植物工厂中银合欢幼苗生长条件的优化.pdf

庄朋静 李娜 刘乐冕 等 植物工厂中银合欢幼苗生长条件的优化 J 福建农业学报 2023 38 2 183 192 ZHUANG P J LI N LIU L M et al Condition Optimization for Leucaena leucocephala Seedling Growth in Factory J Fujian Journal of Agricultural Sciences 2023 38 2 183 192 植物工厂中银合欢幼苗生长条件的优化 庄朋静1 2 李 娜2 3 刘乐冕1 2 3 郭毅松1 2 3 陈剑锋1 2 3 1 福州大学先进制造学院 福建 晋江 362200 2 福州大学晋江科教园海洋工程研发中心 福建 晋江 362200 3 福州大学生物科学与工程学院 福建 福州 350108 摘 要 目的 探明银合欢幼苗在植物工厂中水培的最优生长条件 为生产优质的银合欢苗奠定基础 方法 分 析不同光照时长 12 16 20 24 h d 1 光照强度 100 200 300 400 mol m 2 s 1 营养液盐度 7 15 20 25 氮浓度 7 5 15 30 60 mmol L 1 和磷浓度 0 5 1 2 4 mmol L 1 下银合欢幼苗的形 态和生理指标 优化银合欢幼苗的生长条件 结果 单因素试验结果表明 随着光照时长 光照强度 氮浓度 或磷浓度的增加 银合欢幼苗的形态指标呈现先增后降的趋势 幼苗定植35 d后 在光照时长20 h d 1下幼苗鲜重 5 61 0 11 g 株 1 比12 24 h d 1分别增加60 0 和14 6 光强200 mol m 2 s 1下鲜重 6 55 0 10 g 株 1 比100 400 mol m 2 s 1分别增加21 5 和62 1 氮浓度15 mmol L 1下鲜重 4 32 0 10 g 株 1 比7 5 60 mmol L 1分别增加6 1 和108 6 磷浓度1 mmol L 1下鲜重 5 65 0 21 g 株 1 比0 5 4 mmol L 1分别增加 40 9 和64 7 银合欢幼苗的叶绿素含量 叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性也表现出相似的规律 相比之下 随 着营养液盐度的增加 银合欢幼苗的形态指标 叶绿素含量 叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性均呈现下降趋势 在 盐度7 时鲜重 干重 株高 根长和总叶绿素含量均达到最大值 分别为 8 95 0 05 g 株 1 2 16 0 16 g 株 1 31 17 1 67 cm 60 67 0 93 cm 1 72 0 06 mg g 1 7 盐度下幼苗的叶绿素荧光参数和抗氧 化酶活性指标也较好 结论 银合欢幼苗在光照时长20 h d 1 光强200 mol m 2 s 1 盐度7 氮浓度 15 mmol L 1 磷浓度1 mmol L 1 的条件下 其形态指标 叶绿素含量 抗氧化酶活性及叶绿素荧光参数等指标较 优 最适合银合欢幼苗生长 关键词 银合欢 植物工厂 光照 盐度 营养液氮磷 中图分类号 Q948文献标志码 A文章编号 1008 0384 2023 02 0183 10 Condition Optimization for Leucaena leucocephala Seedling Growth in Factory ZHUANG Pengjing1 2 LI Na2 3 LIU Lemian1 2 3 GUO Yisong1 2 3 CHEN Jianfeng1 2 3 1 School of Advanced Manufacturing Fuzhou University Jinjiang Fujian 362200 China 2 Marine Engineering Research and Development Center Jinjiang Science and Education Park Fuzhou University Jinjiang Fujian 362200 China 3 College of Biological Science and Engineering Fuzhou University Fuzhou Fujian 350108 China Abstract Objective Optimal conditions for the growth of Leucaena leucocephala seedlings in an indoor facility were studied s Selected morphological and physiological indices of L leucocephala seedlings were monitored for the optimization in a chamber under varied light exposures i e 12 16 20 and 24 h d 1 with the intensity of 100 200 300 or 400 mol m 2 s 1 in a nutrient solution of a salinity of 7 15 20 or 25 a N concentration of 7 5 15 30 or 60 mmol L 1 and a P concentration of 0 5 1 2 or 4 mmol L 1 Results The single factor experiment showed the seedling morphological indices increased at first and then decreased with increasing light exposure light intensity N or P concentration After 35 d of cultivation the average fresh weight of an individual seedling exposed to 20 h d 1 of light reached 5 61 0 11 g which was 60 0 higher than that exposed to 12 h d 1 or 14 6 higher than that exposed to 24 h d 1 The intensity of light at 200 收稿日期 2022 09 19 初稿 2022 12 13 修改稿 作者简介 庄朋静 1997 女 硕士研究生 主要从事生态修复研究 E mail 3128380486 通信作者 刘乐冕 1984 男 副研究员 主要从事生物资源与环境工程研究 E mail lmliu 陈剑锋 1968 男 教授 主要从事生物资源与环境工程研究 E mail jfchen 基金项目 福州大学 旗山学者 奖励支持计划项目 GXRC 20061 国家自然科学基金面上项目 31971469 晋江市省级海洋产业发展示范县示范 项目 JJHYCYXM 01 004 福建农业学报 2023 38 2 183 192 Fujian Journal of Agricultural Sciences doi 10 19303 j issn 1008 0384 2023 02 008 mol m 2 s 1 resulted in a 6 55 0 10 g plant 1 of fresh seedling which was 21 5 or 62 1 higher than at 100 mol m 2 s 1 or 400 mol m 2 s 1 respectively The nutrient solution containing 15 mmol L 1 N yielded a fresh seedling weight of 4 32 0 10 g plant 1 which was 6 1 and 108 6 higher than those at 7 5 and 60 mmol L 1 respectively in concentration Whereas P at 1 mmol L 1 the fresh seedling weight was 5 65 0 21 g plant 1 which was 40 9 and 64 7 higher than P at 0 5 mmol L 1 and 4 mmol L 1 respectively And the seedlings exhibited similar patterns under those conditions on chlorophyll content chlorophyll fluorescence parameters and antioxidant enzyme activities On the other hand the seedlings growing under an increasing salinity displayed decreasing trends on the morphological indices chlorophyll content chlorophyll fluorescence parameters and antioxidant enzyme activities At 7 salinity the greatest fresh seedling weight of 8 95 0 05 g plant 1 dry weight of 2 16 0 16 g plant 1 plant height of 31 17 1 67 cm root length of 60 67 0 93 cm and total chlorophyll content of 1 72 0 06 mg g 1 were recorded In contrast the chlorophyll fluorescence parameters and antioxidant enzyme activities were improved Conclusion Under 20 h d 1 of 200 mol m 2 s 1 light exposure the growth of L leucocephala seedlings in a nutrient solution of 7 salinity that contained 15 mmol L 1 N and 1 mmol L 1 P rendered the morphological indices antioxidant enzyme activities and chlorophyll fluorescence parameters superior to the other tested conditions in a nursery Key words L leucocephala plant factory light salinity nitrogen and phosphorus 0 引言 研究意义 银合欢 Leucaena leucocephala 为含羞草科 Mimosaceae 银合欢属 Leucaena 的 多年生木本豆科植物 银合欢生长速度快 固氮能 力强 粗蛋白含量高 耐干旱 是土地瘠薄地区绿 化造林的先锋树种 1 具有重要的生态和经济价值 银合欢传统的幼苗培育方式不仅周期长而且还易受 天气 自然灾害和播种地段的影响 成苗率低 满 足不了市场对银合欢幼苗的需求量 植物工厂是一 种多层 封闭 可持续并且环保的生产系统 可通 过均匀调控系统内 LED 光源和环境条件使植物的生 长不受外部环境的影响 快速生产大批高质量的植 物或植物幼苗 2 因此在植物工厂中优化银合欢幼苗 的生长条件 可有效避免恶劣天气 自然灾害 不 同地段土壤特性等问题对育苗带来的负面影响 还 能通过调节光 营养液 温湿度等条件 利用垂直 空间种植实现银合欢幼苗的高质 高量的全天候培 育 外部的环境因子例如育苗的光照 温度 盐度 湿度 pH和营养条件都会影响植物的生长 3 6 因 此 在植物工厂中优化银合欢幼苗的生长条件是提 供优质银合欢标准苗的有力保障 前人研究进 展 陈永快等 7 研究指出 适当的光照时长和光照 强度有利于提高植物的抗胁迫能力并促进植物的光 合作用 有利于营养物质和干物质的累积 光照时 长延长虽然会降低植物暗期的呼吸消耗 但是不同 的植物对光照时间的长短响应结果不一样 8 根据植 物的品种施加适宜的光照时长才能高效育苗 季延 海 9 研究结果表明在原有营养液配方的基础上加入 低浓度的盐有利于芹菜株高和叶片的生长 刘青 10 研究结果表明 营养液能促进植物的株高 叶片 根等的生长 优化营养液中氮和钾离子的浓度可以 提升水芹的产量及品质 乔源 11 研究结果表明 高 浓度的氮 8 mmol L 1 及适宜的磷浓度能增加芹菜 对营养元素的利用率 提高蛋白质 可溶性糖等品 质指标 磷浓度过高或过低都不利于芹菜的生长 在 适宜的磷浓度 0 6 mmol L 1 下芹菜的产量和可溶 性糖含量最高 本研究切入点 目前 前人对银 合欢的研究大多数集中在银合欢种子的萌发 12 固 氮特性 13 及对重金属土壤的修复 14 等方面 而关于 银合欢幼苗的最适生长环境因子以及在植物工厂中 的育苗情况还有待深入探究 拟解决的关键问 题 在植物工厂中用水培的方法通过设置不同的光 照及营养液盐度 氮磷等条件培育银合欢幼苗 分 析环境因子对其幼苗形态指标 抗氧化酶活性及光 合指标的影响 得出适合银合欢幼苗的最优培育条 件 为银合欢幼苗快速 优质的生长提供参考数据 1 材料与方法 1 1 试验材料 高速冷冻离心机 型号 TGL 20bR 购自上海安 亭科学仪器厂 紫外可见分光光度计 型号 SP 756P 购自上海光谱仪器有限公司 全波长酶标 仪 型号 SP Max2300A2 购自上海闪谱生物科技有 限公司 水样荧光仪 型号 WATER PAM 购自德 国 WALZ 公司 液氮罐 型号 YDS 30 80 购自查 特生物医疗成都有限公司 银合欢种子购自江苏春 益达园林绿化工程有限公司 植物工厂模组购自福 建省中科生物股份有限公司 1 2 试验方法 1 2 1 种子萌发及幼苗培养 于25 条件下将浸种 24 h后的银合欢种子播种在育苗棉上催芽 待银合 184福建农业学报第 38 卷 欢幼苗长出3 5片真叶时移栽至植物工厂模组 上 观察幼苗的生长情况 并按时补充水分和营 养 保持培养条件的相对稳定 营养液配方及含量 mg L 1 NaNO3 1 190 NH4Cl 53 5 KCl 373 CaCl2 444 MgSO4 7H2O 493 KH2PO4 136 KI 0 83 H3BO3 6 2 MnSO4 4H2O 22 3 ZnSO4 7H2O 8 6 Na2MoO4 2H2O 0 25 CuSO4 5H2O 0 025 CoCl2 0 025 FeSO4 7H2O 13 9 EDTA钠盐 18 65 其中 营养液的大量 氮 磷 钾 和中量 钙 镁 硫 元素浓度分别为15 1 6 4 2 2 mmol L 1 与改良的霍格兰营养液浓度一致 15 1 2 2 试验梯度设置及样品采收 本研究中的试验 均为单因子控制试验 每个试验梯度设3个重复 每个重复9株长势相似的植株 光照时长试验设置 4个梯度 分别为光照时长 12 16 20 24 h d 1 光照强度试验设置4个梯度 分别为100 200 300 400 mol m 2 s 1 营养液盐度试验设置4个梯 度 分别为7 15 20 25 用人工海盐调 节盐度 营养液总氮浓度试验设置4个梯度 分别 为 7 5 15 30 60 mmol L 1 以硝酸钠和氯化氨 为氮源调节氮浓度 令硝氮 氨氮 14 1 营养液总 磷浓度试验设置4个梯度 分别为 0 5 1 2 4 mmol L 1 以磷酸二氢钾为磷源调节磷浓度 并通过 氯化钾维持原始钾浓度 幼苗定植到植物工厂模组 上的第35天采收 测定各项指标 1 3 植物指标测定方法 1 3 1 植物形态指标测定方法 鲜重 取新鲜植 物 用蒸馏水冲洗干净 再用吸水纸吸干水分在精 度为千分之一的电子天平上称量 干重 测完鲜重 的植株 在105 烘箱中烘干30 min再75 烘干 至恒重 用千分之一的电子天平称量 株高和根 长 用精度为1 mm的刻度尺直接测量 1 3 2 叶绿素的测定方法 16 称取新鲜叶片0 2 g 放入研钵中 加少量石英砂和碳酸钙粉及95 乙 醇 研磨成匀浆 至组织变白 静置3 min 过滤到 25 mL棕色容量瓶中 用乙醇定容至25 mL 摇匀 在波长663 nm和646 nm下测定吸光度 计算公式 为 Ca 12 21 A663 2 81 A646 Cb 20 13 A646 5 03 A663 CT Ca Cb A V CT N W 其中 Ca和 Cb分别是叶绿素a和b含量 mg L 1 A为叶绿体 色素含量 mg g 1 CT 为总叶绿素含量 mg L 1 A663和A646是叶绿素提取液在663 nm和646 nm下的 吸光度值 V为提取液体积 mL N为稀释倍 数 W为样品鲜重 g 1 3 3 超氧化物歧化酶 SOD 的测定方法 17 称 取新鲜叶片0 5 g 置于研钵中 磨碎后加2 mL pH 7 8的磷酸缓冲溶液 4 下10 000 r min 1离心 15 min 上清液为样品提取酶液 暗对照 空白对 照 管中依次加入磷酸缓冲溶液 甲硫氨酸 氯化 硝基四唑蓝 核黄素 酶液4 1 0 3 0 3 0 3 0 mL 光对照管依次加入磷酸缓冲溶液 甲硫氨 酸 氯化硝基四唑蓝 核黄素 酶液4 1 0 3 0 3 0 3 0 mL 样品管依次加入磷酸缓冲溶液 甲硫氨 酸 氯化硝基四唑蓝 核黄素 酶液4 05 0 3 0 3 0 3 0 05 mL 混匀后 0 暗对照管置于暗处 0 光对照管和样品管一起置于4 000 lx日光灯下反应20 min 反应结束后 以0 暗对照管做空白 在560 nm 处测定吸光度值 计算公式为 SOD活性 U g 1 ACK AE V ACK W Vt 其中 ACK为光对 照管的吸光度 AE为样品管吸光度 V为样液总体 积 mL W为样品鲜重 g Vt为测定时的酶液 用量 mL U g 1 A470 Vt 0 01 t W Vs 1 3 4 过氧化物酶 POD 的测定方法 18 称取新 鲜叶片0 4 g 加磷酸缓冲液 pH 7 8 5 mL 于研钵 中研磨成匀浆 以8 000 r min 1离心10 min 取上清 液 酶液 对照管加入反应混合液 100 mmol L 1 磷酸缓冲溶液 pH 6 0 50 mL 加入愈创木酚28 L 加热搅拌至愈创木酚溶解 冷却后加入30 H2O2 19 L 混合均匀 3 mL 磷酸缓冲液 pH 7 8 1 mL 样品管加入反应混合液3 mL 上述酶液1 mL 立即 开启秒表计时 于470 nm测OD值 每隔1分钟记 录一次吸光度 共记录 5 次 计算公式为 POD活 性 其中 A470为反应时间内吸光值的变化 W为样品重量 g Vt为提取酶液总体积 mL Vs为测定时 所用酶液体积 mL t为反应时间 min 1 3 5 丙二醛 MDA 的测定方法 19 取0 5 g新鲜叶 片 加入2 mL预冷的0 05 mol L 1 pH 7 8的磷酸缓 冲液 研磨成匀浆 转移到5 mL离心管 用缓冲液 定容至5 mL 4 500 r min 1离心10 min 上清液即为 丙二醛提取液 吸取2 mL提取液于试管中 加入含 0 5 硫代巴比妥酸的5 三氯乙酸溶液3 mL 水浴 加热10 min 迅速冷却 于4 500 r min 1离心10 min 取上清液于532 600 nm波长下 以蒸馏水为空白测 吸光度 计算公式为 丙二醛含量 nmol g 1 A532 A600 V1 V 1 55 10 1 W V2 式中 A为吸光度 V1为反应液总量 mL V为提取液 总量 mL V2为测定时所用提取液总量 mL W为植物样品重量 g 1 55 10 1为丙二醛的微 摩尔吸光系数 1 3 6 叶绿素荧光的测定方法 在测定前先将植物 暗处理30 min 用WATER PAM水样荧光仪测定植 第 2 期庄朋静等 植物工厂中银合欢幼苗生长条件的优化185 物叶片的叶绿素荧光参数 包括表观光合电子传递 速率ETR 基于暗适应的叶片光化学效率Fv Fm 光 化学淬灭系数qP和非光化学淬灭系数NPQ 1 4 数据分析 试验所得数据用 Excel 2010 和 Origin 2018 软件 整理 用单因素方差分析方法进行差异显著性检 验 用 LSD 法对均值进行多重比较 2 结果与分析 2 1 光照时长对银合欢幼苗形态指标 抗氧化酶和 叶绿素荧光参数的影响 银合欢幼苗的形态指标在光照时长为 20 h d 1 时 最佳 如表1所示 银合欢幼苗鲜重 干重 根长 均随光照时长的延长先上升后下降 其中 鲜重和 干重在20 h d 1 光照时最大 分别为 5 66 0 11 g 株 1 和 1 13 0 06 g 株 1 株高随着光照时长的 延长逐渐降低 叶绿素 a 叶绿素 b 和总叶绿素含量 随光照时长的延长先上升后下降 在光照时长为20 h d 1 时最高 分别为 1 04 0 08 0 26 0 01 1 30 0 06 mg g 1 如表1所示 银合欢的SOD和POD活性随着光 照时长的延长逐渐升高 而MDA含量先略有下降后快 速上升 SOD和POD在光照时长为 24 h d 1 时达到最大 值分别为 590 16 1 60 823 70 39 83 U g 1 且MDA在光照20 h d 1 时最低 为 12 44 0 93 nmol g 1 叶绿素荧光参数ETR Fv Fm qP随光照 时长的延长先上升后下降 在光照时长20 h d 1下较 高 NPQ在光照时长20 h d 1时较小 表 1 银合欢在不同光照时长下的表观生长指标和生理指标 Table 1 Growth and physiological indices of Leucaena leucocephala under different light duration 参数 Parameters 光照时长 Duration of light h d 1 12 16 20 24 鲜重 Fresh weight g 株 1 3 54 0 22 d 4 14 0 06 c 5 66 0 11 a 4 94 0 13 b 干重 Dry weight g 株 1 0 57 0 05 c 0 81 0 03 b 1 13 0 06 a 0 92 0 08 b 株高 Shoot height cm 株 1 17 00 0 58 a 13 33 0 60 b 11 17 0 44 c 10 43 0 09 c 根长 Root length cm 株 1 23 00 1 00 c 38 50 0 29 a 30 50 0 50 b 24 50 0 76 c 总叶绿素 Total chlorophyll mg g 1 0 94 0 08 b 1 09 0 14 ab 1 30 0 06 a 1 26 0 09 a 叶绿素 a Chlorophyll a mg g 1 0 76 0 07 b 0 89 0 08 ab 1 04 0 08 a 1 01 0 07 a 叶绿素 b Chlorophyll b mg g 1 0 18 0 01 a 0 19 0 07 a 0 26 0 01 a 0 25 0 01 a 超氧化物歧化酶 SOD U g 1 564 7 1 6 c 572 9 3 5 c 582 7 1 4 b 590 2 1 6 a 过氧化物酶 POD U g 1 242 5 6 6 c 600 1 30 5 b 680 3 20 8 b 823 7 39 8 a 丙二醛 MDA nmol g 1 12 63 0 69 b 12 49 1 36 b 12 44 0 93 b 16 69 1 34 a 非光化学淬灭系数 NPQ 0 21 0 05 b 0 20 0 02 b 0 21 0 03 b 0 50 0 03 a 光化学效率 Fv Fm 0 68 0 01 c 0 75 0 01 a 0 71 0 01 b 0 61 0 01 d 光化学淬灭系数 qP 0 78 0 02 b 0 88 0 02 a 0 88 0 01 a 0 79 0 03 b 电子传递速率 ETR 37 40 0 68 ab 41 10 0 43 a 39 62 1 19 a 33 97 2 22 b 同行不同小写字母代表不同处理之间显著差异 P 0 05 下同 Datas with different lowercase letters on the same row represent significant differences between treatments P 0 05 Same for below 2 2 光照强度对银合欢幼苗形态指标 抗氧化酶和 叶绿素荧光参数的影响 银合欢的形态指标在光照强度为 200 mol m 2 s 1 时最佳 如表2所示 银合欢幼苗的鲜重 干重 根 长 叶绿素 a 叶绿素 b 和总叶绿素的含量都随着光 照强度的增加先增加后降低 且均在光照强度为 200 mol m 2 s 1 时有最大值 分别为 6 55 0 10 g 株 1 1 52 0 12 g 株 1 36 93 1 88 cm 株 1 1 44 0 08 mg g 1 0 36 0 02 mg g 1 1 80 0 10 mg g 1 如表2所示 随着光照强度增加 银合欢的 MDA 含量呈先下降后上升的趋势 POD 活性呈上升 的趋势 SOD含量变化不大 银合欢的ETR随着光 照强度的增加先上升后下降 在光强200和300 mol m 2 s 1 时较大 NPQ 呈上升趋势 Fv Fm 和 qP 呈下降趋势 186福建农业学报第 38 卷 表 2 银合欢在不同光照强度下的表观生长指标和生理指标 Table 2 Growth and physiological indices of L leucocephala under different light intensities 参数 Parameters 光照强度 Light intensity mol m 2 s 1 100 200 300 400 鲜重 Fresh weight g 株 1 5 39 0 22 b 6 55 0 10 a 6 41 0 07 a 4 04 0 15 c 干重 Dry weight g 株 1 1 16 0 08 bc 1 52 0 12 a 1 26 0 05 b 0 94 0 04 c 株高 Shoot height cm 株 1 14 27 0 14 a 14 07 0 22 a 12 77 0 40 b 12 90 0 47 b 根长 Root length cm 株 1 35 33 2 77 a 36 93 1 88 a 34 67 2 09 a 34 17 0 44 a 总叶绿素 Total chlorophyll mg g 1 1 38 0 08 b 1 80 0 10 a 1 28 0 06 b 1 25 0 05 b 叶绿素 a Chlorophyll a mg g 1 1 12 0 06 b 1 44 0 08 a 1 03 0 03 b 0 97 0 07 b 叶绿素 b Chlorophyll b mg g 1 0 26 0 02 a 0 36 0 02 a 0 25 0 07 a 0 28 0 04 a 超氧化物歧化酶 SOD U g 1 562 6 6 9 a 559 5 3 1 a 560 4 4 9 a 569 4 2 2 a 过氧化物酶 POD U g 1 482 6 13 3 c 761 9 25 5 b 815 4 22 6 b 960 7 28 8 a 丙二醛 MDA nmol g 1 22 98 0 86 a 21 97 1 26 a 21 69 1 16 a 22 40 1 92 a 非光化学淬灭系数 NPQ 0 34 0 02 c 0 38 0 02 bc 0 42 0 01 ab 0 48 0 01 a 光化学效率 Fv Fm 0 79 0 01 a 0 75 0 01 b 0 70 0 01 c 0 68 0 01 d 光化学淬灭系数 qP 0 87 0 01 a 0 80 0 01 b 0 79 0 02 b 0 51 0 01 c 电子传递速率 ETR 67 13 3 61 bc 76 51 3 13 ab 84 35 1 73 a 60 46 2 99 c 2 3 盐度对银合欢幼苗形态指标 抗氧化酶和叶绿 素荧光参数的影响 如表3所示 银合欢的鲜重 干重 株高 根 长 叶绿素 a 叶绿素b和总叶绿素都随着盐度的升 高而下降 在盐度 7 时最高 其值分别为 8 95 0 05 g 株 1 2 16 0 16 g 株 1 31 17 1 67 cm 60 67 0 93 cm 1 35 0 05 mg g 1 0 38 0 01 mg g 1 1 72 0 06 mg g 1 银合欢的形态 指标在盐度为 7 时最佳 如表3所示 SOD 活性随着盐度的增加不断下 降 POD 活性随着盐度的增加先上升后急速下降至 最低值 MDA 含量随着盐度的增加持续上升 表 3 银合欢在不同盐度下的表观生长指标和生理指标 Table 3 Growth and physiological indices of L leucocephala at different salinities 参数 Parameters 盐度 Salinity 7 15 20 25 鲜重 Fresh weight g 株 1 8 95 0 05 a 7 94 0 14 b 4 44 0 38 c 2 33 0 15 d 干重 Dry weight g 株 1 2 16 0 16 a 1 58 0 03 b 0 90 0 02 c 0 32 0 01 d 株高 Shoot height cm 株 1 31 17 1 67 a 24 83 0 44 b 19 00 0 50 c 12 17 0 33 d 根长 Root length cm 株 1 60 67 0 93 a 47 67 1 36 b 26 40 0 90 c 19 17 1 48 d 总叶绿素 Total chlorophyll mg g 1 1 72 0 06 a 1 64 0 11 ab 1 44 0 06 b 1 09 0 01 c 叶绿素 a Chlorophyll a mg g 1 1 35 0 05 a 1 29 0 03 a 1 16 0 05 b 0 88 0 01 c 叶绿素 b Chlorophyll b mg g 1 0 38 0 01 a 0 35 0 10 a 0 29 0 01 a 0 21 0 01 a 超氧化物歧化酶 SOD U g 1 584 3 4 0 a 578 8 9 3 a 576 0 8 7 a 565 1 7 4 a 过氧化物酶 POD U g 1 476 9 12 0 b 567 1 14 1 a 483 2 7 9 b 469 1 9 4 b 丙二醛 MDA nmol g 1 11 51 0 41 b 14 33 1 71 b 19 94 1 48 a 20 49 1 60 a 非光化学淬灭系数 NPQ 0 19 0 04 b 0 27 0 06 b 0 87 0 07 a 1 07 0 14 a 光化学效率 Fv Fm 0 79 0 01 a 0 77 0 01 a 0 77 0 01 a 0 72 0 01 b 光化学淬灭系数 qP 0 87 0 04 a 0 80 0 01 a 0 80 0 03 a 0 79 0 02 a 电子传递速率 ETR 44 61 2 20 a 41 43 0 16 a 35 47 2 04 b 32 66 2 06 b 第 2 期庄朋静等 植物工厂中银合欢幼苗生长条件的优化187 表3中 银合欢幼苗的qP ETR 和 Fv Fm随着盐度 的增加而降低 都在 7 盐度时有最大值分别为 0 87 0 04 44 61 2 20 0 79 0 01 在 25 盐度时有最小值分别为 0 79 0 02 32 66 2 06 0 72 0 01 NPQ 随盐度增加而上升 2 4 营养液中的氮含量对银合欢幼苗形态指标 抗 氧化酶和叶绿素荧光参数的影响 银合欢的形态指标和叶绿素含量在氮浓度为 15 mmol L 1 时最佳 如表4所示 银合欢的鲜重 干重和株高随着氮浓度的增加先增后减 在氮浓度 为 15 mmol L 1 时达到最大值 其值分别为 4 32 0 10 g 株 1 0 84 0 05 g 株 1 21 73 0 89 cm 表4中 银合欢的叶绿素 a 叶绿素 b 和总叶绿 素的含量都随着氮浓度的增加先上升后下降 均在 氮浓度30 mmol L 1 时达最大值 其次是 15 mmol L 1 如表4所示 随着氮浓度的增加POD 活性先下 降后上升 SOD 活性先升高后下降 在氮浓度为 15 mmol L 1 时最高 为 555 02 3 77 U g 1 MDA 含量先下降后上升 在氮浓度为 15 mmol L 1 时最 低 为 13 92 1 01 nmol g 1 表4中 随着氮浓 度的增加银合欢的叶绿素荧光参数 ETR Fv Fm和 qP 先上升后下降 在氮浓度为 15 mmol L 1 时达到最大 值 分别为60 67 0 29 0 76 0 01 0 92 0 01 NPQ 先下降后上升 在氮浓度为 15 mmol L 1时达最 小值 0 38 0 02 热耗散最少 在低氮浓度7 5 mmol L 1和高氮浓度60 mmol L 1时值最大 热耗散 最多 表 4 银合欢在不同氮浓度下的表观生长指标和生理指标 Table 4 Growth and physiological indices of L leucocephala at different nitrogen concentrations 参数 Parameters 氮浓度 Nitrogen concentration mmol L 1 7 5 15 30 60 鲜重 Fresh weight g 株 1 4 07 0 08 a 4 32 0 10 a 3 38 0 13 b 2 07 0 13 c 干重 Dry weight g 株 1 0 66 0 01 b 0 84 0 05 a 0 56 0 05 b 0 38 0 02 c 株高 Shoot height cm 株 1 15 13 0 23 b 21 73 0 89 a 15 83 0 17 b 10 67 0 84 c 根长 Root length cm 株 1 27 17 1 09 a 27 67 0 44 a 27 00 4 31 a 24 73 0 62 a 总叶绿素 Total chlorophyll mg g 1 1 23 0 01 b 1 33 0 08 ab 1 46 0 03 a 1 28 0 03 b 叶绿素 a Chlorophyll a mg