前言:根系主要为植物提供水分与养分,是物质交换的主要器官。研究指出,当土壤条件较差,如板结、通透性降低等,会造成番茄生长发育缓慢,对其正常生理功能造成影响。当根际氧浓度较低时,番茄幼苗的呼吸代谢能力下降,植株抗病能力明显降低。通过分析可知,根际氧浓度对番茄幼苗的生长发育影响深远。目前,番茄已经成为十分重要的蔬菜种类,因此,有必要研究番茄根际氧浓度变化对其幼苗生长发育影响。本文选取水培番茄作为研究对象,使用试验分析法完成上述研究。研究所用资料与方法如下:
1材料与方法
1.1材料选择
试验研究选择的材料为番茄,品种为粉珍珠与河南4号;其中,粉珍珠为无限生长型樱桃番茄,其供应商为河南豫艺种业;河南4号属于自封顶型,为粉色中果番茄的一种,来源于郑州蔬菜研究所。
1.2试验设计
本次试验在河南农业大学科教园的日光温室内开展,对以上供应的种子进行催芽后播种,将种子放在装有基质的72孔穴盘内。基质部分主要是草炭、蛭石与珍珠岩,各材料的比例为2:1:1。对其进行播种27天后,对番茄幼苗的长势进行观察,选取生长健壮的幼苗,将其根部清洗干净,定植在1/2Hoagland营养液的水培箱内,水培箱规格:65cm*40cm*15cm。随后对营养液的pH值进行调整,要求pH值满足(6.5±0.1),营养液电导率为2.2~2.5ms/cm,要求水培箱上盖有定植板,每块定植板上种植45株幼苗,定植孔的间隔距离为2.5cm,孔间距为7cm[1]。
1.3指标测定
1.3.1根系形态
取番茄幼苗植株根系并反复冲洗,随后,利用扫描仪对根系进行扫描,基于可分析根系图像的软件,对根系总长度、直径平均值、根体积和表面积进行测定。
1.3.2生长形态
先对番茄幼苗进行处理,每隔2d对其茎粗、叶片总数、实际株高及根长进行测定。其中,茎粗是指子叶下方0.5cm处根茎的粗度,需要借助游标卡尺进行测量;叶片总数是指真叶数量;实际株高指的是茎部与生长点间的距离;根长为最长根长,简单来说,就是植株根长度最大值,通常要利用直尺进行测量。
1.3.3测定生物量
处理番茄幼苗,等待18d,随机选择12株样品,将样品放在105℃的环境下,进行15min杀青,随后,将烘干设备温度调整至80℃,对样品进行烘干,待样品重量达到恒重,便可利用天平进行称重,从而完成测定生物量的工作。
1.3.4测定根系活力、光合色素浓度
通过TTC法对根系活力进行测定;通过乙醇浸提法对光合色素浓度进行测定。
2结果分析
2.1影响幼苗生物量
根据相关试验分析结果来看,(1)低氧处理条件下,和不通气处理相较,仅有根部干鲜质量略优于后者,但其余方面均略差,如叶干鲜质量及总干鲜质量,而从总体上来看,二者没有太大的差别。(2)在正常氧以及饱和氧的处理条件下,番茄叶与根部干鲜质量都明显高于不通气的处理方式,不包括叶鲜质量在内,其他生物量指标都和不通气处理模式有着较大的差别。(3)低氧处理条件下,粉珍珠叶以及根部干鲜质量均处于最低值,和不通气处理之间具有较大的区别。而且河南4号番茄在饱和氧条件下,叶鲜质量要明显高于正常氧处理,但反观粉珍珠,两种氧浓度下,该项鲜质量并没有较大区别。(4)总之,氧浓度不断提高中,番茄幼苗的干鲜质量都随之同向变动,而具体影响程度需要根据具体的品种确定,存在明显的差别[2]。
单就总干质量来说,河南4号在三种氧浓度处理条件下,和不通气情况相比,分别提高了-3.4%、24.0%、74.9%(约数);粉珍珠对应表现为-52.1%、5.2%、5.7%。由此可发现,相同氧浓度对于不同番茄材料来说,会有不同的影响力。
2.2影响根系形态
正常氧与饱和氧两种处理条件下,河南4号以及粉珍珠品种幼苗的根部长度、表面积与体积都超过不通气的田间管理模式,但二者根部直径均值却小于对照组。结合本次试验分析来看,粉珍珠在各种根际氧浓度环境中,根部总长度与体积、表面积状态为:低氧<不通气<正常氧<饱和氧。其中,低氧和不通气两种条件下的根系形态差异最为明显,而正常氧与饱和氧条件下,根系体积和不通气之间便没有太大差别。三种通气处理方式下,根系总长度和不进行通气处理的番茄相较,各自延长-32.4%、18.1%、63.4%(约数);根系体系则对应-33.8%、16.1%、30.9%(约数);根系表面积分别提高-33.2¥、15.3%、46.2%。
河南4号在正常氧与饱和氧条件下,根系长度与表面积会明显超过不通气下的番茄状态,同时经过饱和氧处理的河南4号,根部直径均值却要小于不通气的对照组。基于此基本可归纳出,在各种根际氧浓度的处理中,均会给番茄植株根部有明显影响,其中低氧处理会约束根部正常的发育状态,使根部体积与表面积均缩小。在提高氧浓度后,能够优化根部的发育状态,帮助其进一步发育,扩大体积与表面积,但直径会缩小。
2.3影响幼苗发育
对于番茄幼苗而言,植株根部活力关系到其发育状态。结合试验分析可得,不同氧浓度处理条件下,对于植株根部活力的干扰变化规律极为接近,而按照影响程度大小,正常氧条件下,根部活力相对最强,其次是饱和氧,经过剩下两种处理方式的幼苗,根部活力最差并且二者无明显差距。试验中所选的两个品种都表现出:正常氧处理后,幼苗根部活力超过其他三种,这意味着根际增氧能够提高幼苗发育水平,但如果氧浓度过大,则可能会降低正面影响效力[3]。
河南4号通过正常氧处理后,与低氧处理、不通气两种模式相比,根部活力增强78.8%、84.7%(约数);粉珍珠则有着更加明显的表现,提升幅度高达517.7%、174.0%(约数)。从此能发现,由于番茄品种不同,所以根系活力对于增氧处理的响应程度存在差异。
2.4对光合色素与根系活力影响
试验结果表明,经过低氧处理(氧浓度0.5~2.0mg/L)与不通气处理(氧浓度1.2~6.4mg/L)干预下,河南4号与粉珍珠的叶绿素a、总叶绿素、类胡萝卜素变化不明显。然而,随着氧流量的持续增加,叶绿素含量逐渐降低。齐总经过低氧处理后的总叶绿素含量最高,正常氧处理后的叶绿素含量次之。饱和氧处理下,叶绿素a、总叶绿素、类胡萝卜素等指标与对照组比较后,差异大,存在统计学意义。造成差异的原因如下:番茄幼苗在低氧与饱和氧条件下的表现差别明显。其中低氧处理下,植株合成较多叶绿素,由此提升光合作用,促进生长。
通过试验研究可知,不同氧浓度处理方式,对番茄幼苗根系活力的影响差别大。经过正常处理后的根系活力较大,不通气处理与低浓度氧处理对根系活力造成的影响不明显。由此证明,根际氧浓度与番茄幼苗生长活力之间存在密切关系。研究也指出,不同番茄幼苗品种在相同氧浓度下根系活力存在细微差别,其中粉珍珠的根系活力变化明显超过河南4号。
结束语:综上,若番茄幼苗根际处于低氧环境,将出现活力下降、生长速度放缓的情况,对氧质量浓度进行调整,可加快幼苗生长速度。另外,随着幼苗的生长,空白对照、低氧处理对应氧质量浓度的差距逐渐缩小,将在一定程度上抑制幼苗生长。由此可见,对根际氧环境进行改善,可在加快蔬菜生长速度前提下,使其产量得到显著提高。
参考文献:
[1]冯玲霞,陈倬.复配葡萄皮渣基质理化特性及其对樱桃番茄幼苗生长发育的影响[J].中国瓜菜,2021,35(07):79-85.
[3]杨凡,米国全,唐艳领,等.小麦秸秆复合基质对番茄幼苗生长发育的影响[J].中国瓜菜,2020,33(04):50-55.
[3]张现征,王丹,董飞,等.不同比例红蓝光对番茄幼苗生长发育及光合特性的影响[J].江苏农业科学,2019,47(14):136-138.