质作物抗盐碱方面的报道, 而有关虎尾草抗盐碱作用的研究还很少。试验在已有研究的基础上, 以虎尾草为研究对象进行复合盐碱胁迫处理, 从抗性生理角度分析复合盐碱胁迫对虎尾草形态及生理指标的影响, 以期探讨虎尾草对盐碱混合胁迫的适应特点, 为虎尾草的大面积推广应用提供理论依据。
1 材料与方法
虎尾草 (Chloris virgata swartz) 种子, 由齐齐哈尔北方草业公司提供。
将中性盐 (NaCl) 和碱性盐 (Na2CO3) 按不同比例混合配制溶液, 溶液pH值梯度为7.0, 7.7, 8.4, 9.1, 9.8 (pH值为7.0的溶液是对照) 。
将虎尾草种子播种于长方形塑料花盆中。3月15日播种。苗龄6周时, 将10盆虎尾草苗随机分成5组。其中1组为对照组, 其余4组为不同处理组。每天处理1次, 于17:00—18:00进行。处理2周后, 于5月1日、10日、20日测定高度、含水量、叶绿素含量、脯氨酸含量、丙二醛含量等相关指标。
2 结果与分析
2.1 盐碱胁迫对虎尾草高度的影响 (见图1)
从图1可以清晰地看出, 在相同的生长时间内处于不同pH值处理下, 虎尾草生长高度不同, 随着盐碱度的增大虎尾草高度呈总体下降趋势。在pH值<8.4时, 虎尾草高度下降趋势比较平缓;但当pH值>8.4时, 虎尾草高度下降较为明显, 如pH值9.8的处理与对照相比高度下降了22.7%, 而pH值7.7的处理与对照相比仅下降了4.5%。由此可见, 虎尾草在各种盐碱度的胁迫下生长均受到抑制, 但pH值在一定范围内 (pH值7.0~8.4) 抑制程度较低, 盐碱度越高抑制程度越高。
2.2 盐碱胁迫对虎尾草含水量的影响
含水量是直接反映盐碱胁迫对植物造成渗透胁迫大小程度的指标。植物体内维持一定的含水量是植物进行各种代谢反应和植物保持正常生长状态, 进行光合作用、维持正常生长发育的需要。各浓度盐碱液对虎尾草的含水量均产生影响。结果见图2。
由图2, 3可见, 随着pH值的升高, 虎尾草叶片含水量逐渐下降, 下降较平缓;而根系含水量下降明显, 在pH值7.7~9.8范围内叶片含水量下降了4.4%。这是由于根是直接与盐碱环境接触的器官, 受到盐浓度变化的影响较大。叶在pH值9.8时含水量上升, 原因是由于人为误差造成的 (称根鲜重时, 根里含细沙;称干重时沙子又挑出了, 因此含水量反而增高了) 。虎尾草具有一定的抗盐碱能力, 在低浓度盐碱处理中, 虎尾草含水量的降低是一种适应性反应, 可以提高细胞内无机离子、有机渗透调节物的浓度, 部分参与渗透调节, 降低自身的水势以提高植物的抗逆境能力。
2.3 盐碱胁迫对虎尾草叶绿素含量的影响 (见图4)
从图4可以看出, 随着盐碱胁迫强度的增大, 作为虎尾草捕获光能、驱使光合固碳的主要物质——叶绿素含量下降, 但在盐碱胁迫处理初期叶绿素含量下降并不明显, 随着长时间的盐碱胁迫处理, 虎尾草叶绿素含量明显下降;同时不同pH值处理对虎尾草叶绿素含量有着不同的影响, 但影响不明显。
2.4 盐碱胁迫对虎尾草脯氨酸含量的影响 (见图5)
脯氨酸是植物对盐碱胁迫反应敏感的胁变指标。植物在正常条件下游离脯氨酸含量很低, 但遇到干旱、低温、盐碱等逆境时, 游离脯氨酸便会大量积累, 并且积累指数与植物的抗逆性有关。对于虎尾草而言, 随盐碱度的增大脯氨酸含量增加, 且上升趋势明显, 图5也显示出长期的盐碱胁迫对脯氨酸含量的影响更加明显。
2.5 盐碱胁迫对虎尾草丙二醛含量的影响
丙二醛是膜脂过氧化的主要产物之一, 常作为判断膜脂过氧化作用的一种主要指标, 其含量可以反映植物遭受逆境伤害的程度。结果见图6。
由图6可知, 当对虎尾草进行不同的盐碱胁迫处
理时, 丙二醛的含量有着明显的变化, 如pH值为9.8时, 丙二醛含量为对照的2.23倍, 明显比pH值为7.7时 (1.12倍) 要高很多。但在相同的pH值处理下, 丙二醛含量随时间响应的变化并不明显, 但有上升趋势。
3 结论与讨论
(1) 在pH值<8.4时, 虎尾草高度下降趋势比较平缓;但当pH值>8.4时, 虎尾草高度下降较为明显, 如pH值9.8处理与对照相比高度下降了22.7%, 而pH值7.7处理与对照相比仅下降了4.5%。
(2) 随着盐碱浓度的增加, 虎尾草叶片含水量逐渐下降, 且较平缓;而根系含水量下降明显, 在pH值7.7~9.8范围内, 叶片含水量下降了4.4%, 而根系含水量下降了9.7%。
(3) 在盐碱胁迫处理初期, 叶绿素含量下降不明显, 随着长时间的盐碱胁迫处理, 虎尾草叶绿素含量明显下降;同时不同pH值处理对虎尾草叶绿素含量有着不同的影响, 但影响不明显。
(4) 随盐碱浓度的增加脯氨酸含量升高, 且上升趋势明显;长期的盐碱胁迫对脯氨酸含量的影响更加明显。
(5) 盐碱浓度的增加使虎尾草丙二醛含量逐渐升高, 但在相同的pH值处理下丙二醛含量随时间响应的变化并不明显。
虎尾草是一种抗碱性很强的盐生植物, 其幼苗在高浓度盐碱胁迫下仍可生长, 具有较强的耐受能力。虎尾草对盐碱胁迫的适应性反应是一个非常复杂的生理生化过程, 其生理指标的变化与形态结构的变化等都是紧密联系在一起的, 是综合性的反应, 其确切的耐盐碱机理还有待于进一步研究。试验只从部分形态和生理指标方面探讨了盐碱对苗期虎尾草的影响, 还应进一步探讨盐碱对虎尾草不同生长时期生理指标和形态结构的影响。
生理、生长指标 篇2
地位和作用
本节课是人教版《高中新课标实验本·生物必修③》第三章“植物的激素调节”中的第二节。主要包括“生长素的生理作用”和“尝试运用生长素促进插条生根”两部分内容。
本节知识是对上节“植物生长素的发现”的延伸，通过实例分析生长素的生理作用，而实验“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”为学生进行自主性科学探究提供了基础。因为符合高考思路“加大考查学生创造思维力度，加强理论与实际的结合”，所以本节内容在高考中受重视程度不断增加，成为考试的重点和热点。
重点和难点
1、重点：
生长素的生理作用。
2、难点：
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。
二、说学情
高二的学生已经有了一定的知识基础和观察思维能力，但逻辑推理能力及对实验现象的分析能力有待进一步提高和培养。因此，在教学过程中，教师要注重启发引导学生进行自主探究，通过精心设置疑问，激发学生进行探究和学习的兴趣，培养学生的分析和理解能力。
三、说教学目标：
知识与技能目标：
1、概述植物生长素的生理作用。
2、尝试探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。
过程与方法目标：
1、通过实例分析，明确生长素生理作用的分析方法。
2、通过探究实验，提高学生实验探究能力。
情感态度与价值观目标：
1、树立自主学习、合作探究的意识。
2、理论联系实际，激发学生学习生命科学的兴趣，使学生乐于探索，勤于思考。
四、说教学策略
1、教法：
引导－探究式教学。
2、学法：
讨论法，探究法。
五、说教学过程
课堂小测验
1、生长素在植物体内的运输方式。
2、胚芽鞘产生生长素部位和感光部位分别是什么？
3、植物向光性的原因是什么？
设计分析：
“课堂测验”这一环节的进行，可以实现：①督促学生课前复习上节课内容，达到巩固强化的目的，并为本节课的学习做好铺垫；②引导学生尽快进入到课堂中来，做好学习新课的准备。
(一)生长素的生理作用
1、特点
观察根、茎、芽三种器官对不同浓度生长素反应图，从上图可得出什么结论？
2、两重性的表现
讨论：为什么松树会呈现塔形结构?
3、应用
顶端优势原理的应用。
（二）探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
1、阅读教材，小组讨论，理顺实验思路。
2、进行实验设计，并比较各小组的实验方案，组织学生讨论各自方案的优劣和应该关注的细节。
3、实验的实施。
设计分析：
放手让学生运用所学知识和方法，自主设计探究方案。然后展示各自的成果，师生共同进行评价，设计出最合理的实验方案。通过老师与学生思维的碰撞，学生的认识得到了升华。随后顺理成章提出课下探究课题，使学生的思维得到了发散，课堂教学得到了延伸。
六、说板书设计
第3章 第2节 生长素的生理作用
一、生长素的生理作用
1、生长素生理作用的两重性
2、顶端优势的现象和原理
3、生长素及其类似物的应用
二、运用生长素促进插条生根
1、实验原理
2、实验设计思路
3、实验过程
4、实验现象和结论
七、说教学评价
生长素生理作用剖析 篇3
一、生长素生理作用的两重性分析
两重性，即在一定浓度范围内促进植物器官生长，浓度过高则抑制植物器官的生长。
例1 生长素对植物生长的作用具有两重性，既可以促进生长，也可以抑制生长。如图所示，若横坐标表示生长素的生理作用，纵坐标表示生长素浓度，则下列说法正确的是（ ）
[① ② ③ ④][甲 乙]
A．甲：①促进，②抑制 B．甲：①抑制，②促进
C．乙：③促进，④抑制 D．乙：③抑制，④促进
解析 甲图中，若①促进、②抑制，则顺时针转90°来看，不存在最适浓度；若①抑制、②促进，则低浓度抑制生长，而高浓度促进生长，都不符合生长素的作用特点。乙图中，若③促进、④抑制，则顺时针转90°来看，不存在最适浓度，也不符合生长素的作用特点；若③抑制、④促进，在一定浓度范围内，随着生长素浓度增大，促进作用增强，超过一定浓度时，随着生长素浓度增大，促进作用减弱，而浓度太高时，则起抑制作用，符合生长素的作用特点。
答案 D
点拨 对于“两重性”的理解，一定要要抓住两个词：低促、高抑。对于下图，从四个方面进行认识：
[生长素浓度][促进作用][H(g,h)][B(2m,n)][A(m,n)][O(0,0)][C(i,0)]
（1）H点表示促进生长的最适浓度为g，在OH段随生长素浓度增高，促进作用增强，而HC段随着生长素浓度增高，促进作用减弱；A和B点、O和C点的浓度对植物的促进作用相同；
（2）若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓度为m，则其背光一侧生长素浓度范围应为：大于m小于2m（向光一侧生长慢于背光一侧）。
（3）若植物水平放置，表现出根的向地性、茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为2m，则茎的远地侧生长素浓度范围应为小于m。
（4）根的向重力性和顶端优势现象也体现了生长素的两重性，即低浓度促进，高浓度抑制。而向光性和茎的背重力性却只能表现生长素促进生长的功能。
不同植物对生长素的敏感性不同、同一植物的不同器官对生长素的敏感度也不一样。
例2 生长素对植物器官的影响有相同效果的一组是（ ）
A．根的向地性和茎的背地性
B．植物的向光性和顶端优势
C．茎的背地性和植物的向光性
D．根的向地性和植物的向光性
解析 生长素在低浓度时促进生长，在高浓度时抑制生长；根的向地性就是向地侧浓度过高抑制生长，顶端优势是因为侧芽周围浓度过高抑制了生长；向光性与背地性都是由于促进生长所导致的。
答案 C
点拨 （1）不同器官对生长素的敏感性不同（敏感性大小：根＞芽＞茎）。不同种类植物对生长素的敏感度也不同，双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。
（2）下图曲线A、B、C各点代表最佳促进效果；A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素的促进效果；A′、B′、C′点分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制的生长素浓度；A′、B′、C′点以下的部分分别表示对根、芽、茎的生长起抑制作用。
[生长素浓度（mol/L）][促进 抑制][A][B][C][0][10-10][10-3][10-6][10-4][10-2] [A′][B′][C′][根][芽][茎]
例3 将一盆栽植物横放于地，则其水平方向的主根近地一侧生长素浓度变化的曲线为（图中虚线表示对根生长既不促进也不抑制的生长素浓度）（ ）
[生长素浓度][时间][O] [生长素浓度][时间][O] [生长素浓度][时间][O] [生长素浓度][时间][O] [A B C D]
解析 横放植物后，受重力作用，生长素从主根背地侧向近地侧运输，故主根近地侧生长素浓度是逐渐升高的，B选项排除；最终主根表现为向地生长，主要原因是近地侧生长素浓度过高，抑制了生长，所以最终浓度应该高于虚线处浓度，D排除；在发生向地生长之前，生长素的浓度应该是促进植物生长的，所以A对，C错。
答案 A
点拔 重力导致生长素分布不均（向地一侧生长素浓度高，背地一侧生长素浓度低，即C＞A, D＞B），使生长不均，根的向地一侧生长慢，背地一侧生长快；茎的向地一侧生长快，背地一侧生长慢，结果根的向地性，茎的背地性。
例4 在农业生产中，用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物间的双子叶植物杂草。下图表示生长素浓度对两类植物生长的影响，则A、B曲线分别表示何类植物，以及应当选用生长素类似物的浓度（ ）
[促进 抑制][生长素类似物浓度][A][B][a][b][c]
A．单子叶植物、双子叶植物；a点浓度
B．双子叶植物、单子叶植物；b点浓度
C．单子叶植物、双子叶植物；b点浓度
D．双子叶植物、单子叶植物；c点浓度
解析 双子叶植物比单子叶植物对生长素敏感，所以可以用一定浓度的生长素作为除草剂，除去单子叶农作物间的双子叶杂草。可以判断出，图中曲线A为双子叶植物，B为单子叶植物。要除去单子叶植物中的双子叶杂草，生长素浓度要选择能抑制双子叶植物和促进单子叶植物生长的浓度，所以最适宜的是c点浓度。
答案 D
点拨 （1）两重性的体现：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽，既能防止落花落果，也能疏花疏果。
（2）两重性的含义：一般情况下，低浓度的生长素促进生长，过高浓度的生长素抑制生长，甚至杀死植物。生长素作用的两重性的体现需要的浓度的“高”与“低”，是以该器官“最适浓度”为标准的。大于最适浓度即为“高”浓度，起抑制生长的作用，但此时植物不一定被完全抑制生长。
三、顶端优势
顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象叫做顶端优势。顶端优势是体现生长素作用两重性的典型实例。
例5 白杨树的主干上端，①②③④分别为其生长正常的侧芽。自然条件下，四个侧芽生长素浓度最高和摘去顶芽后最先发育成侧枝的分别是（ ）
A．①① B．②① C．③④ D．④①
解析 由于顶芽制造的生长素不断向下运输，大量聚集在侧芽部位，这样使离顶芽最近的第一侧芽生长素浓度过高，使侧芽不能发育成侧枝。当摘去顶芽后，由于第一侧芽已经没有了顶芽这个生长素的来源，原来聚集的生长素又不断被运往枝条的下端，因而第一侧芽的顶端优势将首先被解除，很快代替了顶芽而发育成侧枝。
答案 A
点拨 （1）顶芽产生的生长素向下运输，大量地积累在侧芽部位，使侧芽的生长受到抑制。
（2）解除顶端优势的方法：摘掉顶芽，使侧芽部位的生长素浓度降低，侧芽所受到的抑制作用就会解除，不久，侧芽就可以发育成枝条。
1．如图所示，甲图表示胚芽鞘受到单侧光的照射，乙图表示不同浓度生长素溶液对胚芽鞘生长的影响，如果甲图中a处的生长素浓度为n，则b处的生长素浓度为（ ）
[甲 乙][O][i][n][m][b][a][光][抑制生长][促进生长] [生长素浓度][g]
A．小于m B．小于n
C．大于n D．大于i
2．栽培的番茄，因某种原因不能完成受精作用，可用生长素溶液涂于花的子房上，生长素的作用是（ ）
A．促进受精作用 B．促使染色体加倍
C．促进子房壁发育 D．促进胚珠发育成种子
3．某农场购买了一批生根粉准备用于某植物的批量扦插，说明书没有注明该植物适宜的使用浓度，正确的使用措施（ ）
A．用高浓度，以保证生根
B．用低浓度，以降低成本
C．任选一种浓度进行扦插
D．用不同浓度进行预实验
4．下图表示生长素浓度对植物生长发育的影响。下列叙述正确的是（ ）
[生长素浓度][促进 抑制][O][a b c d e f]
A．在茎的向光性实验中，若测得茎向光—侧的生长素浓度为b点浓度，则背光—侧的浓度—定在de之间
B．若c点表示某植物顶芽的生长素浓度，则ce段可表示最靠近顶芽的侧芽中的生长素浓度
C．在利用生长素作用原理来培育无子番茄时，所用生长素浓度应低于e点浓度
D．若c点表示促进茎生长的最适宜浓度，则a、d点分别表示促进根、芽生长的最适宜浓度
5．春天将柳条切成段，悬于潮湿的空气中，十几天后会出现如下图所示现象，请分析回答问题
（1）造成顶芽向上生长，根向地生长的因素是 ，这种现象属于生物体的哪项基本特征 。
（2）造成这种生芽和生根现象，与植物体内的 分布有关，这种物质总是从茎的 部位产生，向 运输。
（3）松柏类植物呈 形，是 现象，说明该物质作用具 性。
生理、生长指标 篇4
1 材料与方法
1.1 材料
供试一串红品种为火凤凰,由淮阴工学院绿化中心提供。
供试叶面肥为养正叶面肥,水溶性腐植酸≥40g·L-1,N+P2O5+K2O≥200g·L-1,购自合肥养正农业科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 试验设计
盆栽试验于2014年4月初塑料大棚播种育苗,4月20日,待长出3片真叶后,移栽于16cm×14cm的营养钵中,缓苗10d后喷施不同浓度的叶面肥稀释液,每7d喷施1次,连续喷4次,叶面肥处理浓度为T1:800倍叶面肥稀释液,T2:500倍叶面肥稀释液,T3:300倍叶面肥稀释液,对照(CK)为喷清水。每处理60株,3次重复。8月20日,统计和测量一串红的株高、开展度、花序数、每穗花朵数和植株干物质量。
1.2.2 测定项目及方法
测定叶片的可溶性糖总糖、蔗糖和果糖含量及淀粉含量。可溶性总糖采用蒽酮硫酸法[4];果糖含量测定采用间苯二酚法[4];蔗糖含量测定采用间苯二酚法[4];淀粉含量的测定采用蒽酮硫酸法[4];
2 结果与分析
2.1 叶面肥对一串红生长发育和干、鲜重的影响
由表1所示,随着叶面肥浓度升高,一串红的株高、开展度逐渐增加,说明叶面肥对一串红生长产生促进作用,浓度越高,作用越明显,与CK相比,T1、T2和T3的株高分别增加6.2%、7.7%和13.9%,开展度增加2.1%、8.8%和12.3%。叶面肥也能够促进一串红开花,增加其花序数和花朵数,随着叶面肥处理浓度的增加,花序数分别较CK增加6.3%、26.1%和38.1%,花朵数也增加了9.7%、17.8%和27.2%。受叶面肥影响,一串红干物质量逐渐增加,与CK相比,增加幅度达到3.0%、29.8%和43.6%。可以看出,叶面肥不仅能促进一串红生长,还能对其开花和干物质积累产生较大影响,当叶面肥浓度达到T2和T3时,花序数、花朵数和干物质量有较大幅度增加。说明叶面肥中丰富腐植酸和N、P、K等有效养分促进了一串红生长开花和干物质积累,而且浓度越高,作用越明显。
2.2 叶面肥对一串红叶片可溶性糖和淀粉含量影响
由图1可知,施用不同浓度叶面肥对一串红叶片的可溶性糖含量有显著影响,随着叶面肥浓度增加,可溶性糖含量呈现逐渐上升趋势,可溶性糖含量介于16.42~21.63mg·g-1,与CK相比,T1、T2和T3的可溶性糖含增加13.9%、25.5%和31.8%。果糖含量受叶面肥影响显著,可以看出,T1、T2和T3的果糖含量均显著高于CK,果糖增幅在38.2%~53.5%(见图2)。
由图3可以看出,一串红叶片中的蔗糖含量也受到叶面肥影响,T1与CK之间无明显差异,而T2和T3处理的蔗糖含量则显著高于CK,蔗糖含量分别比对照增加了32.5%和55.2%。随着叶面肥浓度增加,叶片中的淀粉含量也显著上升,与CK相比,淀粉含量分别增加了14.8%、18.2%和24.1%(见图4)。
3 结论与讨论
植物叶片可以吸收外源物质,如气体、营养元素、农药等,叶片在吸收水分的同时能够像根一样地把营养物质吸收到植物体中去[5]。叶面肥中丰富腐植酸和N、P、K等有效养分促进了一串红生长开花和干物质积累,而且浓度越高,作用越明显,这与前人的报道结果[6,7,8]相符。庞淑婷[6]研究认为,施氨基酸叶面肥处理能明显促进番茄植株生长,株高、叶片展幅、叶面积显著高于对照。李瑞海[7]等研究表明,苗期油菜喷施合适的叶面肥,能够促进其营养生长,增加其生物量。李燕婷[8]等研究认为,在一定浓度范围内,喷施养分进入叶片的速率和数量一般随浓度的增加而增加,施肥效果也就越好,当养分浓度超过一定限度之后,叶片组织中养分失去平衡,叶片就会受到伤害而出现枯斑或灼伤症状,特别是高浓度的铵态氮肥对叶片的损伤尤为严重。本试验中没有出现一串红因叶面肥浓度过大造成的药害现象,也没有出现窜苗和徒长现象,说明所用浓度比较适宜。
植物叶片与外界进行物质交换主要有三条途径:一是主要分布在叶面的气孔,二是叶表面角质层的亲水小孔,这两条途径都具有吸收速效养分的能力;三是叶片可通过叶片细胞的质外连丝进行主动吸收把营养物质吸收到叶片内部,其中,叶面气孔是养分进入叶片内部的主要途径之一[9]。喷施叶面肥后,一串红吸收利用叶面肥中有效养分的效率提高,体内可溶性糖和淀粉合成速度加快,促进了一串红的生长和发育,这与陈悟[10]等的研究结果基本一致。同时,一串红叶片中的碳水化合物含量增加肯定与其光合能力增强密切相关,赵凤[11]等研究表明,碧玉兰在施用一定浓度的叶面肥处理下,其净光合速率、气孔导度、蒸腾速率相对较大,胞间CO2浓度较小,光合效率高,有利于其更快生长。因此,叶面肥作为辅助施肥措施,增加了植株对有效养分的吸收利用率,一串红的光合效率提高,可溶性糖和淀粉合成能力增强,最终促进一串红生长发育。
通过对一串红喷施不同浓度养正叶面肥,结果发现,叶面肥能显著促进一串红的生长(株高、开展度),增加开花数和花朵数量,促进其干物质积累,在一定范围内,浓度越高,作用越明显,同时,养正叶面肥能促进叶片中可溶性总糖、蔗糖、果糖和淀粉等碳水化合物的合成与积累。
摘要：基于盆栽一串红常见的施肥不足问题,通过对一串红叶面喷施不同浓度的养正叶面肥,研究了叶面肥对一串红生长发育的影响,分析了叶片中可溶性糖和淀粉含量的变化。结果表明:养正叶面肥能显著促进一串红的株高和开展度生长,增加开花数和花朵数量,促进其干物质积累,且在一定范围内,浓度越高,作用越明显,同时,养正叶面肥能促进叶片中可溶性总糖、蔗糖、果糖和淀粉的合成和积累。
关键词：一串红,叶面施肥,生长发育,生理指标
参考文献
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生理、生长指标 篇5
研究了Hoagkand培养液中分别以磷酸二氢钾、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、甘油磷酸钠、ATP-Na为磷源时黑藻的生长及生理活性变化.获得了不同形态磷培养黑藻的干重、根系生长以及叶绿素含量、光合、呼吸、磷含量等指标.研究结果表明,磷酸二氢钾对黑藻的生长及生理活性影响最显著,是黑藻吸收的`最佳磷形态;有机磷不利于根系生长,叶绿素a/b较高;六偏磷酸钠和焦磷酸钠促进根系早发,光合生产力低于磷酸二氢钾,叶绿素a/b高于磷酸二氢钾试验组.ATP-Na试验组黑藻呼吸率最高,甘油磷酸钠试验组黑藻光合生产力最高.各实验组黑藻磷含量均增加,黑藻对各形态磷均能吸收利用.图5表4参24
作 者：赵海超 王圣瑞 金相灿 颜昌宙 刘景辉 ZHAO Haichao WANG Shengrui JIN Xiangcan YAN Changzhou LIU Jinghui 作者单位：赵海超,ZHAO Haichao(内蒙古农业大学农学院,呼和浩特,010018;中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地/国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012)王圣瑞,金相灿,颜昌宙,WANG Shengrui,JIN Xiangcan,YAN Changzhou(中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地/国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012)
生理、生长指标 篇6
摘 要：以玉米为试验材料，研究不同温度、不同时间处理，叶片丙二醛（ MDA）含量、抗氧化酶（SOD、POD）活性、游离脯氨酸含量等生理指标的变化规律。结果表明：（1）幼苗叶片内的丙二醛和游离脯氨酸含量随着温度的升高而增大，温度越高，其叶片内含量越多；（2）幼苗叶片蛋白质含量随温度的升高而递减；（3）叶片中的SOD和POD活性随着温度的升高，胁迫时间增加，呈先升后降的变化趋势，且温度越高，变化趋势越明显。建议当高温胁迫达到时，胁迫时间超过24 h后，需对玉米进行降温措施，确保玉米正常生长。
关键词：玉米；土壤水分；生长特性
中图分类号：S513 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.025
植物生长发育期间需要一定的温度条件来保障正常生长。当环境温度超出了它的适应范围，就对植物形成胁迫，胁迫时间过长会造成植物不同程度的损害。当温度超过植物生长适宜的最高温度，就会引起植物生长期异常，造成作物减产。
玉米是我国粮食和饲料兼用的重要作物。由于近年来，玉米在全球气候逐渐变暖和水资源缺乏的双重影响下，生长情况和产量都发生较大变化。笔者研究了不同温度及处理时间对玉米生理指标的影响，旨在为阐明玉米耐热性的生理响应机理，揭示其主要生理指标之间的相关性提供参考。
1 材料和方法
1.1 材 料
试验样品选取中农大甜413号
1.2 方 法
1.2.1 试验地点
参考文献：
[1] 郭洪雪，宋希云，燕增文，等.高温胁迫对小麦幼苗几个生理生化指标的影响[J].华北农学报，2007（S1）：71-74.
[2] 王国霞，邓培渊，杨玉珍，等.高温胁迫对不同油茶品种细胞膜稳定性的影响[J].河南农业科学，2013（4）：59-63.
[3] 禄鑫.高温胁迫对报春花叶片细胞膜透性的影响[J].天津农业科学，2012，18（2）：140-141.
[4] 马德华，庞金安.温度逆境锻炼对高温下黄瓜幼苗生理的影响[J].园艺学报，1998，25（4）：350-355.
[5] 王玉静，崔世茂，方浩，等. CO2加富、高温处理对温室嫁接黄瓜幼苗质膜透性和保护酶活性的影响[J].华北农学报，2012（1）：159-163.
[6] 叶陈亮.高温胁迫对白菜的生理生化影响[J].园艺学报，2006，25 （4）：350-355.
[7] 刘燕燕； 沈火林； 刘以前.高温胁迫对不结球白菜幼苗生长及生理指标的影响[J].华北农学报，2005（5）：25-29.
[8] 牛远，梁建萍，张建达，等.高温胁迫对华北落叶松幼苗抗氧化酶的影响[J].山西农业科学，2008（10）：47-49.
[9] 徐小万，曹必好，陈国菊，等.高温高湿对辣椒抗氧化系统的影响及不同品种抗氧化性差异研究[J].华北农学报，2008（1）：81-86.
[10] 孟聪睿，宫学森，张玉莲，等.高温胁迫对山杏幼苗相对含水量和POD指标的影响[J].天津农业科学，2013，19（4）：89-91.
[11] 王国霞，陈丽培，寇刘秀，等.高温胁迫对25个油茶品种渗透调节物质的影响[J]. 河南农业科学，2012（4）：59-62.endprint
摘 要：以玉米为试验材料，研究不同温度、不同时间处理，叶片丙二醛（ MDA）含量、抗氧化酶（SOD、POD）活性、游离脯氨酸含量等生理指标的变化规律。结果表明：（1）幼苗叶片内的丙二醛和游离脯氨酸含量随着温度的升高而增大，温度越高，其叶片内含量越多；（2）幼苗叶片蛋白质含量随温度的升高而递减；（3）叶片中的SOD和POD活性随着温度的升高，胁迫时间增加，呈先升后降的变化趋势，且温度越高，变化趋势越明显。建议当高温胁迫达到时，胁迫时间超过24 h后，需对玉米进行降温措施，确保玉米正常生长。
关键词：玉米；土壤水分；生长特性
中图分类号：S513 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.025
植物生长发育期间需要一定的温度条件来保障正常生长。当环境温度超出了它的适应范围，就对植物形成胁迫，胁迫时间过长会造成植物不同程度的损害。当温度超过植物生长适宜的最高温度，就会引起植物生长期异常，造成作物减产。
玉米是我国粮食和饲料兼用的重要作物。由于近年来，玉米在全球气候逐渐变暖和水资源缺乏的双重影响下，生长情况和产量都发生较大变化。笔者研究了不同温度及处理时间对玉米生理指标的影响，旨在为阐明玉米耐热性的生理响应机理，揭示其主要生理指标之间的相关性提供参考。
1 材料和方法
1.1 材 料
试验样品选取中农大甜413号
1.2 方 法
1.2.1 试验地点
参考文献：
[1] 郭洪雪，宋希云，燕增文，等.高温胁迫对小麦幼苗几个生理生化指标的影响[J].华北农学报，2007（S1）：71-74.
[2] 王国霞，邓培渊，杨玉珍，等.高温胁迫对不同油茶品种细胞膜稳定性的影响[J].河南农业科学，2013（4）：59-63.
[3] 禄鑫.高温胁迫对报春花叶片细胞膜透性的影响[J].天津农业科学，2012，18（2）：140-141.
[4] 马德华，庞金安.温度逆境锻炼对高温下黄瓜幼苗生理的影响[J].园艺学报，1998，25（4）：350-355.
[5] 王玉静，崔世茂，方浩，等. CO2加富、高温处理对温室嫁接黄瓜幼苗质膜透性和保护酶活性的影响[J].华北农学报，2012（1）：159-163.
[6] 叶陈亮.高温胁迫对白菜的生理生化影响[J].园艺学报，2006，25 （4）：350-355.
[7] 刘燕燕； 沈火林； 刘以前.高温胁迫对不结球白菜幼苗生长及生理指标的影响[J].华北农学报，2005（5）：25-29.
[8] 牛远，梁建萍，张建达，等.高温胁迫对华北落叶松幼苗抗氧化酶的影响[J].山西农业科学，2008（10）：47-49.
[9] 徐小万，曹必好，陈国菊，等.高温高湿对辣椒抗氧化系统的影响及不同品种抗氧化性差异研究[J].华北农学报，2008（1）：81-86.
[10] 孟聪睿，宫学森，张玉莲，等.高温胁迫对山杏幼苗相对含水量和POD指标的影响[J].天津农业科学，2013，19（4）：89-91.
[11] 王国霞，陈丽培，寇刘秀，等.高温胁迫对25个油茶品种渗透调节物质的影响[J]. 河南农业科学，2012（4）：59-62.endprint
摘 要：以玉米为试验材料，研究不同温度、不同时间处理，叶片丙二醛（ MDA）含量、抗氧化酶（SOD、POD）活性、游离脯氨酸含量等生理指标的变化规律。结果表明：（1）幼苗叶片内的丙二醛和游离脯氨酸含量随着温度的升高而增大，温度越高，其叶片内含量越多；（2）幼苗叶片蛋白质含量随温度的升高而递减；（3）叶片中的SOD和POD活性随着温度的升高，胁迫时间增加，呈先升后降的变化趋势，且温度越高，变化趋势越明显。建议当高温胁迫达到时，胁迫时间超过24 h后，需对玉米进行降温措施，确保玉米正常生长。
关键词：玉米；土壤水分；生长特性
中图分类号：S513 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.025
植物生长发育期间需要一定的温度条件来保障正常生长。当环境温度超出了它的适应范围，就对植物形成胁迫，胁迫时间过长会造成植物不同程度的损害。当温度超过植物生长适宜的最高温度，就会引起植物生长期异常，造成作物减产。
玉米是我国粮食和饲料兼用的重要作物。由于近年来，玉米在全球气候逐渐变暖和水资源缺乏的双重影响下，生长情况和产量都发生较大变化。笔者研究了不同温度及处理时间对玉米生理指标的影响，旨在为阐明玉米耐热性的生理响应机理，揭示其主要生理指标之间的相关性提供参考。
1 材料和方法
1.1 材 料
试验样品选取中农大甜413号
1.2 方 法
1.2.1 试验地点
参考文献：
[1] 郭洪雪，宋希云，燕增文，等.高温胁迫对小麦幼苗几个生理生化指标的影响[J].华北农学报，2007（S1）：71-74.
[2] 王国霞，邓培渊，杨玉珍，等.高温胁迫对不同油茶品种细胞膜稳定性的影响[J].河南农业科学，2013（4）：59-63.
[3] 禄鑫.高温胁迫对报春花叶片细胞膜透性的影响[J].天津农业科学，2012，18（2）：140-141.
[4] 马德华，庞金安.温度逆境锻炼对高温下黄瓜幼苗生理的影响[J].园艺学报，1998，25（4）：350-355.
[5] 王玉静，崔世茂，方浩，等. CO2加富、高温处理对温室嫁接黄瓜幼苗质膜透性和保护酶活性的影响[J].华北农学报，2012（1）：159-163.
[6] 叶陈亮.高温胁迫对白菜的生理生化影响[J].园艺学报，2006，25 （4）：350-355.
[7] 刘燕燕； 沈火林； 刘以前.高温胁迫对不结球白菜幼苗生长及生理指标的影响[J].华北农学报，2005（5）：25-29.
[8] 牛远，梁建萍，张建达，等.高温胁迫对华北落叶松幼苗抗氧化酶的影响[J].山西农业科学，2008（10）：47-49.
[9] 徐小万，曹必好，陈国菊，等.高温高湿对辣椒抗氧化系统的影响及不同品种抗氧化性差异研究[J].华北农学报，2008（1）：81-86.
[10] 孟聪睿，宫学森，张玉莲，等.高温胁迫对山杏幼苗相对含水量和POD指标的影响[J].天津农业科学，2013，19（4）：89-91.
生理、生长指标 篇7
1 材料和方法
1.1 供试材料制备
玉米秸秆、土豆皮、食用菌废弃料均为平时积攒, 试验前均经自然风干后粉碎备用。大豆浸泡废水制备方法为480 g大豆种子放到1500 ml水中浸48 h。
1.2 试验设计与测定方法
试验为田间小区试验, 于2008年在黑龙江八一农垦大学农学院实习基地进行, 土壤为石灰性黑钙土。供试大豆为垦4。试验设5个处理:秸秆 (S) 、土豆皮 (P) 、食用菌废弃料 (M) 、大豆浸泡废水 (L) 、对照 (CK) 。分别称取S、P、M处理各140 g/m2。L处理采用播前浸种的方法。田间开沟施入各物质及按CO (NH2) 2:75 kg/hm2、 (NH4) 2HPO4:120 kg/hm2、K2SO4:75kg/hm2标准换算后作为底肥等量施入各小区。每小区3行, 行距0.5 m, 行长3 m, 每个处理3次重复, 共15个小区。分别在V5 (第4片复叶展开) [2]、R3 (结荚始期) [2]、R6 (鼓粒盛期) [2]取样, 测定植株地上、地下部分鲜重、干重, 用蒽酮法测定植株叶片、根系可溶性糖含量[3]。
1.3 统计方法
将所得的数据结果用SPSS 13.0统计软件分别进行方差分析, 然后进一步采取Duncan法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 农业有机废弃物对大豆植株地上部生物量的影响
由表1可见, 在大豆生长V5期, 4个处理的植株地上鲜重、干重均高于CK。其中S处理苗期长势最好, 生物量最高, 表现为植株地上鲜重显著高于CK、M、L处理, 植株地上干重极显著高于CK、M处理, 且显著高于P、L处理。P处理植株地上鲜重较CK存在显著性差异, 而植株地上干重表现为差异不显著。R3期, 各处理植株地上鲜重和地上干物质积累均无显著差异。R6期, 植株地上干物质积累均高于CK, 且S处理显著高于CK。
试验分析表明, 农业有机废弃物的施用对大豆植株生长、叶片养分供应、子粒物质积累有一定促进作用。这可能是由于其含有各种生理活性物质, 促进了养分转化。秸秆处理在3个时期对大豆植株地上部生物量的影响均表现出高于其它处理, 这是因为秸秆中含有大量的C、N、P、K、各种微量元素及粗纤维, 这些物质对大豆植株的生长提供了能源和保障。这与戴志刚等人[4]的研究结论一致。
注:同一列中小写字母表示在Duncan’s多重比较中5%水平下差异显著性, 大写字母为1%水平下差异显著性, 无字母表示差异不显著, 下表同;*:CK、S、P、M、L处理分别代表对照、秸秆、土豆皮、食用菌废弃料、大豆浸出液, 下表同。
2.2 农业有机废弃物对大豆植株地下部生物量的影响
由表2可见, 在大豆生长V5期, S处理对大豆植株地下生物量积累促进作用最显著, 表现为S处理地下鲜重极显著高于CK、M、L处理, 地下干物质积累显著高于CK、M处理;P处理对大豆植株根系鲜重、干重均表现为显著促进作用;M处理对大豆植株地下部生物量的影响较CK略低, 出现这种现象的原因可能是由于其本身含有一些激素类物质抑制了苗期根系的生长。R3期, 各处理地下鲜重无显著差异, 仅L处理对根系干物质积累的量显著高于CK。R6期, 各处理对植株地下部生物量鲜重、干重均无差异性影响。
试验分析表明, 3个生育时期S处理对大豆植株根系生物量均表现出促进作用, 且这种促进作用在V5期效果最明显, 这可能是因为秸秆还田后增加了土壤有机质含量, 促进了团粒结构形成, 提高了土壤孔隙度, 降低了耕层容重, 在苗期发挥了作用, 增强了根系对养分的吸收。L处理在3个生育时期也表现出促进作用, 但在R3期植株根系干物质积累幅度增加较快且R6期仍保持较高的生物量累积。出现这种现象的原因可能是由于大豆浸泡废水中含有可促进根系发育的黄酮类衍生物, 其对大豆植株根系的促进在植株生殖生长期充分发挥作用。
2.3 农业有机废弃物对大豆可溶性糖含量的影响
植物体内可溶性糖含量的变化是植物体内碳水化合物代谢的重要标志, 它既可反映碳水化合物的合成情况, 也可说明碳水化合物在植物体内运输情况[5]。可溶性糖含量高, 说明光合产物积累得多, 从而利于植物干物质的增加、产量的形成及品质的改善[6]。
由表3可见, 大豆V5、R3期, 农业有机废弃物对叶可溶性糖含量的影响表现为各处理均高于CK, 但差异不显著;根可溶性糖含量表现为S、L处理极显著高于CK, 其中V5期S、L处理均提高了90.91%, R3期S处理增加了96.30%, L处理增加了125.93%;在大豆生长R6期, L处理和S处理叶片可溶性糖含量较R3期持续增加, 且L处理显著高于CK, 此时根系可溶性糖的含量较R3期有所降低, 但S处理仍表现出极显著性。
试验分析表明, 从V5到R3期, 叶可溶性糖含量积累增加的较缓慢, 而根系可溶性糖含量积累较大, 原因可能是由于施入的有机废弃物在R3期释放出大量可促进可溶性糖合成的物质, 使其积累大量的可溶性糖直接输送到根系, 提供整个植株生命活动所需的能量来源, 同时促进干物质积累。
3 结论和讨论
农作物秸秆是农业有机废弃物的重要组成部分, 还田后可增加土壤有机质, 提高土壤肥力, 节约化肥用量, 对发展生态农业有重要意义[7]。马铃薯皮富含丰富的维生素、矿物质及黄酮类物质[8]。食用菌废弃料含有较高的有机质及N、P、K等营养物质, 同时还残存大量的菌丝体, 在这些物质作用下, 能从复杂的有机质中释放出更多的易于被植物吸收的营养物质[9]。大豆浸泡废水里面含有大量的有机酸盐类、黄酮类、蛋白质等营养成分[10]。这些有机废弃物的合理利用既减少了环境污染, 又提高了作物的产量和品质。
试验结果表明, 4种农业有机废弃物的施用对大豆植株生物量的积累均有一定促进作用。但由于物理状态、有效成分不同而导致对土壤物理、化学、生物特征的影响不一致, 从而造成对大豆植株生长的促进作用不同。秸秆处理表现效果最好, 而且秸秆容易获得, 施用方便, 是有效提高大豆生物量的物质。4种生物质处理的可溶性糖含量的变化趋势与干物质积累的变化趋势基本一致, 这说明光合产物积累得多, 有利于植物干物质增加。但本试验结果仅是对大豆植株生物量及可溶性糖含量的影响进行了阐述, 而对植株其它生理生化指标、产量及相互关系的影响还有待进一步深入的研究。
参考文献
[1]王典, 张祥, 姜存仓, 等.生物质炭改良土壤及对作物效应的研究进展[J].中国生态农业学报, 2012 (8)
[2]于立河, 李金峰, 郑桂萍.粮食作物栽培学[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社, 2001
[3]王学奎.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社, 2002
[4]戴志刚.秸秆养分释放规律及秸秆还田对作物产量和土壤肥力的影响[D].武汉:华中农业大学, 2009
[5]王宗华, 张军营, 赵永椿, 等.生物质热解过程中NO、NH3和HCN的释放特性[J].燃料化学学报, 2011 (2)
[6]马春红, 刘旭, 李运朝.秸秆转化为生物质能源利用研究[J].安徽农业科学, 2011 (7)
[7]田慎重, 宁堂原, 王瑜.不同耕作方式和秸秆还田对麦田土壤有机碳含量的影响[J].应用生态学报, 2010 (2)
[8]洪庆慈.几类天然植物中抗氧化物的研究[J].粮食与饲料工业2000 (2)
[9]万水霞, 朱宏赋, 月李帆, 等.食用菌菌渣综合利用情况综述[J].安徽农学通报, 2011 (14)
生理、生长指标 篇8
近年来,科研人员在耕作、栽培、施肥等农艺措施方面开展了大量的研究工作,使烟叶质量得到了一定程度的提高,但质量表现仍参差不齐。随着科学和生产的发展,现已能人工模拟植物激素的结构,合成一些能够有效调节植物生长发育的物质,即生长调节剂[2,3]。目前,植物生长调节剂已被广泛应用于农业、林业及园艺作物,并获得了显著效果[4]。国内黄学跃[5]、张燕等[6,7,8,9,10,11,12,13,14]也大量进行过植物生长调节剂在烟草育苗上的应用研究。然而绿施达与3.8%苄氨·赤霉酸EC在烟草幼苗中的应用尚鲜有报道,因此本次试验采用绿施达和3.8%苄氨·赤霉酸EC配制不同浓度的药液对烟草幼苗进行浇灌,2个月后测定其幼苗叶片生理生化指标,以探索植物生长调节剂对烟草幼苗时期生理生化指标的影响,为烟草田间生产栽培提供一定参考。
1 方案与方法
1.1 方案时间、地点
研究于2014年4—7月在贵州大学农学院农药和农安实验室进行。
1.2 试验材料
供试材料:烟草种子毕纳1号,由贵州省烤烟良种繁育基地提供,在实验室内育苗。供试药剂、生产厂家及处理浓度见表1。
1.3 试验方法和指标的测定
1.3.1 育苗
用20%漂白粉700~800倍液浸泡漂浮盘20 min,然后用刷子刷洗,再用自来水冲洗干净,防止药液残留影响烟苗正常生长。在漂浮盘的小孔内放入烟草育苗基质,选取大小均匀一致的烟草种子若干,在每个小孔内放入2~3粒包衣种子,之后在种子上覆盖一层基质,最后将播好种子的漂浮盘放入育苗池中。
1.3.2 植物生长调节剂早期幼苗生理生化指标的影响
试验设2种药剂,各5个浓度,清水为对照,共11个处理,每个处理重复3次。待漂浮盘内幼苗长到5片叶时,采用烟草营养土移栽到花盆中,期间每天观察,发现有枯萎或者生病的立即清除并重新移栽健壮的幼苗,放置在25℃、光强2 000 lx、光周期昼夜为16 h/d的温室中进行培养,直到所有幼苗成活后,每间隔3~5 d用上述处理药液浇灌,2个月后采集叶片,进行生理生化指标检测。其中,叶绿素含量采用李合生等[15]改进的丙酮法进行测定,以mg/g·FW表示;膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量采用赵世杰等改进硫代巴比妥酸法进行测定,以nmol/g表示;抗氧化酶液提取参照Moer-schbacher等[16]的方法,超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四唑(NBT)光还原法[17]测定,以抑制NBT光化还原的50%为1个酶活力单位(U);过氧化物酶(POD)活性采用Kochba等[18]方法测定,以OD470每增加1为1个酶活力单位;过氧化氢酶(CAT)活性采用Dhindsa等[18]的方法测定,以OD2401 min减少0.1为1个酶活力单位(U),酶活性均以U/g·min表示;可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝G-250染色法[19];细胞膜透性测定采用电导仪测定法[20];脯氨酸含量采用茚三酮法[21]。
2 结果分析
2.1 植物生长调节剂灌浇对烟草幼苗叶绿素含量的影响
叶绿素是叶绿体中的质体色素,存在于烟草的叶和绿色茎中。它参与光合作用,使太阳能转化为化学能,贮存在形成的有机化合物中,因此叶绿素对烟草的生理生化和生长发育起着重要作用。从图1可以看出,苄氨·赤霉酸和绿施达从T1~T5呈现出明显的“低—高—低”趋势。其中苄氨·赤霉酸在处理浓度为5 mg/L时叶绿素含量达到最高,其含量为21.22 mg/g·FW;而绿施达在处理浓度为700 mg/L时叶绿素含量达到最高,为24.00 mg/g·FW,且都达到差异极显著。
2.2 植物生长调节剂灌浇对烟草幼苗可溶性蛋白含量的影响
如图2所示,反映了两种植物调节剂不同浓度处理对烟草幼苗叶片可溶性蛋白含量的影响。两种调节剂处理中,幼苗叶片可溶性蛋白含量均比清水对照低;在绿施达处理组中,随着浓度的升高,可溶性蛋白含量大致呈“降低—升高—降低”趋势,其最适浓度为T3;苄氨·赤霉酸表现为“升高—降低—升高”趋势,在处理浓度为400 mg/L时,可溶性蛋白含量达到最高54.04 ug/g,表现差异极显著。说明两种调节剂处理后影响了叶片中可溶性蛋白的合成,使可溶性蛋白含量降低。
2.3 植物生长调节剂灌浇对烟草幼苗叶片MDA含量的影响
从图3可以看出,绿施达和苄氨·赤霉酸处理的烟草幼苗中MDA含量均低于清水处理,二者处理效果差距不大。其中绿施达2 800 mg/L和苄氨·赤霉酸2.5 mg/L处理效果最好,丙二醛含量降至最低,分别为15.933 nmol/g和21.183 7 nmol/g,与其他处理浓度相比,这两种处理浓度的烟草幼苗细胞膜稳定性最好。而绿施达5 600 mg/L处理中丙二醛含量接近清水对照,叶片膜系统受到不同程度的过氧化损伤,烟草幼苗叶片的膜质氧化程度加剧。
2.4 植物生长调节剂灌浇对烟草幼苗叶片脯氨酸含量的影响
图4反映了两种植物生长调节剂对烟草幼苗脯氨酸含量的影响。随着浓度梯度的升高,烟草幼苗中脯氨酸的含量先升高后降低。与清水对照相比,绿施达处理组中只有浓度为700 mg/L和1 400 mg/L时脯氨酸含量高于对照组,分别高出87.19 ug/g和124.65 ug/g,说明最适处理浓度为1 400 mg/L左右;而苄氨·赤霉酸处理组中每个处理都高于对照组,处理浓度为10 mg/L时脯氨酸含量达到最高886.26 ug/g,高出对照组562.41 ug/g,说明其最适处理浓度为10 mg/L。
2.5 植物生长调节剂灌浇对烟草幼苗叶片细胞膜透性的影响
如图5所示,两种植物生长调节剂对烟草幼苗电导率具有影响,但不是很明显,每个处理浓度与清水对照相比电导率都在清水上下波动。绿施达处理组浓度350 mg/L和1 400 mg/L都比清水对照高,其他处理都低于清水对照,表现极显著差异;苄氨·赤霉酸处理中只有20 mg/L处理浓度低于对照组,其他浓度都高于对照组。在两组数据中,绿施达2 800 mg/L和苄氨·赤霉酸20 mg/L浓度的电导率都低于清水对照,表现差异显著。
2.6 植物生长调节剂灌浇对烟草幼苗叶片抗氧化酶活性的影响
如图6所示,绿施达和苄氨·赤霉酸处理的烟草幼苗中,SOD活性都比清水对照处理的活性低,绿施达处理组优于赤霉酸处理组的效果。在CAT活性中,两种药剂对幼苗的处理与对照相比有高有低,其中绿施达在T5与苄氨·赤霉酸在T3时CAT活性达到最大,分别为4.59 min-1g-1、4.35 min-1g-1,与对照相比都达到差异极显著;在绿施达各处理中CAT活性呈现“升高—降低—升高”趋势,在苄氨·赤霉酸处理组中CAT活性呈现“降低—升高—降低”趋势。而在绿施达和苄氨·赤霉酸处理的烟草幼苗中,过氧化物酶(POD)活性都明显高于清水对照。绿施达处理组中POD活性呈“升高—降低—升高”趋势,在1 400 mg/L处理时达到最高15.00 min-1g-1,比清水对照高出724%,表现差异极显著。赤霉酸处理组中POD活性呈“降低—升高”趋势,在2.5 mg/L处理浓度时达到最高5.16 min-1g-1,比清水对照高出183.5%;绿施达和苄氨·赤霉酸各处理都能促进叶片内过氧化物酶(POD)活性大幅度提高,但绿施达的效果明显优于苄氨·赤霉酸。
3 结论与讨论
植物生长调节剂是一类由人工合成且具有植物激素活性的调节植物生长与发育的有机物质,也称为植物外源激素[22]。几十年来,通过对植物激素的深入研究,人工合成具有类似植物激素结构和功能的生长调节物质已达上百种,广泛应用于农业生产中的也有几十种[23]。绿施达和苄氨·赤霉酸都是人工合成的一类植物生长调节剂,其最突出的一个特点就是“低浓度促进生长、高浓度抑制生长”。从本次试验的结果可以看出,绿施达与苄氨·赤霉酸T1~T5这5个浓度梯度基本满足“低浓度促进生长、高浓度抑制生长”,且其中大多数生化指标在T3或T4达到最适浓度处理。
傅华龙[24]等报道了植物生长调节剂可用于调控植物体内的核酸、蛋白质和酶的合成与细胞生长,且有的能提高植物蛋白和糖等的含量。而在本次试验中,经绿施达与苄氨·赤霉酸处理后与对照相比,脯氨酸含量、叶绿素含量、过氧化氢酶活力及过氧化物酶活性在最适浓度时都比清水高,丙二醛含量都比清水低,且达到差异显著。其中苄氨·赤霉酸在10 mg/L时脯氨酸含量、过氧化氢酶活力达到最高,在5 mg/L时叶绿素含量达到最高,在2.5 mg/L时过氧化物酶活性最高,丙二醛含量最低;绿施达在1 400 mg/L时脯氨酸含量、过氧化物酶活性达到最大,在700 mg/L时叶绿素含量最高,在2 800 mg/L时丙二醛含量最低。
而从可溶性蛋白、细胞膜相对电导率、超氧化物歧化酶活性这3个指标的结果看来,与清水对照有少许的不理想,其可能原因是两种植物生长调节剂所设置的处理浓度对于这3个指标而言没有达到最适浓度。但总的来说,经过绿施达与苄氨·赤霉酸处理后的试验结果与傅华龙等报道的结果相吻合,绿施达与苄氨·赤霉酸对烟草幼苗生长有促进作用。
生理、生长指标 篇9
1 材料与方法
1.1 材料及试剂
1) 材料:紫花苜蓿 (Medicago sativa L.) , 购于环县种子站;
2) 试剂:Pb (NO3) 为分析纯。
1.2 方法
1.2.1 材料培养
选取饱满的种子用浓度为0.2%的KMn O4进行种子表面消毒, 无菌水中浸泡12h后, 均匀播种在装有珍珠岩的培养皿或塑料盘子中育苗, 25±2℃, 光照8h/d。
1.2.2 材料处理
将处理好的种子点种在装有珍珠岩的苗盘中, 喷洒不同浓度 (50、100、150、200、300 mg/L) 的Pb (NO3) , 同时以喷洒自来水作为对照 (CK) , 每隔3d喷洒1/10的大量元素。每个浓度设三个重复。每天记录发芽数, 连续记录10d。一周后测定相关指标。
1.3 指标测定及方法
1.3.1 发芽率测定
每天统计50粒种子的发芽个数, 连续统计10d。按毕辛华等方法[5]计算和测定以下指标:
活力指数 (VI) =GI×S (S为单株幼苗平均鲜重) ;
发芽率 (GR) =∑Gt/T×100% (Gt为10d内的发芽数, T为供试种子数) ;
发芽势 (GP) =∑Gt/T×100% (Gt为4d内的发芽数, T为供试种子数) ;
发芽指数 (GI) =∑Gt/Dt (Gt为10d内的发芽数, Dt为发芽的日数) 。
1.3.2 幼苗生长量的测定
采用常规方法在第10d测定根长、苗长、地下部分和地上部分的鲜重及干重。然后分别将地下和地上部分在烘箱 (105℃) 烘干, 测量干重。
1.3.3 幼苗呼吸强度和叶绿素的测定
采用小篮子法[6]测定植物幼苗呼吸速率;采用丙酮提取法[6]测定植物叶绿素含量。
1.3.4 生理指标测定
采用电导率仪法[7]测定质膜透性;采用硫代巴比妥酸比色法测定丙二醛含量[8];采用愈创木酚比色法测定POD活性[8];采用NBT光化学还原反应法测定SOD活性[8];参照李合生的方法测定CAT活性[8]。
1.4 数据统计及处理
每个处理均设三个重复, 原始数据在spss16.0和Excel下进行统计分析, 并作图。
2 结果与分析
2.1 不同浓度Pb对紫花苜蓿种子萌发的影响
重金属Pb显著影响紫花苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数, 见表1。Pb使紫花苜蓿的发芽率、发芽指数及活力指数随处理浓度的增加而减小, 而发芽势先减小后增大, 在100mg/L时最低, 较CK减小25.4%。说明重金属Pb对紫花苜蓿种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均具有明显抑制作用。
注:同列不同字母表示在P<0.05水平差异显著。
2.2 不同浓度Pb对紫花苜蓿幼苗生长的影响
重金属Pb显著影响紫花苜蓿幼苗生长, 见表2。Pb对紫花苜蓿的根长、苗长具有明显的抑制作用, 根长随处理浓度的增加先增大后减小, 总体低于CK, 而苗长持续减小, 300mg/L时, 较CK分别减小了42.7%、40.3%;Pb使紫花苜蓿幼苗地下鲜重与干重、地上鲜重与干重随处理浓度的升高先增加后减小, 地下和地上鲜重在100mg/L时均达最大, 较CK增加56.2%、35.6%。表明低浓度Pb对紫花苜蓿幼苗生长有一定促进作用。
注:同列不同字母表示在P<0.05水平差异显著。
2.3 不同浓度Pb对紫花苜蓿幼苗光合作用和呼吸作用的影响
重金属Pb显著影响紫花苜蓿叶绿素含量, 见表3。Pb对幼苗叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量的影响随着浓度的增加而减少, 300 mg/L时最低, 较CK分别降低了60.6%、43.8%、56.4%, 且叶片上出现枯斑。说明Pb严重影响紫花苜蓿叶绿素合成。
注:同列不同字母表示在P<0.05水平差异显著。
如图1所示, 重金属Pb对紫花苜蓿的呼吸强度有明显的抑制作用, 对呼吸强度的影响随处理浓度的增加均达显著水平 (P<0.05) 。Pb使紫花苜蓿呼吸强度随处理浓度的增加呈先升后降的趋势, 在处理浓度为125 mg/L时呼吸强度最高, 较CK上升164.3%, 随后持续下降。
2.4 不同浓度Pb对紫花苜蓿质膜透性的影响
如图2所示, 较低浓度 (50mg/L) Pb胁迫下紫花苜蓿质膜透性较平稳, 甚至略有下降, 随后随处理浓度的增加明显上升, 150mg/L达到最大, 较CK增加70.31%, 然后趋于平稳。说明高浓度Pb严重损伤紫花苜蓿质膜透性, 造成电解质外渗。
2.5 不同浓度Pb对紫花苜蓿抗氧化酶活性的影响
植物在逆境条件下保持较高的抗氧化酶活性, 能有效地清除活性氧或降低活性氧产生, 从而缓解活性氧积累对植物造成伤害, 提高抗逆性[9]。SOD、CAT和POD活性反映植物体对O2-和H2O2等活性氧的清除能力。
如图3所示, 重金属Pb显著影响紫花苜蓿CAT和POD活性。不同浓度Pb处理时, 随处理浓度的增加紫花苜蓿CAT和POD活性均呈先升高后降低的趋势, 但均高于CK, 分别在200mg/L、125mg/L活性达到最大, 较CK分别增加71.75%、59.3%;而不同浓度Pb处理紫花苜蓿SOD活性相对平稳, 在浓度为200mg/L时SOD活性略有升高。说明紫花苜蓿主要通过增加CAT和POD活性, 对外界的有害环境因子作出保护性反应。
2.6 不同浓度Pb对紫花苜蓿MDA含量的影响
MDA含量的变化可作为衡量逆境对植物氧化损害的指标之一。逆境条件下, 植物体内活性氧代谢平衡被破坏, 从而诱导体内活性氧积累, 膜脂过氧化, 引发MDA积累。如图4所示, 在Pb胁迫下, 紫花苜蓿的MDA含量明显增加, 达显著水平 (P<0.05) 。随Pb浓度的增加, 紫花苜蓿MDA先升后降再升, 在125mg/L处理时MDA含量最低, 较CK下降了6.8%;在50mg/L、300mg/L处理时MDA含量都很高, 较CK分别增加37.9%、39.2%。由此可知, 重金属Pb使紫花苜蓿体内活性氧代谢平衡被破坏。
3 讨论
重金属在植物体内积累到一定程度, 影响植物的生长发育, 且对植物有毒害作用[10,11]。本试验结果表明, 重金属Pb对紫花苜蓿种子发芽率、发芽指数及活力指数的抑制作用随着浓度的增加而增强;对紫花苜蓿的根长、苗长具有明显的抑制作用, 而低浓度Pb对紫花苜蓿幼苗生长有一定促进作用。这与秦天才等[12]的研究结果相似。同时研究发现, 高浓度的铅可以破坏叶绿素合成过程中叶绿素酸酯还原酶的活性, 从而导致植物叶绿素含量减少。
不良环境使植物体内活性氧代谢平衡被破坏, 从而诱导体内活性氧积累, 引发氧化胁迫。为了避免活性氧过量对植物产生的伤害, 植物形成了各种清除和降低AOS的保护机制, 抗氧化酶系统就是其中之一。过氧化氢酶 (CAT) 、过氧化物酶 (POD) 、超氧化物歧化酶 (SOD) 是植物抗氧化酶系统中重要的酶, 它们在活性氧的清除、抑制膜质过氧化等植物抗逆生理方面发挥作用。本实验结果表明, Pb对紫花苜蓿抗氧化酶活性的影响不同。不同浓度Pb胁迫, 紫花苜蓿SOD、CAT和POD活性均有升高, 但CAT和POD活性上升幅度远高于SOD。说明紫花苜蓿主要通过增加CAT和POD活性, 以清除和降低活性氧对植物的伤害。
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生理、生长指标 篇10
鲫 (Carassius cuvieri) , 在分类上属鲤科, 鲤亚科, 鲫属, 是中国常见的经济鱼类, 其营养价值高、味道鲜美, 在全国各地均有养殖。池塘单养情况下, 鲫成鱼的养殖密度一般在0.5~1 kg·m-3最为适宜[8]。另有研究表明鲫长时间处于14 kg·m-3密度情况下会表现出脾脏系数下降、血清抗坏血酸浓度降低的胁迫反应[9]。该研究设置了2 kg·m-3、4 kg·m-3、8 kg·m-3和16 kg·m-3共4种养殖密度, 试验期间定期测量系统的水质指标, 评估温室人工湿地循环水系统中密度对鲫鱼生长、脏器系数、血清生理免疫指标及其对特定病原嗜水气单胞菌 (Aeromonas hydrophila) 抵抗力的影响, 以期为科学合理地应用人工湿地循环水养殖系统提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 试验材料
鲫由中国水产科学研究院池塘生态工程研究中心 (上海松江) 提供, 试验前在水泥池中 (容积为10m3) 以2 kg·m-3的密度驯养2周。试验用配合饲料 (质量分数分别为粗蛋白33%、粗脂肪11%、粗灰分12%、钙2%、磷2%) 由通威公司提供。攻毒试验用嗜水气单胞菌由华东师范大学提供。
1.2 系统设计
试验在一个封闭人工湿地循环水系统内进行, 系统建于钢化玻璃的温室大棚中。系统由两级潜流湿地和8个并联的养殖槽 (各槽直接与湿地相连, 相互之间不贯通) 组成 (图1) 。人工湿地长×宽×高规格均为120 cm×60 cm×58 cm, 以陶粒为填料, 粒径2~5 mm, 表面种植美人蕉, 种植密度约12株·m-2。每个养殖槽长×宽×高规格均为120cm×60 cm×60 cm, 槽底中央有一排水口 (直径5cm) , 内有一插管, 高55 cm, 槽内水体可通过重力从插管上沿溢出, 经排水管流入湿地, 净化后又经水泵抽至设在养殖槽上沿的进水管内, 然后回流至养殖槽形成循环。养殖槽内水深始终维持在55cm, 日循环2次。
1.3 试验管理及采样
量取鲫全长和体质量, 然后分别以2 kg·m-3、4 kg·m-3、8 kg·m-3和16 kg·m-3的密度养殖于系统中, 记为A#、B#、C#和D#, 每个密度组2个槽。每日9∶00和15∶00投喂配合饲料, 日投喂量为鱼总质量的1%。每2周监测系统水温、溶解氧 (DO) 、p H、氨氮 (NH4+-N) 、亚硝酸盐 (NO2--N) 、总氮 (TN) 、总磷 (TP) 和化学需氧量 (COD) 。试验结束后再次测量全长和体质量, 之后每槽选取6尾鱼进行尾静脉采血, 解剖, 分离肝胰脏、脾脏和肾脏组织。所采血液经4℃过夜, 5 000 r·min-1离心10 min, 分离血清。
1.4 指标测定
生长指标测定。分别使用精度为1 mm的直尺和0.1 g的电子天平测量全部养殖鲫试验前后的全长和体质量。
脏器系数测定。肝胰脏、脾脏和肾脏脏器质量与体质量之比即为各自的脏器系数。体质量测量完成的鲫, 先经尾静脉采血, 之后摘取肝胰脏、脾脏和肾脏, 用生理盐水稍加冲洗, 吸水纸吸干表面水分, 并立即在电子秤上称质量, 记录数据。
血清生理和免疫指标的测定。血清溶菌酶 (LSZ) 、超氧化物歧化酶 (SOD) 、酸性磷酸酶 (ACP) 、碱性磷酸酶 (AKP) 活性和总蛋白、丙二醛 (MDA) 均采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒进行测定。其中, 血清LSZ活性测定采用比浊发, SOD采样羟胺法, ACP和AKP采用磷酸苯二钠比色法, 总蛋白质量浓度测定采用BCA (Bicinchoninic acid) 法, MDA采用硫代巴比妥酸 (TBA) 法, 测试步骤参照试剂盒说明书执行。
攻毒试验。于养殖结束后采用嗜水气单胞菌 (108细胞·m L-1) 对各密度组试验鱼进行攻毒。随机从每个密度组选取15尾鱼, 采用一次性注射器经胸鳍基部向腹腔注射1 m L菌悬液, 饲养1周, 每天统计成活鱼数, 按如下公式计算攻毒后的死亡率:死亡率 (%) =[ (试验初鱼体总数-成活鱼数) /试验初鱼体总数]×100。
1.5 数据处理
试验数据用平均值±标准误 (±SE) 表示。显著性检验在SPSS 19.0中进行, 采用Student-Newman-Keuls法进行多重比较, 以P<0.05作为差异显著性标准。
2 结果
2.1 系统运行情况
试验于2013年8月8日开始, 至2013年10月15日结束, 共68 d。养殖期间, 水温25~19℃, p H 6.3~7.4, ρ (DO) 5~8 mg·L-1, ρ (NH4+-N) 0.075~0.328 mg·L-1, ρ (NO2--N) 0.004~0.129 mg·L-1, ρ (TN) 3.1~5.4 mg·L-1, ρ (TP) 1.25~2.1 mg·L-1, ρ (COD) 2~14 mg·L-1。根据以上数据, 系统运行稳定, 水质符合鲫正常生长生活需求。
2.2 养殖密度对生长的影响
各密度组初始体质量、全长均没有显著性差异 (P>0.05) (表1) 。养殖68 d后, A#组鲫平均体质量从137.1 g增长到194.1 g, 增长率为41.6%, 要高于其他3个密度组。但方差分析显示, 无论是体质量还是全长, 试验结束时各组间均不存在显著性差异 (P>0.05) 。通过观察发现, 养殖后期D#组鲫无论是活动力还是反应速度都明显要比A#和B#组弱。
2.3 养殖密度对脏器系数的影响
经过68 d养殖, 4种不同密度养殖条件下鲫脾脏、肾脏、肝胰脏脏器系数并无明显的变化规律, 脾脏脏器系数为0.26%~0.32%, 肾脏为0.28%~0.33%, 肝胰脏为3.48%~4.79% (图2) 。Student-Newman-Keuls方差分析表明各组间各组织脏器系数均不存在显著性差异 (P>0.05) 。
2.4 养殖密度对血清生理、免疫指标的影响
人工湿地循环水系统中养殖密度对鲫血清MDA质量摩尔浓度和ACP、AKP、LSZ活性影响显著 (图3) 。随着养殖密度增加, 血清中MDA质量摩尔浓度升高, D#组鲫要显著高于A#和B#组 (P<0.05) , C#和A#组相比也显著升高 (P<0.05) 。血清ACP、AKP和LSZ活力随养殖密度的升高而降低, D#组ACP活力显著低于A#、B#和C#组 (P<0.05) , AKP活力也显著低于A#组 (P<0.05) ;C#和D#组LSZ活力显著降低于A#组 (P<0.05) 。而在4种养殖密度条件下, 鲫血清SOD活力和TP质量浓度虽随密度升高有不同程度的增加, 但各组间不存在显著性差异 (P>0.05) 。
2.5 养殖密度对鲫抗病力的影响
经腹腔感染嗜水气单胞菌, 饲养1周后各组鲫的死亡率见图4。A#、B#、C#和D#组鲫死亡率分别从感染1 d后的6.7%、6.7%、6.7%和20.0%上升至感染1周后的53.3%、53.3%、60.0%和66.7%, 并基本保持稳定。D#组鲫无论是死亡速度还是死亡率都要高于A#、B#和C#组, 表明养殖密度对鲫抵抗嗜水气单胞菌的能力造成了一定的负面影响。
3 讨论
3.1 养殖密度对鲫生长、生理及免疫的影响
众所周知, 养殖密度过高会对鱼类的生长、生理及免疫造成不利影响。鱼类生长环境 (如DO、NH4+-N等水质指标) 会因鱼体生物量和投饵总量的增加而恶化;鱼类自身也会因生存空间的压缩被迫做出调整, 这些调整影响到鱼类的摄食、行为和社会性, 最终影响到机体代谢的各个方面[10,11]。然而, 对于某些集群性鱼类而言, 养殖密度也并非越低越好。HONER等[12]报道了罗非鱼 (Sarotherodon galilaeus) 在密度为7.4 kg·m-3的条件下要比在3.74 kg·m-3条件下生长速度快。研究也表明某些鱼类只有在低密度条件下才能生长良好, 密度与生长率呈现负相关, 如青石斑鱼 (Epinephelus awoara) [11]、大口黑鲈 (Micropterus salmoides) [13]等。
图中不同的小写字母代表不同处理间有显著性差异 (P<0.05) Different lowercase letters represent significant difference among different treatments (P<0.05) .
该研究发现, 温室人工湿地循环水系统中, 在2 kg·m-3、4 kg·m-3、8 kg·m-3和16 kg·m-3共4种养殖密度情况下, 鲫的生长和脾、肾、肝胰脏器系数并未受到显著影响 (P>0.05) 。但养殖密度为2kg·m-3时鲫的平均增长率要比密度16 kg·m-3时高 (虽然不显著) , 这表明低密度条件有利于鲫生长。16 kg·m-3的养殖密度并未达到显著影响鲫生长和脏器系数的阈值, 但养殖密度超过16 kg·m-3时, 密度可能会对鲫生长和脏器系数造成显著的不利影响。然而, 若以血清生理免疫指标作为衡量标准, 16 kg·m-3的养殖密度则对鲫鱼造成显著影响。与2 kg·m-3密度组鲫相比, 16 kg·m-3密度组鲫血清MDA含量显著升高 (P<0.05) , ACP、AKP和LSZ活性显著降低 (P<0.05) 。此外, 攻毒试验也表明16 kg·m-3的养殖密度降低了鲫对嗜水气单胞菌的抵抗力。这些结果表明, 16 kg·m-3的密度条件虽未能显著影响鲫生长, 但会对鲫免疫力造成不利影响。
关于密度影响鲫生长和免疫的研究也有报道。在池塘养殖条件下, 夏华等[14]研究2种密度 (0.1kg·m-3和0.6 kg·m-3) 条件下鲫的生长情况, 指出养殖密度过高不利于鲫的后期生长, 并推测这可能是由于高密度 (0.6 kg·m-3) 情况下, 鲫的活动空间受到限制, 机体需要消耗更多能量用于抵抗密度胁迫, 最终导致机体不能有效地利用饵料营养而造成。在试验室水族箱养殖条件下, 贺治[9]对鲫拥挤胁迫30 d后发现, 高 (30 kg·m-3) 和中 (14 kg·m-3) 密度组鲫肝胰脏脏器系数显著高于低密度组 (7.4 kg·m-3) , 而脾脏脏器系数显著低于低密度组。这与笔者研究中16 kg·m-3的养殖密度并未对鲫脏器系数造成显著影响的结果不同, 推测这可能跟湿地循环水系统中水质条件优越、有效弱化了密度的胁迫效应有关。王文博等[15]研究也发现, 15kg·m-3和80 kg·m-3密度条件下养殖30 d的鲫, 其血清皮质醇浓度明显升高, 对嗜水气单胞菌抵抗力明显下降, 这与该研究结果一致。以上研究结果均表明, 16 kg·m-3的养殖密度已经达到引起鲫应激反应的密度阈值, 会对鲫的生理状况产生不利影响。
3.2 基于人工湿地的循环水养殖系统的应用
人工湿地是综合了物理、化学、生物多重净化作用的水处理设施, 大量研究表明其在处理水产养殖尾水方面具有良好的效果[16,17,18,19]。陶玲等[17]利用2组并联的水平潜流人工湿地 (栽种植物为美人蕉、莺尾和营蒲) 处理冬季池塘养殖废水, 结果表明, 在水力负荷0.22 m3· (m2·d) -1条件下, TN、TP、COD和总悬浮颗粒物 (TSS) 的去除率分别达到35.0%、38.2%、34.7%和91.6%。当前水产养殖中, 人工湿地多应用于池塘循环水养殖模式的构建中, 将其应用于室内工厂化养殖的研究还不多见。
与传统的静态池塘养殖相比, 人工湿地循环水养殖系统能够更为有效地控制系统中的养殖水环境, 有助于提高鱼类养殖密度, 加快鱼类生长, 甚至改善鱼类品质。李晓莉等[20]做了湿地循环水系统 (处理组) 与传统池塘养殖 (对照组) 对异育银鲫 (C.auratus gibelio) 生长、机体组成及血液生化指标影响的对比试验, 结果表明, 养殖165 d后处理组鲫特定生长率和成活率明显提高 (P<0.05) , 肌肉水分和粗脂肪质量分数显著降低 (P<0.05) , 粗蛋白质量分数显著升高 (P<0.05) , 表明生态型湿地循环水养殖模式对鲫的生长和品质有一定的改善作用, 这可能与人工湿地对鱼类生存环境的有效改善有关。
跟传统工厂化养殖系统一样, 基于人工湿地的室内循环水养殖系统能够大幅度提高鱼类的养殖密度。然而, 与传统工厂化养殖系统相比, 室内湿地循环水系统是否在提高养殖对象福利水平、肌肉品质和疾病控制方面更具优势则有待进一步研究。但可以肯定湿地循环水系统较传统工厂化养殖更为节能、更易于管理, 且其生态系统更为复杂、系统内的水质也更稳定[1,21]。林玉良[1]针对传统工厂化养殖存在的问题, 将人工湿地与室内集约化养殖有机结合, 构建了一个完整的室内生态型循环水养殖系统, 此系统在6.6 m3· (m2·d) -1高水力负荷条件下, 对废水中NH4+-N、NO3--N和NO2--N的去除率分别为46.12%、38.03%和71.84%, 养殖对象[杂交鲟, 达氏鳇 (Huso dauricus♀) ×史氏鲟 (Acipenser schrenckii♂) ]成活率为93.3%, 饵料系数为1.30, 养殖过程中未发生疾病。研究还指出, 室内湿地循环水系统水质稳定、管理方便, 具有一定推广应用前景, 这与笔者研究结果相符。笔者研究中68 d的养殖试验期间系统运行稳定, 水质符合鲫正常生长生活需求。
4 结论
研究了2 kg·m-3、4 kg·m-3、8 kg·m-3和16kg·m-3共4种养殖密度对温室人工湿地循环水系统中鲫的生长、生理及免疫的影响, 结果表明, 如果以生长为主要考量指标, 鲫的养殖密度可提升至16 kg·m-3, 甚至更高。但同时数据也表明如此高的养殖密度会对鲫免疫力造成负面影响, 增加了鱼病爆发的风险。
摘要：研究了基于两级人工湿地的温室循环水系统中, 养殖密度对鲫 (Carassius cuvieri) 生长、脏器系数、血清生理免疫指标及对嗜水气单胞菌 (Aeromonas hydrophila) 抵抗力的影响。试验设2 kg·m-3、4 kg·m-3、8 kg·m-3和16kg·m-3共4种密度组, 每组2个平行, 养殖68 d。结果显示:1) 各养殖密度下鲫生长及脏器系数不存在显著差异;2) 与2 kg·m-3组鲫相比, 16 kg·m-3组鲫血清丙二醛 (MDA) 质量摩尔浓度显著升高, 溶菌酶 (LSZ) 、酸性磷酸酶 (ACP) 和碱性磷酸酶 (AKP) 活性显著降低, 超氧化物歧化酶 (SOD) 活性和总蛋白质量浓度虽有不同程度升高, 但差异不显著;3) 高密度组鲫对嗜水气单胞菌的抵抗力较低密度组弱。以上结果表明, 如果以生长为考量指标, 温室湿地循环水系统中鲫养殖密度可达16 kg·m-3, 但如此高的密度会对鲫免疫力造成负面影响。
生理、生长指标 篇11
摘 要 研究南北行向的全周期间作模式胶园宽行间间作生姜的生长及其抗逆生理变化。结果表明：在宽行中间12 m宽的区域内，不同位置间作的生姜产量间存在一定差异，以宽行东侧约3 m宽区域的生姜株高、茎粗和叶片SPAD值表现最好，产量最高，其次为西侧区域，在宽行中间6 m宽的区域则不适宜生姜生长；不同位置间作生姜叶片的游离脯氨酸（Pro）含量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性总体上无显著性变化（P>0.05）。综上所述，在全周期间作模式胶园宽行中靠近橡胶树的两侧较适宜生姜种植（特别是东侧），不同位置间作对生姜抗逆生理的影响不大。
关键词 农林复合 ；橡胶 ；生姜 ；产量 ；抗逆生理
分类号 S632.5
Abstract Growth and physiology of stress tolerance of ginger intercropped in the wide row of south-west oriented rubber plantation with paired row planting system were investigated in this paper. Results showed that， in the 12-m width area in the wide row， there was significant difference of yield of ginger between different sites. Hight， stem thickness and SPAD of ginger grown in the east 3-m width area performed best. Highest ginger yield also was recorded in this area， followed by the yield of ginger planted in the opposite area. Ginger was not suitable to planted in the middle 6-m with area. Totally， content of Pro and MDA and activity of SOD and POD in different sites of ginger were not significantly different （P>0.05）. Conclusively， ginger could be planted in the area where was close to rubber tree， especially in the east. Performance of physiology of stress tolerance of intercropped ginger didn't differ in each site.
Keywords agro-forest ； rubber ； ginger ； yield ； physiology of stress tolerance
巴西橡胶树（Hevea brasiliensis） 是重要的产胶植物，是我国热带地区主要的人工林。到2011年我国植胶面积已达107万hm2，已形成海南、云南和广东3大基地，具有相当规模[1-3]。目前，常规橡胶生产中存在土地和光资源利用不足，资源循环利用率低的问题[4]。间作是一种复合的种植模式，能提高土地和光资源利用率[5]。因此，开展胶园间作是提高胶园土地和光资源利用率的重要途径。幼龄胶园的光照较充足，可间作多种作物。由于地上和地下部分竞争激烈，适合常规成龄胶园间作的模式较少[6]。与常规成龄胶园相比，具有宽窄行特征的全周期胶园间作模式，成龄后宽行中的冠幅约4 m，约有12 m宽的区域不受橡胶树垂直遮蔽，从一定程度上缓解了常规胶园存在的资源竞争问题[6-7]，是一种值得推广的农林复合模式。
农林复合模式在我国其他地区已有较多研究[8-12]。在农林复合系统中，光照条件是影响间作作物生长的重要因素之一[11-12]。作物叶片是植物营养器官中对环境变化最为敏感的器官，其形态及生理响应直接反映了环境因子的变化及其对环境的适应能力。许多研究表明，弱光胁迫会导致作物生理产生变化，影响作物正常生长，如引起作物叶片丙二醛（MDA）含量升高，超氧化物歧化酶（SOD）活性升高，过氧化物酶（POD）活性和游离脯氨酸（Pro）含量先升高后降低等[13-16]。
姜（Zingiber officinale Rosc）也称生姜，属中光性植物，其光合作用的光饱和点为660～876 μmol/m2/s。姜是多年生草本植物，在较阴湿而温暖的环境下适宜生长，一般作一年生栽培，是一种药食兼用型经济作物，海南当地生产上种植的生姜品种主要为品质较好但产量较低的海南小黄姜[17-18]。与空旷地或常规胶园林下环境相比，全周期间作模式胶园宽行的环境并非均匀一致，其光照时长和光照起止时间亦不同。本研究以海南小黄姜作为全周期间作模式胶园中间作作物，研究全周期间作模式胶园的环境条件下间作生姜的生长及其抗逆生理的特性，为推广胶园间作提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验点概述
本研究于2014年开展，试验点位于中国热带农业科学院试验场三队（19°32′55″N，109°28′30″E），该地区为典型的热带海洋季风气候，每年有旱季和雨季，雨季为5～10月，年均温为20.8～26.0℃，年降雨量约为1 600 mm，主要集中于7～9月（约占全年的70%）。全周期胶园位于林段7-3，林段坡度约为10°，橡胶树为宽窄行种植，宽行为20 m，窄行的株行距为2 m×4 m，施肥沟（坑）位于窄行当中，宽行中的冠幅约4 m，林段种植方向为南北走向以防止水土流失，橡胶树密度为420株/hm2。胶园于2002年3月定植，2010年8月开割，橡胶树品种为热研7-20-59，为直立速生品种。该林段的土壤质地均为粉砂黏壤土，试验前0～20 cm土壤pH为4.5，土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量分别为12.15、0.39、31.51和56.41 mg/kg。
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1.2 方法
1.2.1 试验设计
在全周期间作胶园宽行中的12 m宽的区域间作生姜，种植方向与橡胶树行向相同，间作小区的面积为16 m×12 m。生姜品种为当地的小黄姜，播种前进行消毒处理后，用消毒的刀切成25～50 g左右的姜块用于播种，每穴保证至少有两个芽。种植行距为50 cm，穴距为15 cm，在间作小区中共种植25行生姜，3次重复。生姜种植日期为4月11日，收获日期为10月23日。生姜的施肥量分别为100 kg P2O5/hm2（过磷酸钙）、90 kg K2O/hm2（硫酸钾）和300 kg N/hm2（尿素），其中磷肥、钾肥在试验整地时作底肥入，氮肥做追肥用，施肥比例为1∶2，生姜田间管理等均按生产上进行操作。
1.2.2 测定指标与方法
1.2.2.1 光照时长
选择晴朗天气，通过记录阳光照射试验小区地面的起止时间，测定光照时长。由于橡胶树的遮挡，间作小区行间西侧接受光照的起止时间均先于东侧，且存在不同位置光照时长不同的特点，故将间作小区划分为不同的位置进行观测。间作种植小区为12 m宽，从东（E）往西（W）数，分别观测小区的第0、3、6、9和12 m处的光照时长，位置编号设为E1、E2、M、W2和W1。该位点对应生姜的第1、7、13、19和25行，观测光照时长以3次重复的平均值为准，具体的测定时间为7月24日。
1.2.2.2 株高、茎粗、SPAD和出苗率
于生姜幼苗期、旺盛生长前期、旺盛生长后期和收获期，选取代表作物10株，测定不同位置作物的株高和茎粗，同时用SPAD仪（SPAD-502，日本）测定倒三或四叶片SPAD值表征相对叶绿素含量，每株1片叶。于幼苗期统计不同位点的出苗率。以上指标测定的行号与光照时长测定的位点（行号）对应。
1.2.2.3 产量和生物量分布
在间作小区上选择垂直于种植行向上4×12 m2的小区，对小区内所有的生姜进行收获并测定地上和地下部分鲜重。为探讨间作小区不同离橡胶树距离的生姜产量分布情况，本研究中在收获小区的选取了与测定光照时长相同的位点（行号）上的20株，用测定不同位置生姜地上和地下部分生物量，进行处理后在85℃下烘干。
1.2.2.4 MDA、Pro、SOD和POD
在生姜旺盛生长期，在与测定光照时长相同的位点（行号）上，在上午9：00前采集完整无病虫害的叶龄相同的叶片后低温保存，立即送回试验室，冼净后将叶片剪碎混匀，称取0.5 g叶片进一步处理，用于开展相关指标的测定。MDA、Pro和SOD参照李合生[19]的方法，分别采用硫代巴比妥酸比色法、酸性茚三酮法和NBT光化还原法进行测定，POD则参照张志良[20]的方法，采用愈创木酚法进行测定。MDA、Pro、SOD和POD分别用μmol/g FW、μg/g FW、U/g FW·min和△470/ g FW·min表征其含量或酶活性。
1.3 数据处理
数据处理和统计分析采用excel 2010和spss 17.0软件，在P<0.05统计水平上采用LSD法进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 光照时长和出苗率
全周期胶园宽行当中不同位置的光照时长大概在2～4 h，靠近中间部分光照时长显著比两边靠近橡胶树的位置的时长长（P<0.05）。其中，W1大约在早上9：10左右开始接受阳光照射，而M和E1大约在10：26和13：26左右开始接受阳光照射。见图1A。
与光照时长的变化趋势相反，生姜出苗率则表现为靠近橡胶树的两边高，其中以M和W2出苗率最低，低于85.0%，而E1和W1则在98.5%以上（图1B）。
2.2 株高、茎粗和SPAD
生姜株高、茎粗和SPAD的大小的总体趋势表现为东侧高于西侧，中间最小。其中，生姜株高和茎粗不同位置差异较明显，而SPAD差异较小，靠近橡胶树东侧的生姜生长势优于西侧和中间区域。见图2。
2.3 产量和生物量分布
生姜单位面积地上和地下鲜重和不同位置生姜地上和地下生物量见图3。
由图3A可知，生姜鲜姜产量为8.7 t/hm2，而地上部分鲜重为6.5 t/hm2。不同位置间作的生姜产量和地上部分生物量存在差异，以东侧的产量和地上部分生物量高于中间和西侧，其中E1和E2的产量显著高于M和W1，E1和E2地上部分生物量显著高于M、W1和W2（图3B；P<0.05）。
2.4 抗逆生理
不同位置MDA含量、Pro含量、SOD和POD活性如图4。
从总体上看，MDA含量、Pro含量、SOD和POD活性没有较明显的变化趋势。除E1位置的Pro显著高于其他位置和M位置的POD显著低于其他位置外，其他均无显著性差异（P>0.05）。
3 讨论与结论
3.1 讨论
3.1.1 影响生姜产量的因素和改进建议
在农林复合系统中，普遍存在光、水分、养分的竞争。在胶园间作中，橡胶树为优势作物，其种植方式对资源竞争的强弱起着重要作用。阴湿的环境较适宜生姜生长。本研究得出，南北走向的全周期间作胶园中东侧的生姜的生长优于西侧和中间区域，总体上与光照时长的变化趋势相反，光应是最主要的影响因素。东侧和西侧的光照时长相近，但西侧生姜产量低于东侧，可能的原因是西侧于早上接受照射，其湿度低于东侧而较不利于生姜生长。全周期胶园靠近中间区域的光照时长为3～4 h，且该区域内接受阳光时的光强属于较强的时间段，导致该区域内的生姜生长很差，进而影响了小区总体产量。
在橡胶生产上，利用根的趋肥性，通过在行间挖施肥沟（穴）的方式培养庞大的营养根体系，可使沟（穴）内营养根占总营养根干重的95%，而沟（穴）外则主要为输导根，且80%的根系主要分布在0～40 cm土层[21-22]。常规胶园间作区域则位于施肥沟（穴）和橡胶树之间，间作生产（如耕地）将对橡胶树表层根系造成破坏。在作物生长过程，橡胶和间作作物地下根系相互交错，竞争较激烈。由于全周期胶园施肥主要在窄行当中的进行，营养根主要在窄行的施肥沟（穴）当中，即使间作生产对宽行当中表层橡胶根有所影响，其造成的负面影响应该很小，生产过程当中地下部分的养分竞争相对不激烈。基于生姜的生长习性及全周期间作胶园地下根分布和光分布的特点，在生产上种植生产可选择更靠近橡胶树的区域进行种植。农林复合系统中，间作行中间区域较适合一些喜光作物生长[23]。因此，全周期胶园宽行当中相对不适合生姜生长的区域，可搭配其他较喜光的作物，充分利用全周期胶园的光和土地资源。
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3.1.2 抗逆生理的表现
植物在受胁迫情况下，细胞内氧代谢平衡失调，活性氧自由基增加并损坏细胞膜导致MDA含量增加。Pro是细胞渗透调节物质，在逆境下有助于维持细胞的正常功能[15]。SOD、POD是植物抗氧化酶系统中2种重要的酶，在活性氧自由基的清除和抑制膜脂过氧化等植物抗逆生理方面发挥重要作用[24-26]。本研究通过对生姜叶片抗逆生理的观测得出，仅E1的Pro含量显著高于其他位置外，SOD和POD总体上没有太大变化，且表征细胞膜损坏程度的MDA含量亦没有显著差异（P>0.05）。因此，可推断出不同位置姜叶片的功能没有差异。不同位置的叶绿素含量亦没有明显差异，亦从侧面反映不同位置的叶片功能上没有差异。艾希珍等[18]研究了60%遮荫和不遮荫条件下午间强光对姜生理的影响，表明不遮荫下强光能使姜的MDA含量高于遮荫处理。该结果与本研究结果不同，可能是由于试验条件不同的原因，后者是在相同的光照时长、不同的光强下得出的结论，而本研究则是在不同光照时长和光强下得出的结论。光照时长、光强大小均可影响植物内源激素水平，进而影响植物的生长及产量[27-29]。不同位置的生姜生长差异很大，但不同位置的叶片生理却没有明显差异，表明姜抗逆生理应该不是导致不同位置生姜生长产生差异的原因，而可能与生姜体内内源激素水平存在一定的关系。
3.2 结论
（1）南北行向的全周期间作模式胶园内靠近橡胶树东侧区域间作的海南小黄姜的生长表现良好，产量最高，其次为西侧区域，宽行中间区域则不适宜种植。
（2）不同位置的间作的生姜的抗逆生理基本上没有差异。
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生理、生长指标 篇12
本试验选用1日龄艾维茵肉仔鸡448只, 随机分为8组, 每组4个重复, 每个重复14只鸡, 采用4×2 (Cu×VA) 完全随机设计, 研究了日粮添加不同水平的铜 (0、8、150、225毫克/千克) 和维生素A (1 500、5000 IU/千克) 对肉仔鸡不同生长阶段 (前期0～4周龄和后期5～7周龄) 的生长性能及血液生理指标的影响。结果表明:高铜 (150、225毫克/千克) 显著降低前期体增重和采食量、血红蛋白生成和血沉 (P<0.05) ;高铜有利于白细胞生成 (P<0.05) ;0毫克/千克铜组显著提高血红蛋白含量、后期红细胞压积和前期血沉 (P<0.05) ;铜的不同添加水平对全期红细胞数目影响不显著 (P>0.05) 。5 000 IU/千克维生素A组获得较好的生长性能、血红蛋白含量、红细胞数目, 并显著提高前期红细胞压积和白细胞数目, 但显著降低后期红细胞压积 (P
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