不同基質(zhì)條件對蝦脊蘭葉片葉綠素含量的影響

王利平，李艷莉

(1.楊凌秦嶺山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)股份有限公司；2.楊凌質(zhì)量技術(shù)檢測檢驗所；陜西楊凌 712100)

葉綠素含量高低是反映植物葉片光合能力的重要指標(biāo)，葉綠素含量越高，幼苗光能利用率越高，光合作用能力越強(qiáng)，營養(yǎng)物質(zhì)的積累越多，也越有利于植株抵抗和適應(yīng)不良環(huán)境[1-2]。蘭科蝦脊蘭屬植物具有重要的藥用和科研價值，多年來由于生存環(huán)境日益惡化和人為過度采挖，資源受到嚴(yán)重破壞，瀕臨滅絕[3]，被《中國紅色物種名錄》列為國家二級瀕危保護(hù)植物[4]，一些種已成為極危物種，日益受到人們的關(guān)注。蝦脊蘭是蝦脊蘭屬多年生草本植物，植株高大，花色艷麗，部分種具有怡人的清香，被譽(yù)為“花中西施”，近年來廣受市場歡迎，栽植量越來越大，為培育壯苗，提高移栽成活率[5-7]，我們進(jìn)行了不同基質(zhì)對溫室大棚蝦脊蘭的葉綠素組成及含量影響研究。

1 材料與方法

1.1 實驗設(shè)計處理與材料

試驗基質(zhì)由腐木、腐殖土和河沙的質(zhì)量按不同比例配置[8-10]，共設(shè)8種(處理)，每處理重復(fù)4次(表1)。腐木為松杉木材腐木，材質(zhì)變軟，邊材開始腐爛，樹皮零碎，粉碎后過2～3 mm篩備用。腐土采自秦嶺林地?zé)o病蟲害的床土，有機(jī)質(zhì)含量1.36%，氮磷鉀總含量4.0%。河沙采自渭河楊凌段，經(jīng)2 mm網(wǎng)篩選。試驗用基質(zhì)按試驗設(shè)計配置，并噴灑滅菌劑后裝盆，待栽苗。

表1 蝦脊蘭生長的不同基質(zhì)處理

試驗用蝦脊蘭苗由楊凌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園提供，植株個體大小一致，生長正常，無病蟲危害；2019年3月中旬按試驗設(shè)計移植于營養(yǎng)缽并在溫室大棚中栽培管理，在9月底采集生長正常、無病蟲危害的葉片；葉片采集時每個處理選取3株，每株選取南向葉片1個，并避開老葉和新長出的嫩葉，剪碎、混勻后，剔除粗大葉脈，每處理分別稱重0.050 g，再重新均分成3份，加入96%無水乙醇10 ml，于23 ℃水浴鍋中遮光浸提12 h后，過濾即得到色素濾液，用于測定樣品葉綠素含量和類胡蘿卜素含量。

1.2 測定方法

葉綠素a、葉綠素b含量以及類胡蘿卜素含量采用分光光度計法進(jìn)行測定。將上述制備好的色素濾液，分別在波長665、649、470 nm處測定吸光值，共3次重復(fù)，用96%無水乙醇作參比液，并按下列公式計算葉綠素a、b含量、總?cè)~綠素含量和類胡蘿卜素含量[11-12]。

葉綠素a含量Ya(mg·g-1)=(13.595×A665-6.88×A649) ×10/1 000 m

葉綠素b含量Yb(mg·g-1) =(24.96%A649-7.32×A665) ×10/1 000 m

總?cè)~綠素含量Y(mg·g-1) =Ya+Yb

類胡蘿卜素含量H(mg·g-1) =[1 000×A470-205×Ya-114.8×Yb)/245]×10/1 000 m

式中，A665、A649、A470分別表示相應(yīng)波長下的吸光度值,10為提取液體積(ml)，m為葉片質(zhì)量(g)。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)對蝦脊蘭葉綠素含量的影響

2.1.1 葉綠素a含量 光合作用中極少數(shù)葉綠素a分子起轉(zhuǎn)換光能的作用，提高葉綠素a含量有利于提高光合作用效率[13]。由不同基質(zhì)培育的蝦脊蘭葉片吸光度(表2)計算得出的蝦脊蘭葉片葉綠素含量表(表3)可以看出，蝦脊蘭在試驗中的不同基質(zhì)栽培后，葉綠素a的含量范圍為0.914～2.402 mg·g-1，變幅范圍很大，其中，處理J7含量最高，為2.402 mg·g-1，與其它各處理差異顯著，處理J1葉綠素a含量最低，除與處理J2、J3差異不顯著外，與其它處理差異均顯著，說明處理J7即純腐土對提高蝦脊蘭葉片葉綠素a含量作用顯著，處理 J1、J2、J3對提升蝦脊蘭葉片葉綠素a含量效果最差。

表2 不同基質(zhì)下的蝦脊蘭葉片吸光度

表3 不同處理基質(zhì)下的蝦脊蘭葉片葉綠素及胡蘿卜素含量

2.1.2 葉綠素b含量 葉綠素b在植物光合作用中主要起吸收和傳遞光能的作用[14]。表3顯示，在不同基質(zhì)生長條件下蝦脊蘭葉片葉綠素b含量為0.461～0.973 mg·g-1，平均值0.668 mg·g-1。其中處理J7最高，處理J1最低，不同處理之間的變化趨勢與葉綠素a基本一致，表明處理J7即純腐土最有利于提高蝦脊蘭葉片葉綠素b含量，而純腐木對提高蝦脊蘭葉片葉綠素b含量最不利；有利于提升葉綠素a含量的培養(yǎng)基質(zhì)也極有可能有利于提升葉綠素b含量。

2.1.3 總?cè)~綠素含量 葉綠素是影響植物光合作用效率的最重要色素[15],在光合作用中有著重要地位。蝦脊蘭在不同基質(zhì)生長下其葉綠素含量的變化如表3。不同處理總?cè)~綠素含量在1.375～3.375 mg·g-1之間，平均值2.230 mg·g-1。也是處理J7含量最高，處理J1最低，表明處理J7即純腐土最有利于提高蝦脊蘭葉片總?cè)~綠素含量，而純腐木對提高蝦脊蘭葉片總?cè)~綠素含量最不利。

2.2 不同基質(zhì)對蝦脊蘭類胡蘿卜素含量的影響

類胡蘿卜素是植物光合作用的重要色素，類胡蘿卜素可以吸收和傳遞光能，其還原性可以避免葉綠素被光氧化分解，保護(hù)植物正常生長發(fā)育[16]。蝦脊蘭在不同基質(zhì)生長條件下類胡蘿卜素含量在0.018～0.059 mg·g-1之間，平均值0.034 mg·g-1。其中處理J7最高，處理J1最低，處理J7與其它各處理差異顯著，處理J1除與處理J2、J3差異不顯著外，與其它處理差異均顯著，說明處理J7即純腐土處理類胡蘿卜素含量最高，最有利于提高蝦脊蘭葉片類胡蘿卜素含量，而純腐木對提高蝦脊蘭葉片類胡蘿卜素含量最不利。

3 討論與結(jié)論

葉綠素和類胡蘿卜素是綠色植物葉片中最重要的光合色素,其含量的高低直接影響植物光合作用的強(qiáng)弱,并且也影響其生理代謝活動強(qiáng)弱和抗逆性高低[17]。葉綠素a主要吸收長光波的直射光[18],其含量的提高有利于植物光合作用的進(jìn)行，有利于累積更多的有機(jī)組織，提高植物的適應(yīng)性和抗逆性[18]。葉綠素b則主要吸收短光波的散射光[19]，其含量變化會影響植物對不同波長光線的利用效率[20]。類胡蘿卜素在光合作用中作為天線，在植物光合作用過程中其參與了光能捕獲過程；同時類胡蘿卜素還能提高植物抗逆性，主要原因是類胡蘿卜素可以減少或者降低過多活性氧產(chǎn)生，并能保持葉綠素體內(nèi)超氧陰離子產(chǎn)生和猝滅的平衡[17,21]。

由于三種基質(zhì)的成分及其含量不同，營養(yǎng)物質(zhì)作用效果也不同。在提高葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量，促進(jìn)植株生長方面，處理J1即腐木10份+腐土0份+河沙0份效果最差，處理J7即腐木0份+腐土10份+河沙0份效果最好，處理J5即腐木2份+腐土4份+河沙4份效果也較好。究其原因，可能是蝦脊蘭原生環(huán)境為針闊混交林下，土壤濕潤、凋落物層厚、腐殖質(zhì)豐富，腐土基質(zhì)與其最接近，而腐木雖有一定養(yǎng)分、且透氣性很好，但保水性差，K、P等礦物養(yǎng)分不足。生產(chǎn)中建議以林下腐土作基質(zhì)培養(yǎng)蝦脊蘭苗木。