摘 要 十字花科蕓苔屬植物卷心菜是華北地區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)性作物,陜西省的陜南、關(guān)中地區(qū)均有種植。陜南氣候濕潤(rùn),而關(guān)中干燥。關(guān)中地區(qū)秋季8-9月時(shí)常會(huì)出現(xiàn)該種經(jīng)濟(jì)作物腐爛的現(xiàn)象嚴(yán)重影響了農(nóng)民的收入。因而對(duì)于其分子生物學(xué)機(jī)制的研究有重要的意義。
關(guān)鍵詞 包包菜 病癥 調(diào)查
科學(xué)研究在植物分類(lèi)和植物的系統(tǒng)發(fā)育方面已取得了巨大的成績(jī)。對(duì)植物個(gè)體發(fā)育,特別是其機(jī)制的研究也正日趨深入。如何對(duì)經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行良好管理以及對(duì)其病理的分析和診斷成為當(dāng)今農(nóng)業(yè)的一大問(wèn)題。
經(jīng)濟(jì)作物中以收獲種子為目的,就要使作物生長(zhǎng)健康,適時(shí)開(kāi)花,獲得高產(chǎn);以收獲營(yíng)養(yǎng)體為主的作物就要控制開(kāi)花過(guò)程,使之不開(kāi)花或延遲開(kāi)花,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。十字花科蕓苔屬植物是日常的主要蔬菜之一。包包菜作為其中一種,頂生葉球可供食用。關(guān)中地區(qū)在5-9月之間采取育苗種植,其常會(huì)出現(xiàn)根部腐爛導(dǎo)致該種作物大面積死亡,導(dǎo)致減產(chǎn)。
1.調(diào)查地點(diǎn)、時(shí)間、范圍以及出現(xiàn)的問(wèn)題
地點(diǎn):陜西省富平縣華朱鄉(xiāng)頁(yè)坡村農(nóng)戶的田地內(nèi)。
時(shí)間:2004年7月~9月、2005年7月~9月、2006年7月~9月。
作物類(lèi)別:十字花科蕓苔屬植物,俗名卷心菜,學(xué)名包包菜。
當(dāng)?shù)丨h(huán)境:種植季節(jié)夏季,氣候干燥、少雨,土壤屬于黃土。
調(diào)查范圍:10余戶農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)作物合計(jì)約20畝。
問(wèn)題提出:在高溫或灌溉過(guò)后會(huì)出現(xiàn)根部腐爛、葉球變蔫導(dǎo)致該種作物大面積死亡而減產(chǎn)的問(wèn)題。
2.調(diào)查的方法
對(duì)當(dāng)?shù)貧夂虻目疾旌屯临|(zhì)的分析。
將高溫前正常生長(zhǎng)的植株數(shù)統(tǒng)計(jì)后與高溫過(guò)后正常數(shù)進(jìn)行對(duì)比。
將灌溉前正常植株數(shù)與灌溉后正常植株數(shù)進(jìn)行對(duì)比。
通過(guò)參考其他資料對(duì)于該種經(jīng)濟(jì)作物的研究情況分析。
經(jīng)過(guò)以上調(diào)查后得出引起此種病癥的主要原因-和幾條建議。
3.現(xiàn)象分析
3.1 高溫而損壞了第二信使鈣調(diào)蛋白
鈣調(diào)蛋白是一種耐熱的球蛋白,等電點(diǎn)為4.0、相對(duì)分子質(zhì)量約為16.7x10。它是具148個(gè)氨基酸的單鏈多肽。鈣調(diào)蛋白(caM)以2種方式起作用:第一,可以直接與靶酶結(jié)合,誘導(dǎo)構(gòu)象變化而調(diào)節(jié)靶酶活性;第二,與Caz結(jié)合形成活化態(tài)的鈣鈣調(diào)蛋白復(fù)合體(Ca2+CaM)然后再與靶酶結(jié)合將酶激活。CaM與Ca2有很高的親和力,1個(gè)CaM分子可與4個(gè)Ca2結(jié)合。
當(dāng)達(dá)到高溫時(shí)蒸騰作用較為明顯,細(xì)胞內(nèi)液的濃度增大。為保證正常的生理過(guò)程,通過(guò)將Ca運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外,Ca與CaM結(jié)合的機(jī)率降低。則靶酶不能被激活。因此就不能作用細(xì)胞的有絲分裂、原生質(zhì)流動(dòng)、植物激素的活性調(diào)節(jié)、向性調(diào)節(jié)和蛋白質(zhì)的磷酸化,特別是蛋白質(zhì)的磷酸化不能正常進(jìn)行將導(dǎo)致植物細(xì)胞壁體系不能構(gòu)建。
3.2水引起的生物學(xué)及化學(xué)作用
3.2.1 水的化學(xué)作用
包包菜的特征:植物開(kāi)展度為40~50 cm,外葉12~16片。葉色綠倒卵圓形,葉面蠟粉較少,葉球緊實(shí)、圓球形、葉質(zhì)脆嫩。自葉球頂?shù)降孛?0cm左右。球底到地面5cm左右。因而灌溉會(huì)引起水面上升,微生物隨之以水為媒介侵染植物的莖部,使之染病。
3.2.2水的生物學(xué)作用
水過(guò)多嚴(yán)重阻礙了呼吸作用的進(jìn)行,光呼吸隨著氧氣濃度的升高而增強(qiáng)。O在水中的濃度小于其在空氣中的濃度,因而水位升高后光呼吸效率下降。植物根部呼吸減弱、代謝減弱,植物的新陳代謝物氫氰酸(HCN)和酚類(lèi)合成減少造成細(xì)胞毒性生理和細(xì)胞壁無(wú)法構(gòu)成。
3.3光合效率下降造成植物腐爛
空氣中的C0量占總體積的0.36%,C0是光合作用的主要原料之一,參與反應(yīng)階段的生物化學(xué)反應(yīng)。在一定范圍內(nèi)隨著C0含量的提高,光合作用逐漸增強(qiáng),當(dāng)C0含量提高到一定程度時(shí),光合作用的強(qiáng)度不再隨著C0含量的提高而增強(qiáng)。然而,農(nóng)作物周?chē)諝庵械腃O濃度往往比較低,不能滿足作物的需要,農(nóng)作物經(jīng)常處于“饑餓”狀態(tài)。
3.4受到其他花粉或刺激物侵害
也有可能是因?yàn)槠渌ǚ鄞碳ざ鸩∽儭?/p>
4.甘藍(lán)的4種主要病癥
病毒病是由蚜蟲(chóng)引起的葉肉黃化;根腐病是由菌絲體引起的莖部褐化;回沒(méi)病是由病菌引起的莖部褐化,葉球上部腐爛;黑斑病石油病菌引起葉球出現(xiàn)黑褐斑。以上四種病癥均和這種病癥有一定的區(qū)別。該種病癥主要表現(xiàn)為莖和葉球接觸處腐爛,而葉球完好只是變蔫。
5.種植建議
補(bǔ)充Ca可以多施Ca肥,以滿足鈣調(diào)蛋白的結(jié)合進(jìn)而激活靶酶。
利用現(xiàn)代化手段提高CO濃度和P/O提高光作用的效率。我國(guó)古農(nóng)書(shū)《齊民要術(shù)》中提到“正其行、通其風(fēng)”也正是這個(gè)道理。
可以采取筑小梁種植以利于植物的生長(zhǎng)防止灌溉水位過(guò)高而引起病原生物的傷害染病。
最好采取大面積種植,確保其生產(chǎn)環(huán)境的純凈。
適時(shí)凈土和調(diào)節(jié)土壤的pH值。