臭氧水澆灌和噴施對馬鈴薯幼苗生理特性的影響

王雅琦 宋琎楠 陸啟環(huán) 馮濤 楊洪兵

摘要：為研究臭氧水處理對馬鈴薯幼苗生理特性的影響，本試驗(yàn)以清水為對照，采用1.0 mg/L臭氧水土壤澆灌和0.6 mg/L臭氧水葉面噴施處理，測定了幼苗生長35 d后葉片質(zhì)膜透性、SOD、POD和CAT活性及礦質(zhì)元素含量等指標(biāo)。結(jié)果表明，臭氧水澆灌和噴施處理均能顯著降低馬鈴薯葉片質(zhì)膜透性，顯著增加馬鈴薯葉片POD和CAT活性，明顯提高馬鈴薯幼苗抗逆性；臭氧水噴施處理的馬鈴薯葉片Ca含量顯著降低，臭氧水澆灌和噴施處理的馬鈴薯葉片F(xiàn)e含量顯著增加，且臭氧水澆灌處理增加幅度更大。

關(guān)鍵詞：臭氧水；澆灌；噴施；馬鈴薯幼苗；生理特性

中圖分類號：S532.01文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2018）05-0043-03

Abstract The potato seedlings were used as experimental materials， and the ozone water treatments were designed as irrigation at 1.0 mg/L and spraying at 0.6 mg/L. The indicators of membrane permeability， SOD， POD and CAT activities and mineral element content of leaves were determined to study the effects of ozone water irrigation and spraying on physiological characteristics of potato seedlings after treated for 35 days. The results showed that both irrigation and spraying of ozone water could significantly decrease the leaf membrane permeability of potato， and significantly increase the leaf POD and CAT activities. It indicated that ozone water treatment could obviously improve the stress resistance of potato seedlings. After spraying treatment of ozone water， the content of Ca in potato leaves was decreased significantly. The content of Fe in potato leaves was increased significantly after irrigation and spraying treatments with ozone water， and the increase of former treatment was larger than that of the later one.

Keywords Ozone water； Irrigation； Spraying； Potato seedlings； Physiological characteristics

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）是茄科茄屬一年生草本植物，又稱山藥蛋、地蛋、洋芋、芋頭、土豆等。馬鈴薯是中國五大主食之一，所含蛋白質(zhì)好于大豆，最接近動物蛋白，營養(yǎng)價(jià)值高，適應(yīng)力強(qiáng)，產(chǎn)量高，是全球第三大重要糧食作物，僅次于小麥和玉米。土豆塊莖，可入藥，性平味甘，可治胃痛、痄肋、癰腫等疾病。根據(jù)2016年農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)開發(fā)的指導(dǎo)意見》，2020年我國適宜主食加工的品種種植比例達(dá)到30%，主食消費(fèi)占馬鈴薯總消費(fèi)量的30%[1]。由于生產(chǎn)經(jīng)營的分散性，生產(chǎn)技能不能適應(yīng)蔬菜生產(chǎn)的新要求，蔬菜生產(chǎn)中不合理施用農(nóng)藥導(dǎo)致殘留超標(biāo)問題依然存在[2]，探索新的病害防治方法已成為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)亟需解決的難題。相關(guān)研究表明，臭氧具有強(qiáng)氧化性，是廣譜高效殺菌劑，溶于水后具有更好的殺菌作用[3]，且對蔬菜表面附著微生物有良好殺滅效果，處理后可自然分解成無毒的氧氣，不會帶來有害殘留[4]。本研究通過臭氧水土壤澆灌及葉面噴施處理，比較處理后馬鈴薯幼苗生理特性及礦質(zhì)元素含量的變化，旨在為馬鈴薯病害綠色防控提供一定理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試馬鈴薯品種為“紫玫瑰”，由高密市五龍河農(nóng)場農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)處理

本試驗(yàn)具體處理及方法見表1。試驗(yàn)階段保持白天溫度20～25℃、夜間溫度15～18℃，相對濕度50%左右，自然光照，常規(guī)管理。于幼苗生長35 d后測定相關(guān)指標(biāo)，每處理重復(fù)3次。

1.3 測定指標(biāo)及方法

參照鄭險(xiǎn)峰等[5]方法測定質(zhì)膜透性；采用NBT光還原法測定SOD活性[6]；參照劉筱等[7]方法測定POD活性；參照何冰等[8]方法測定CAT活性；參照董志剛[9]的方法測定Ca、Fe、Zn、B、Mn含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 12.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 臭氧水澆灌和噴施對馬鈴薯葉片質(zhì)膜透性的影響

臭氧水澆灌和葉面噴施處理的馬鈴薯葉片質(zhì)膜透性均顯著降低，分別比對照降低25.98%和22.48%（表1）。

2.2 臭氧水澆灌和噴施對馬鈴薯葉片抗氧化酶活性的影響

臭氧水澆灌和噴施處理的馬鈴薯葉片SOD活性增加幅度較小，與對照無顯著差異；而葉片POD活性顯著增加，分別比對照增加27.93%和26.74%；葉片CAT活性極顯著增加，分別比對照增加128.37%和86.65%（表3）。

2.3 臭氧水澆灌和噴施對馬鈴薯葉片礦質(zhì)元素含量的影響

臭氧水噴施處理的馬鈴薯葉片Ca含量極顯著降低，比對照降低26.08%，而臭氧水澆灌處理的無顯著變化。臭氧水澆灌和噴施處理的馬鈴薯葉片F(xiàn)e含量均極顯著增加，分別比對照增加18.61%和14.66%（表4）。

3 討論與結(jié)論

質(zhì)膜透性是反映植物抗逆性強(qiáng)弱的重要指標(biāo)之一，當(dāng)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能受到傷害時(shí)，相對電導(dǎo)率會升高，表現(xiàn)為質(zhì)膜透性增加[11]。本研究發(fā)現(xiàn)臭氧水澆灌和噴施處理均能顯著降低馬鈴薯葉片質(zhì)膜透性，說明臭氧水處理可以提高馬鈴薯幼苗的抗逆性。

超氧化物歧化酶（SOD）是廣泛存在于微生物、植物、動物中的一種重要抗氧化酶，能有效防止活性氧等有害物質(zhì)對生物體的傷害[12]；過氧化物酶（POD）的增加有利于保持細(xì)胞膜的完整和穩(wěn)定，減緩有毒物質(zhì)侵害，提高植物抗逆性[13]；過氧化氫酶 （CAT） 廣泛存在動植物組織內(nèi)，催化多余的過氧化氫分解成水和氧氣，從而保護(hù)細(xì)胞膜系統(tǒng)和維護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整，進(jìn)而延緩細(xì)胞衰老[14]。SOD、POD和CAT是維持生物自由基平衡的重要物質(zhì)，三者協(xié)調(diào)一致才會使生物體內(nèi)自由基維持在一個(gè)較低水平上，從而控制自由基毒害作用[15]。本研究中臭氧水澆灌和噴施處理的馬鈴薯葉片POD和CAT活性顯著增加，臭氧水澆灌處理增加幅度較大。說明臭氧水澆灌和噴施處理均能提高馬鈴薯幼苗抗氧化酶活性，且臭氧水澆灌處理效果更好。

Ca作為一種礦質(zhì)元素，具有極其特殊的作用，它不僅作為細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)，而且作為第二信使調(diào)節(jié)植物對環(huán)境變化的響應(yīng)過程[16]；Fe是光合系統(tǒng)中鐵氧還原蛋白的組分；Zn間接參與生長素合成[17]；B在維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整性中起著重要的作用，也參與植物生長素和酚類物質(zhì)的代謝[18]；Mn能夠在很大程度上緩解鹽害對作物的不利影響，大幅度提高作物耐鹽能力[19]。本研究發(fā)現(xiàn)臭氧水噴施處理的馬鈴薯葉片Ca含量顯著降低；臭氧水澆灌和噴施處理的馬鈴薯葉片F(xiàn)e含量顯著增加，且臭氧水澆灌處理增加幅度較大。

綜上所述，臭氧水澆灌和噴施處理均能顯著降低馬鈴薯葉片質(zhì)膜透性，顯著增加馬鈴薯葉片POD和CAT活性，明顯提高馬鈴薯幼苗抗逆性；臭氧水噴施處理的馬鈴薯葉片Ca含量顯著降低，臭氧水澆灌和噴施處理的馬鈴薯葉片F(xiàn)e含量顯著增加，且臭氧水澆灌處理增加幅度較大，因而臭氧水澆灌處理的植株Fe吸收效果更好。

參 考 文 獻(xiàn)：

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