UV—B紫外輻射與煙葉生理指標(biāo)的關(guān)系研究
發(fā)布時間:2019-08-24 來源: 歷史回眸 點(diǎn)擊:
摘要[目的]為探究紫外輻射與煙葉生理指標(biāo)之間的關(guān)系。[方法]在云南玉溪模擬海拔高度600、1 100、1 600和2 100 m進(jìn)行烤煙生產(chǎn)大棚試驗(yàn)。在烤煙生長的不同時間,測定煙葉光合參數(shù)、光合色素、可溶性蛋白含量、類黃酮和比葉重等指標(biāo)。[結(jié)果]在自然環(huán)境(CK)下種植的K326對UVB輻射響應(yīng)敏感。[結(jié)論]適當(dāng)強(qiáng)度的UVB輻射有利于提高K326凈光合速率(Pn)、同化能力(AC)和光合色素含量。
關(guān)鍵詞 光合參數(shù);煙葉原料;環(huán)境模擬
中圖分類號S572文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611(2014)30-10543-04
基金項(xiàng)目云南中煙工業(yè)責(zé)任有限公司項(xiàng)目滇煙工科【2013】494號。
作者簡介夏玉珍(1978- ),女,安徽廬江人,農(nóng)藝師,從事煙草農(nóng)業(yè)方面的研究。*通訊作者,農(nóng)藝師,從事煙草農(nóng)業(yè)、煙草工業(yè)生產(chǎn)方面的研究。
紫外輻射對農(nóng)作物生長、農(nóng)作物最終的產(chǎn)品質(zhì)量有著極大的相關(guān)性。這方面的研究主要包含紫外輻射對作物內(nèi)在品質(zhì)產(chǎn)生的影響研究[1-2]、紫外輻射對作物光合特性影響的研究[3-4]以及作物對紫外輻射的耐性研究等[5-7]。對于烤煙這個特有的經(jīng)濟(jì)作物,也有一些研究者開展了其品質(zhì)與紫外輻射關(guān)系的研究[5,8-10]。
云南屬低緯度高海拔地區(qū),氣候呈現(xiàn)出輻射資源豐富,氣溫隨海拔高度增加而降低,日溫差較大,在重要植煙地區(qū)降水分布具有時間與空間上分布不均特點(diǎn)。這些獨(dú)特的氣候特征形成了云南煙葉特有的“清香型”風(fēng)格。然而,長期以來,研究眾多氣候要素對煙草生長和品質(zhì)的影響及在煙草種植區(qū)劃中低緯高原的紫外輻射強(qiáng)度變化對烤煙種植尤其質(zhì)量形成可能產(chǎn)生的影響機(jī)理等方面仍是空白。為此,筆者通過模擬不同海拔的紫外輻射條件,對UVB紫外輻射對與煙葉品質(zhì)關(guān)系密切的生理指標(biāo)進(jìn)行了研究。
1材料與方法
試驗(yàn)①以烤煙品種K326為材料,在國家級試驗(yàn)基地云南省玉溪市煙草科技示范園趙桅試驗(yàn)基地進(jìn)行。以自然環(huán)境條件種植為對照,采用控制試驗(yàn)設(shè)置4個處理(T1~T4),每個處理設(shè)3次重復(fù)。通過在試驗(yàn)大棚中采用不同輻射強(qiáng)度紫外燈照射,模擬的海拔高度分別為600、1 100、1 600和2 100 m,設(shè)置自然環(huán)境種植為對照(CK),比較其模擬效果。具體如下:大棚覆蓋Mylar膜后,棚內(nèi)到達(dá)濾減后UVB輻射(以312 nm計)僅為自然環(huán)境的40%(按趙桅基地1 591 m海拔計,相當(dāng)于當(dāng)?shù)?00 m左右的UVB輻射強(qiáng)度處理,不用外源燈照射,即設(shè)置的T1處理)。T2~T4處理UVB輻射由上海惠光照明電器有限公司生產(chǎn)的紫寶牌紫外燈管(功率40 W,輻射波長范圍280~320 nm,中心波長312 nm,燈管長1 199.4 mm)提供。調(diào)整紫外燈管懸掛在以打頂后頂端葉片為基準(zhǔn)的不同高度,達(dá)到控制模擬不同海拔高度UVB輻射強(qiáng)度的要求,處理時段內(nèi)每天9:00~16:00提供7 h的UVB輻射照射(陰雨天暫停),在試驗(yàn)樣品進(jìn)入大田期后15、23、33 d取樣。同時,在烤煙生長不同時期,測定不同處理的光合參數(shù)、光合色素[11]、可溶性蛋白含量、類黃酮和比葉重等指標(biāo)[12]。
試驗(yàn)②以烤煙品種K326為材料,開展大棚試驗(yàn)(輻射的調(diào)整和設(shè)置方法參照試驗(yàn)①)和室外試驗(yàn)。大棚試驗(yàn)在云南省玉溪市煙草科技示范園趙桅試驗(yàn)基地,處理分別設(shè)置0.252 mW/cm2(趙桅A號)、0.526 mW/cm2(趙桅B號)、0571 mW/cm2(趙桅C號)和0.616 mW/cm2(趙桅D號)4個UVB輻射梯度,并且與外界環(huán)境UVB輻射0.622 mW/cm2(趙桅CK)進(jìn)行對比;通海試驗(yàn)基地設(shè)置0.299 mW/cm2(通海1號)、0.277 mW/cm2(通海2號)2個UVB輻射梯度,與外界環(huán)境UVB輻射0.395 mW/cm2(通海CK)進(jìn)行對比。在正常采收烘烤后,取各處理的C3F煙葉進(jìn)行感官評吸。
所取數(shù)據(jù)均采用Excel進(jìn)行方差分析。
2結(jié)果與分析
2.1K326光合參數(shù)的變化由表1可知,在自然環(huán)境(CK)下種植的K326對UVB輻射響應(yīng)敏感,不同UVB輻射對K326光合參數(shù)的影響較大,適當(dāng)強(qiáng)度的UVB輻射對提高K326的Pn和AC有利。就不同處理而言,T1處理Pn最低,而在23、33 d,T4處理的Pn最高。15 d時,Pn隨海拔高度呈拋物線變化,T3處理達(dá)最大值,T3處理與CK差異不顯著,但二者在0.05水平顯著高于其他處理。處理23 d,T4處理顯著高于CK(P<0.05)和T1處理(P<0.01),而CK與T2處理和T3處理較接近。處理33 d后,Pn隨模擬的海拔升高而呈逐漸上升的趨勢,而T4處理顯著高于其他處理(P<0.01)。總體上看,在整個處理時段內(nèi),T3處理Pn呈先上升后下降的變化,而其他處理則始終呈逐漸下降的趨勢。AC的變化與Pn基本一致,但處理15 d時各處理之間AC差異不顯著,而處理23 d時T4處理顯著高于CK和T3處理(P<0.05)及T1處理(P<0.01),但處理33 d后,T4處理顯著高于其他處理(P<0.01)。
在所研究的3個時段內(nèi),K326葉片的Tr均以CK最低,各處理整體上Tr呈先升高后下降的變化。處理15 d,CK顯著低于T1處理、T2處理和T4處理(P<0.01),而與T3處理差異不顯著,T3處理亦與T1處理和T2處理差異顯著(P<0.05);23 d時處理間差異不顯著,處理33 d后T4處理顯著高于其他處理(P<0.01),CK與T2處理和T3處理較為接近。
WUE則不同,處理15、33 d時CK最高,其中15 d時CK與T1處理、T2處理和T4處理差異顯著(P<0.01),與T3處理差異顯著(P<0.05),33 d后CK與T1處理差異顯著(P<001);處理23 d時T4處理顯著高于T1處理(P<0.05),處理23、33 d均呈現(xiàn)隨模擬海拔高度的增加WUE升高的趨勢變化。而各處理時段內(nèi)IWUE均隨海拔高度呈拋物線形式變化,處理15 d時T3處理的IWUE最高,并顯著高于T1處理和T2處理(P<0.05),CK則次之;而處理23、33 d均為CK 的IWUE最高,其次為T4處理或T3處理,但處理間差異表現(xiàn)不顯著。
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