納米金對桔梗生長和葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?

中圖分類號：Q949.783.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 1000-4440（2025）06-1223-10

Abstract：To investigate the effctsof gold nanoparticles（AuNPs）on the growth andchlorophyllfluorescence characteristicsofPlatycodongrandiflorus，thisstudyusedtwo-year-oldPlatycodongrandiflorusastheexperimentalmaterial.

Theleaves of Platycodon grandiflorus were sprayed with AuNPs（with a particle size of 35nm）solutionsat mass concentrations of8 mg/L，16 mg/L，and 32 mg/L.The growth indices and chlorophyll fluorescence parameters of Platycodongrandiflorusweremeasured.Theresultsshowed thatafter three applications ofAuNPs，the photochemical

quenching coefficient（ qL ）ofPlatycodon grandiflorus treated with8 mg/LAuNPs was significantly higher than that of the control （ Plt;0.05 ），and the maximum electron transport rates （ ETR_max ）of Platycodon grandiflorus treated with 8 mg/L and 16mg/L AuNPswere significantlyhigher thanthatof the control（ Plt;0.05 ）.AfterfourapplicationsofAuNPs，theactual quantum yield of photosystem I [Y（H）] ，electron transport rate（ ETR ）and photochemical quenching coefficient （ qL ） of Platycodon grandiflorus treated with32 mg/L AuNPs were significantly lowerthan those of the control （ Plt;0.05 ），while the quantum yield of regulated energy dissipation [Y（NPQ）] ，therelative chlorophyll content（ SPAD ）and the initial slope of the light response curve （ α ）weresignificantly higher thanthose of the control （ Plt;0.05 ）.Afterfourapplications of AuNPs，comparedwiththecontrol，thesingle-rootdryweightandlateralrootnumberofPlatycodongrandiflorus treated with 8 mg/L AuNPs increased significantly by 114.29% and 115.47% ，respectively （ Plt;0.05 ）；the single-root dry weight andmain root length ofPlatycodongrandiflorus treated with16 mg/L AuNPsincreased significantly by 68.57% and （2 28.30% ，respectively （ Plt;0.05 ）. The number of AuNPs applications had an extremely significant effect on the the actual quantum yield of photosystem ，electron transport rate（ETR），photochemical quenching coefficient （qL）， （ quantum yield of regulated energy dissipation ?Y（NPQ）? ，the maximum photochemical quantum yield of photosystem II （ F_v/F_m ），the maximum electron transport rate（ ETR_max ）and SPAD of Platycodon grandiflorus （ Plt;0.01 ）. The mass concentrationof AuNPs had extremely significant effects onthephotochemical quenching coefficient（ qL ）andthemaximum electron transport rate （ EIR_max ）of Platycodongrandiflorus （ Plt;0.01 ）. The combined effect of the number of AuNPs applications and the mass concentration of AuNPs on the photochemical quenching coefficient （ qL ）ofPlatycodon grandiflorus was extremely significant （ Plt;0.01 ）. These results indicate that an appropriate mass concentration of AuNPs can enhance the photosynthetic capacityof Platycodon grandiflorus leaves，promote plant growth and lateral root development，and significantlyincreasetherootbiomassofPlatycodongrandiflorus.RegressionaalysisshowedthattherotbiomassofPlatycodongrandiflorus reached its maximum value when the mass concentration of AuNPs was 12.98mg/L ，with a single-root dry weightof O.65g.This study provides theoreticalsupportforthedevelopmentand applicationof gold nanoparticle foliar fertilizers.

Key words：Platycodon grandiflorus；gold nanoparticles；chlorophyll fluorescence parameters；rapid light response curve

桔梗（Platycodongrandiflorus）為桔?？平酃俣嗄晟荼局参颷1]，原產(chǎn)于中國、日本、朝鮮等地，在中國分布廣泛，其野生資源主要集中在中國北方地區(qū)。桔梗是一種藥食兩用材料，作為藥材具有宣肺、祛痰、鎮(zhèn)咳、散寒、消腫、排膿等功效2，作為食材可腌制成咸菜食用。目前，關(guān)于桔梗的研究主要集中在其化學(xué)成分與藥理藥效[3]、種質(zhì)資源[4]、炮制方法[5]和栽培技術(shù)[6]等方面。隨著市場需求量的增加，桔梗野生資源已難以滿足實(shí)際需求，在中國西南、華中、華南等地已陸續(xù)開展人工栽培[1]。但是，目前人工栽培技術(shù)主要依賴傳統(tǒng)肥料（有機(jī)肥、無機(jī)肥、植物生長調(diào)節(jié)劑等）提升桔梗產(chǎn)量[6-9]。傳統(tǒng)肥料存在肥效短、效率低、易造成環(huán)境污染等問題[10]，亟需開發(fā)新型肥料提升桔梗產(chǎn)量。

納米顆粒（Nanoparticle，NP）是指在三維空間中，至少有2個維度的尺寸為 1～100nm 的顆粒[1]它們具有電子密度高、吸附能力強(qiáng)、催化效率高等特性。研究結(jié)果表明，適宜濃度的納米顆粒能夠顯著促進(jìn)植物的生長發(fā)育[12-14]。近年來，基于納米技術(shù)的納米肥料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用[15-16]。與傳統(tǒng)肥料相比，納米肥料具有吸收效率高、肥效持久、環(huán)境風(fēng)險低等優(yōu)勢[17]。納米金是一種金屬基納米顆粒，其粒徑為 20～50nm ，可通過共質(zhì)體或質(zhì)外體轉(zhuǎn)運(yùn)方式進(jìn)入植物體內(nèi)[18]，對光合作用和干物質(zhì)積累產(chǎn)生積極影響[19-21]，可開發(fā)為葉面肥。然而，目前尚無關(guān)于納米金對桔梗生長及葉綠素?zé)晒馓匦杂绊懙膱蟮馈１狙芯繑M以二年生桔梗為試驗材料，通過葉面噴施不同濃度納米金溶液，探究其對桔梗生長和葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?，以期為納米金葉面肥的研發(fā)和應(yīng)用提供理論支持。

1材料與方法

1.1試驗材料與儀器

桔梗種子，千粒重為 （1.067±0.112）g ；種子發(fā)芽盒，規(guī)格19 cm×13cm×12cm ；河沙，經(jīng)過陽光曝曬消毒處理；濾紙，高溫滅菌處理。納米金溶液由實(shí)驗室合成，粒徑約 35nm ;Hoagland營養(yǎng)液[22]。主要儀器有便攜式調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x（型號Junior-PAM，德國Walz公司產(chǎn)品）、葉綠素測量儀（型號SPAD-502Plus ，日本KonicaMinolta公司產(chǎn)品）游標(biāo)卡尺、光照培養(yǎng)箱、干燥箱、萬分之一電子天平。

1.2試驗方法

1.2.1桔梗幼苗培養(yǎng)2021年10月，選取大小一致和色澤均勻的桔梗種子300 粒，用 0.1% （20 KMnO₄ 浸泡 20min ，隨后用清水沖洗至表面無色，將種子置于 25^°C 光照培養(yǎng)箱中催芽 ^48h ，然后轉(zhuǎn)移至墊有2層吸水濾紙的種子發(fā)芽盒中。將種子發(fā)芽盒置于光照培養(yǎng)箱中，設(shè)置培養(yǎng)條件為 15%（12h）/25% （ 12h 周期性變溫。每天觀察并保持濾紙濕潤。28d后，選擇長勢基本一致的桔梗苗120株，移栽至裝有河沙的無蓋種子發(fā)芽盒中，每盒6株，共20盒。每天適量澆水保持河沙濕潤，每7d噴施 100mL Hoagland營養(yǎng)液。至當(dāng)年冬季，植株地上部分自然枯死。翌年3月，桔梗宿根抽出新苗，即二年生苗后，繼續(xù)按上述幼苗管理方法培養(yǎng)28d，桔梗進(jìn)入生長旺盛期。

1.2.2納米金溶液的制備取 10mL50mmol 十二烷基硫酸鈉（SDS）加入 500mL 圓底燒瓶中，再加入800μL 0.1mol/LHAuCl₄ 溶液和 490mL 蒸餾水，攪拌加熱至沸騰回流。隨后注入 800μL0.1mol/I 的檸檬酸三鈉溶液，保持回流攪拌 70min ，冷卻后得到得到 0.16mmol/L 納米金膠體溶液（ 32mg/L ，粒徑約 35nm ）。將納米金膠體溶液用蒸餾水分別稀釋至 8mg/L，16mg/L，32mg/L，

2022年4月23日，將20盒二年生桔梗苗隨機(jī)分為4組（ k=4） ，每組5盒，分別對桔梗葉片噴施8mg/L，16mg/L，32mg/L 納米金溶液，另外噴施清水作為對照，噴至葉面濕潤但無水珠滴下，每次每株噴施 10mL ，每7d噴施1次，連續(xù)21d，至2022年5月14日結(jié)束。

1.3試驗指標(biāo)的測量

1.3.1生長指標(biāo)的測定每次噴霧施肥7d后，從各處理的5個發(fā)芽盒中隨機(jī)選取3盒，每盒選取4株桔梗進(jìn)行標(biāo)記，用于后續(xù)指標(biāo)測定及數(shù)據(jù)追蹤。采用計數(shù)法測定桔梗節(jié)數(shù)，使用游標(biāo)卡尺測量基徑、葉長、葉寬等指標(biāo)。以每盒4株的測定值取平均作為1個生物學(xué)重復(fù)，每個處理設(shè)置3個生物學(xué)重復(fù)（n=3） ）。上述指標(biāo)每周測定1次，連續(xù)測定4周。

2022年6月17日，待桔梗生長至收獲期，將桔梗根部挖出。使用直尺測定主根長度，統(tǒng)計直徑大于 2mm 的側(cè)根數(shù)量，采用游標(biāo)卡尺測定主根最大直徑。將樣品置于 80^qC 烘箱中烘干 ^48h 后，使用萬分之一電子天平測定單根干重。

1.3.2葉綠素相對含量與葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測定隨機(jī)選取完全展開的形態(tài)學(xué)上端第2對葉片中的1張作為測量單元，使用SPAD-502Plus葉綠素測量儀測量葉片 SPAD 值，使用Junior-PAM在光化光強(qiáng)度 條件下測定葉綠素?zé)晒鈪?shù)，包括光系統(tǒng)Ⅱ?qū)嶋H光化學(xué)量子產(chǎn)量［Y（Ⅱ）]、電子傳遞速率（ETR）、光化學(xué)猝滅系數(shù) （qL） 、非調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)量[Y（NO）]、調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)量[Y（NPQ）]、光系統(tǒng)Ⅱ最大光化學(xué)量子產(chǎn)量 ∣F_v/F_m∣ ）。每個參數(shù)取3次測定值的平均值，以每盒4株的平均值作為1個生物學(xué)重復(fù)，每個處理設(shè)置3個生物學(xué)重復(fù)（ n=3 ）。每周測定1次，連續(xù)測定4周。

先取上述參數(shù)最后3次測量值的均值，再以每盒4株的平均值為1個重復(fù)觀測值，每個處理重復(fù)3盒 （n=3） 。共連續(xù)測量并記錄4次。

1.3.3快速光響應(yīng)曲線特征參數(shù)的測定以完全展開的第2對葉片的另一張葉片作為測量單元，使用Junior-PAM便攜式調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x，以儀器內(nèi)置的光強(qiáng)梯度 0μmol/（m²?s），66μmol/（m²?s），90 、285 μmol/（m²?s）Ω_×420μmol/（m²?s）Ω. 、625μmol/（m²?s）.845μmol/（m²?s） 測定桔梗葉片的快速光響應(yīng)曲線。采用直角雙曲線模型擬合光響應(yīng)曲線，獲得最大電子傳遞速率（ ETR_max ）和光響應(yīng)曲線初始斜率 （α） ?？焖俟忭憫?yīng)曲線的擬合方程如下：

式中，ETR為電子傳遞速率； ETR_max 為最大電子傳遞速率;tanh為雙曲正切函數(shù)； α 為光響應(yīng)曲線的初始斜率； PAR 為光合有效輻射，單位 μmol/（m²?s） 。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)以平均值 ?± 標(biāo)準(zhǔn)誤表示，采用SPSS23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。首先進(jìn)行數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗，隨后通過單因素方差分析（One-wayANOVA）評估不同質(zhì)量濃度納米金處理對桔梗生長指標(biāo)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響，分析納米金施用質(zhì)量濃度和施用次數(shù)的主效應(yīng)及兩者的交互作用，并對納米金施用質(zhì)量濃度和施用次數(shù)分別進(jìn)行簡單效應(yīng)分析。主效應(yīng)表示單個因素對因變量的獨(dú)立影響，如果某一個因素的主效應(yīng)均顯著，說明這個因素對因變量有顯著影響。交互效應(yīng)表示2個因素的組合對因變量的影響。當(dāng)交互效應(yīng)顯著時，表明2個因素的聯(lián)合作用對因變量有顯著影響。簡單效應(yīng)指一個因素在某個水平上，另一個因素在不同水平之間的差異，即一個因素在另一個因素不同水平上的效應(yīng)。通過曲線估計法建立納米金溶液質(zhì)量濃度與桔梗單根干重間的回歸關(guān)系。顯著性水平設(shè)為 α=0.05 。使用Origin8.5Pro 軟件進(jìn)行圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1噴施納米金對桔梗植株生長指標(biāo)的影響

如表1所示，噴施納米金1次、2次、3次、4次，各質(zhì)量濃度納米金處理桔?；鶑?、葉長、葉寬和對照相比均無顯著差異（ （Pgt;0.05） 。噴施納米金1次，與對照相比， 16mg/L 納米金處理桔梗節(jié)數(shù)顯著提高24.63% （ Plt;0.05） ，其余質(zhì)量濃度納米金處理與對照相比均無顯著差異（ Pgt;0.05） ；噴施納米金2次、3次、4次，各質(zhì)量濃度納米金處理桔梗節(jié)數(shù)和對照相比均無顯著差異（ Pgt;0.05. ）。噴施納米金4次，與對照相比， 16mg/L 納米金處理桔梗主根長顯著提高28.30% （ Plt;0.05 ），其余質(zhì)量濃度納米金處理桔梗主根長與對照相比無顯著差異（ Pgt;0.05 ）；與對照相比， 8mg/L 納米金處理桔梗側(cè)根數(shù)較對照顯著提高115. 47% （ Plt;0.05） ，其余質(zhì)量濃度納米金處理桔梗側(cè)根數(shù)與對照相比無顯著差異（ Pgt;0.05 ）；與對照相比 .8mg/L，16mg/L 納米金處理桔梗單根干重分別顯著提高了114. 29% 、 68.57% （ Plt;0.05 ）， 32mg/L 納米金處理桔梗單根干重與對照相比無顯著差異（ Pgt;0.05） ；各質(zhì)量濃度納米金處理桔梗主根直徑與對照相比均無顯著差異（ ?Pgt;0.05 ）。

如表2所示，納米金噴施次數(shù)對節(jié)數(shù)、基徑、葉長、葉寬等生長指標(biāo)的影響極顯著（ Plt;0.01? ，且效應(yīng)量均 gt;0.350 ，為大效應(yīng)量[23]。但是，納米金質(zhì)量濃度對節(jié)數(shù)、基徑、葉長、葉寬無顯著影響 （Pgt;0.05） ，納米金噴施次數(shù)和納米金質(zhì)量濃度的聯(lián)合作用對節(jié)數(shù)、基徑、葉長、葉寬無顯著影響（ Pgt;0.05 ）。

2.2噴施納米金對桔梗葉片葉綠素相對含量及熒 光參數(shù)的影響

如表3所示，噴施納米金1次，各質(zhì)量濃度納米金處理桔梗 Y（II）.ETR.Y（NPQ）.F_v/F_m.SPAD 與對照相比均無顯著差異（ （Pgt;0.05） ；與對照相比， 16mg/L 納米金處理桔梗 qL 顯著提高了 19.15%（Plt;0.05） 。噴施納米金2次，與對照相比， 16mg/L 納米金處理桔梗 qL 顯著提高了2 1.57%（Plt;0.05） ，其余質(zhì)量濃度納米金處理桔梗 qL 與對照相比均無顯著差異（ ?Pgt;0.05） ；各質(zhì)量濃度納米金處理桔梗 Y（II），ETR，Y（NO），Y（NPQ） F_v/F_mSPAD 與對照相比均無顯著差異 （Pgt;0.05） 。噴施納米金3次，與對照相比， 8mg/L 納米金處理桔梗 qL 顯著提高了 13.56%（Plt;0.05） ，其余質(zhì)量濃度納米金處理與對照相比無顯著差異 （Pgt;0.05） ；與對照相比，32mg/L納米金處理桔梗 SPAD 顯著提高了 11.88%（Plt; 0.05），其余質(zhì)量濃度納米金處理桔梗 SPAD 與對照相比無顯著差異（ Pgt;0.05 ；各質(zhì)量濃度納米金處理桔梗Y（II）.ETR.Y（NO）.Y（NPQ）.F_v/F_m 與對照相比均無顯著差異（ （Pgt;0.05） 。噴施納米金4次，與對照相比，32mg/L 納米金處理桔梗 分別顯著降低了14.04%14.32%.20.34%（Plt;0.05），Y（NPQ）.SPAD 分別顯著提高了 63.64%.27.50%（Plt;0.05） ；各質(zhì)量濃度納米金處理桔梗 Y（NO），F(xiàn)_v/F_m 與對照相比均無顯著差異 （Pgt;0.05） 。

如表2所示，納米金噴施次數(shù)對桔梗 Y（II ）、ETR，qL，Y（NPQ） F_v/F_m?PAD 等指標(biāo)的影響極顯著 （Plt;0.01） 。納米金質(zhì)量濃度對桔梗Y（II）、ETR的影響顯著（ Plt;0.05， ，對 qL 的影響極顯著（ Plt; 0.01）。納米金噴施次數(shù)和納米金質(zhì)量濃度的聯(lián)合作用對ETR的影響顯著（ Plt;0.05） ，對 qL 的影響極顯著（ Plt;0.01 ）。如表4所示，噴施納米金3次，納米金質(zhì)量濃度對桔梗Y（II）、ETR、qL的影響顯著（ Plt;0.05） ；噴施納米金4次，納米金質(zhì)量濃度對桔梗 Y（II ） ，ETR 的影響顯著（ Plt;0.05） ，對 qL 的影響極顯著（ Plt;0.01 ）。這些效應(yīng)的效應(yīng)量均 gt;0.350 ，為大效應(yīng)量。

2.3噴施納米金對桔梗葉片快速光響應(yīng)特征參數(shù) 的影響

如圖1所示，各質(zhì)量濃度納米金處理桔梗ETR間的差值隨著PAR的提高逐漸增大，在PAR為845μmol/（m²?s） 時，差值達(dá)到最大值。如表3所示，噴施納米金1次，與對照相比， .8mg/L，16mg/L 納米金處理桔梗 ETR_max 分別顯著提高 43.74%.45.65% ，32mg/L 納米金處理桔梗 ETR_max 與對照相比無顯著差異（ Pgt;0.05） ；各質(zhì)量濃度納米金處理桔梗 α 值與對照相比均無顯著差異（ Pgt;0.05 ）。噴施納米金2次，各質(zhì)量濃度納米金處理桔梗 ETR_maxα 值與對照相比均無顯著差異（ （Pgt;0.05） 。噴施納米金3次，與對照相比 ，8mg/L，16mg/L 納米金處理桔梗 ETR_max 分別顯著提高了 101.11%.56.92%（Plt;0.05），32mg/L 納米金處理與對照相比無顯著差異（ Pgt;0.05） ；各質(zhì)量濃度納米金處理桔梗 α 值與對照相比均無顯著差異 Pgt;0.05 ）。噴施納米金4次，與對照相比，8mg/L，16mg/L 納米金處理桔梗 ETR_max 分別顯著提高了 72.44%.50.83%（Plt;0.05），32mg/L² 納米金處理與對照無顯著差異（ Pgt;0.05 ）；與對照相比， 8mg/L，16 mg/L，32，mg/L 納米金處理桔梗 α 值分別顯著提高了

52.94%.41.18%.35.29%（Plt;0.05）

如表2和表4所示，納米金噴施次數(shù)對桔梗ETR_max 的影響極顯著（ Plt;0.01? ，對 α 值的影響顯著1 Plt;0.05） 。納米金噴施濃度對桔梗 ETR_max 的影響極顯著（ Plt;0.01 ，對 α 值的影響顯著（ Plt;0.05） 。噴施納米金3次，納米金質(zhì)量濃度對桔梗 ETR_max 的影響極顯著（ Plt;0.01? ；噴施納米金4次，納米金質(zhì)量濃度對桔梗 α 值的影響顯著（ Plt;0.05） 。當(dāng)納米金質(zhì)量濃度為 8mg/L 時，噴施納米金次數(shù)對 ETR_max 的影響極顯著（ Plt;0.01 ）；當(dāng)納米金質(zhì)量濃度為16mg/L時，噴施納米金次數(shù)對 ETR_max 的影響顯著（ Plt; 0.05）。這些效應(yīng)的效應(yīng)量均 50.350 ，為大效應(yīng)量。

2.4納米金質(zhì)量濃度與桔梗生長指標(biāo)的回歸分析

回歸分析發(fā)現(xiàn)，節(jié)數(shù)、基徑、葉寬、葉長與納米金質(zhì)量濃度無顯著回歸關(guān)系； SPAD 、主根長、主根直徑與納米金質(zhì)量濃度有顯著回歸關(guān)系（ Plt;0.05） ，側(cè)根數(shù)、單根干重與納米金質(zhì)量濃度有極顯著回歸關(guān)系（ Plt;0.01 ），最優(yōu)擬合方程如表5所示。根據(jù)納米金質(zhì)量濃度與桔梗單根干重的回歸方程計算得出，當(dāng)納米金質(zhì)量濃度為 12.98mg/L 時，桔梗根系生物量最高，單根干重達(dá)到 0.65g 。

ETR：電子傳遞速率； PAR ：光合有效輻射。A：第1次噴施納米金;B：第2次噴施納米金;C：第3次噴施納米金;D：第4次噴施納米金。

3討論

3.1噴施納米金對桔梗生長指標(biāo)的影響

納米金對植物生長的影響具有濃度效應(yīng)和時滯性，適當(dāng)濃度的納米金可促進(jìn)桔梗生長。已有研究結(jié)果表明，不同種類、大小、形狀和濃度的納米顆粒對植物生長發(fā)育的影響差異顯著，相同納米顆粒處理對不同植物生長發(fā)育的影響也有所不同[12-14]盡管納米材料具有高電子密度、強(qiáng)吸附能力和高效催化作用，但高濃度納米顆?？赡芤种浦参锷L[24]。Joshi等[25]發(fā)現(xiàn)， 100μg/mL 和 200μg/mL 納米金顆粒（ 30～40nm ）可提高小麥和燕麥的總生物量。Arora等[20]發(fā)現(xiàn)，納米金噴霧處理顯著促進(jìn)了芥菜的生長，提高了芥菜產(chǎn)量，其中 10mg/L 納米金處理對種子產(chǎn)量的提升效果最佳。Avellan等[26]發(fā)現(xiàn)，利用納米金顆粒噴施葉片2周后，納米金顆粒幾乎全部穿過小麥葉片角質(zhì)層進(jìn)入植株體內(nèi)，顯著增加了小麥地下部和地上部的干重和光合速率。

本研究中，重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明，時間因素是影響桔梗生長指標(biāo)的主要因素。噴施納米金4次，與對照相比， 8mg/L 納米金處理桔梗側(cè)根數(shù)顯著增加了 115.47%（Plt;0.05） 。側(cè)根在植株養(yǎng)分吸收、水分運(yùn)輸和形態(tài)穩(wěn)固等方面起重要作用，其生長發(fā)育受地上部芽合成的生長素調(diào)控[27-29]。因此，桔梗側(cè)根數(shù)增加可能與納米金促進(jìn)生長素合成有關(guān)。此外，與對照相比， 8mg/L 和 16mg/L 納米金處理桔梗單根干重顯著提高（ Plt;0.05） ）。通過擬合回歸方程得出，當(dāng)納米金質(zhì)量濃度為 12.98mg/L 時，桔梗單根干重達(dá)到最大值。

3.2噴施納米金對桔梗葉片葉綠素相對含量及葉 綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

葉綠素?zé)晒鈪?shù)可反映光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡI）的光化學(xué)效率，并用于評估植物對環(huán)境脅迫的耐受能力及光系統(tǒng)的受損程度[30-31]。 Y（I） 為光系統(tǒng)II（PSII）的實(shí)際光化學(xué)量子產(chǎn)量[32]，ETR為電子傳遞速率，反映植物耗散過剩光能的能力[33]， qL 為光化學(xué)猝滅系數(shù)，Y（NO）為非調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)量，若Y（NO）較高，表明光化學(xué)能量轉(zhuǎn)換和保護(hù)性的調(diào)節(jié)機(jī)制（如熱耗散）無法完全消耗植物吸收的光能，導(dǎo)致光系統(tǒng)Ⅱ受到損傷[34]。 F_v/F_m 為暗適應(yīng)下PSⅡ的最大光化學(xué)量子產(chǎn)量，反映植物對光能的利用效率。SPAD為葉綠素相對含量，葉綠素是光合作用的關(guān)鍵色素，但如果葉綠素含量過高，可能會導(dǎo)致光能利用效率降低，造成光抑制現(xiàn)象。

張雪潔等[35]研究結(jié)果表明，適量納米硒處理可提高草莓葉片 和ETR值，同時降低 Y（NPQ） 值。 2750mg/kg 納米 TiO₂ 可提高黃瓜葉綠素含量[36]，而納米 Z_n 、納米 Cu 、納米 znO 、納米 Fe₂0₃ 和納米 CeO₂ 也能增加植物葉綠素含量[37-38]。Chen等[39]發(fā)現(xiàn)，適量施用納米物質(zhì)可提高干旱條件下水稻的光合速率;陳繞生等[40發(fā)現(xiàn)，納米銅和納米硒可提升番茄葉片的光合生理參數(shù)；吳煥煥等[4研究結(jié)果表明，葉面噴施納米硒能顯著提高茶樹葉片葉綠素含量和鮮葉產(chǎn)量，且葉綠素?zé)晒鈪?shù)隨納米硒濃度增加呈先升高后降低的趨勢。

本研究中，噴施高濃度納米金可以顯著提高桔梗葉片的SPAD值，與前人研究結(jié)果一致。重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明，噴施次數(shù)和納米金質(zhì)量濃度均顯著或極顯著影響桔梗葉片Y（Ⅱ）ETR 和 qL 值，且兩者交互對ETR和 qL 值存在顯著或極顯著效應(yīng)。噴施納米金4次， 32mg/L 納米金處理桔梗Y（II）、ETR顯著低于對照（ Plt;0.05 ），而Y（NPQ）和 SPAD 值顯著高于對照（ Plt;0.05 ，表明高質(zhì)量濃度納米金導(dǎo)致植物光能轉(zhuǎn)化效率降低、電子傳遞速率下降，由于過剩的光能會對光系統(tǒng)造成損傷，植物會將吸收的過剩光能以熱能的形式耗散。

3.3噴施納米金對桔?？焖俟忭憫?yīng)曲線特征參數(shù) 的影響

快速光響應(yīng)曲線可以用于評估光系統(tǒng)II（PSII）對環(huán)境因子的響應(yīng)，通過直角雙曲線模型可準(zhǔn)確計算 α （光響應(yīng)曲線的初始斜率）和 ETR_max （最大電子傳遞速率）等參數(shù)[42-43]。 α 反映光能利用效率，ETR_max 為在光飽和條件下， PSI 的最大電子傳遞速率，反映光合作用的最大能力[44] C

本研究中，桔梗 ETR_max 隨納米金質(zhì)量濃度的增加呈先升高后降低的趨勢，與張雪潔等[35]的研究結(jié)果相似。適當(dāng)質(zhì)量濃度的納米金可能通過提高電子傳遞能力和效率、增強(qiáng)光捕獲能力和光能利用效率，以及促進(jìn)氣孔開放來提升光合作用。重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明，噴施次數(shù)和納米金質(zhì)量濃度均顯著或極顯著影響 ETR_max 和 α 值，但兩者無顯著交互作用，這可能是因為納米金穿過角質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞后，未達(dá)到效應(yīng)濃度[26]

4結(jié)論

適宜質(zhì)量濃度的納米金處理可有效增強(qiáng)桔梗葉片光合能力，促進(jìn)植株生長及側(cè)根發(fā)育，并顯著提高根部生物量積累量。適當(dāng)質(zhì)量濃度納米金可改善桔梗葉片光合能力，促進(jìn)植株生長，以及側(cè)根發(fā)生，顯著提高桔梗根部生物量累積。噴施納米金3次，8mg/L 納米金處理桔梗光化學(xué)猝滅系數(shù) （qL） 顯著高于對照（ Plt;0.05， ） 8mg/L 和 16mg/L 納米金處理桔梗最大電子傳遞速率（ ETR_max ）顯著高于對照（ Plt; 0.05）。噴施納米金4次， 32mg/L 納米金處理桔梗光系統(tǒng)Ⅱ?qū)嶋H量子產(chǎn)量［Y（Ⅱ）]、電子傳遞速率（ETR）、光化學(xué)猝滅系數(shù) （qL） 顯著低于對照（ Plt; 0.05），調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)量[Y（NPQ）]、葉綠素相對含量（SPAD）顯著高于對照（ Plt;0.05） 。表明高質(zhì)量濃度納米金導(dǎo)致植物光能轉(zhuǎn)化效率降低、電子傳遞速率下降，由于過剩的光能會對光系統(tǒng)造成損傷，植物會將吸收的過剩光能以熱能的形式耗散。噴施納米金4次，與對照相比， 8mg/L 納米金處理桔梗單根干重和側(cè)根數(shù)分別顯著提高了114.29%115.47%（Plt;0.05）;16mg/I 納米金處理桔梗單根干重和主根長分別顯著提高了 68.57% 128.30%（Plt;0.05） 。納米金噴施次數(shù)對桔梗光系統(tǒng)Ⅱ?qū)嶋H量子產(chǎn)量 ]、電子傳遞速率（ETR）、光化學(xué)猝滅系數(shù) （qL） 、調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)量[Y（NPQ）]、光系統(tǒng)I最大光化學(xué)量子產(chǎn)量（ （F_v/F_m） ） ，SPAD 、最大電子傳遞速率（ ETR_max ）影響極顯著（ Plt;0.01 ）。納米金質(zhì)量濃度對桔梗光化學(xué)猝滅系數(shù) （qL） 、最大電子傳遞速率（ ETR_max ）影響極顯著（ Plt;0.01 ），納米金噴施次數(shù)和納米金質(zhì)量濃度的聯(lián)合作用對桔梗光化學(xué)猝滅系數(shù)（ σ_qL） 的影響極顯著（ Plt;0.01 ）。表明適宜質(zhì)量濃度的納米金可提高桔梗葉片光合能力，促進(jìn)植株生長以及側(cè)根發(fā)生，顯著提高桔梗根部生物量。通過回歸分析發(fā)現(xiàn)，納米金質(zhì)量濃度與桔梗單根干重呈極顯著相關(guān)（ Plt;

0.01），當(dāng)納米金質(zhì)量濃度為 12.98mg/L 時，桔梗根部生物量達(dá)到最大值，單根干重為 0.65g 0

致謝：感謝合肥師范學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院朱金苗教授對制備納米金溶液提供的幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]張巖，魏建和，金鉞.桔梗三大主產(chǎn)區(qū)栽培技術(shù)調(diào)查[J]. 中國現(xiàn)代中藥，2020，22（5）：720-728.

[2]SHINCY，LEE WJ，LEE EB，et al.Platycodin D and D₃ increase airwaymucinrelease in vivoand in vitro inratsand hamsters [J].PlantaMedica，2002，68（3）：221-225.

[3］李盈，王舉濤，桂雙英，等.桔梗的化學(xué)成分及藥理作用研究 進(jìn)展[J].食品與藥品，2016，18（1）：4-10.

[4]張燕，李陽，李倩，等.桔梗種質(zhì)資源研究新進(jìn)展[J].中 國野生植物資源，2017，36（3）：53-56，82.

[5]黃藝，鐘凌云，鐘國躍，等.桔梗不同炮制方法工藝優(yōu)選及其 鎮(zhèn)咳作用比較[J].江西中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2020，32（4）：70-73.

[6]張金文，賈維忠，任續(xù)偉.移栽密度對桔梗產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 [J].鄉(xiāng)村科技，2022，13（12）：90-92.

[7］柳玥雯.桔梗生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響因素[J].當(dāng)代農(nóng)機(jī)， 2021（10） ：52-54.

［8］李松儒.種植方式與施肥對葉用桔梗生長及品質(zhì)的影響[D]. 哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.

[9]廖興國，郭圣茂，陳蘭蘭，等.不同施肥處理對桔梗生長特性和 藥材產(chǎn)量的影響[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2014，32（2）：110-113.

[10］王巖，林海.淺談化肥危害及采取的有效措施[J].丹東師 專學(xué)報，2002（增刊1） ：31-32.

[11]HUANG S W，WANGL，LIULM，et al. Nanotechnology in agriculture，livestock，andaquaculture inChina.Areview[J].Agrono myfor Sustainable Development，2015，35（2）：369-400.

[12］杜俊杰，李娜，吳建虎.不同納米材料對小麥種子萌發(fā)的影 響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（13）：38-40，124.

[13］杜紅霞，肖波，王麗，等.兩種金屬納米材料對黃菖蒲生長 及生理特性的影響[J].現(xiàn)代園藝，2023，46（1）：42-44.

[14］路軻，宋正國.噴施不同納米材料對水稻幼苗磷含量的影響 [J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2020，39（1）：28-36.

[15]韓云華，米素娟，石曉琪，等.納米粒子的植物促生效應(yīng)[J].草 業(yè)學(xué)報，2022，31（11）：204-213.

[16］路軻.噴施不同納米材料對水稻幼苗生長和磷吸收的影響 [D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2020.

[17]ADISA I O，PULLAGURALA V L R， PERALTA-VIDEA JR， et al. Recent advances in nano-enabled fertilizers and pesticides ：a critical review of mechanisms of action[J].Environmental Science-Nano，2019，6（7） ：2002-2030.

[18］寧書菊，林文津，韓娜，等.目前桔梗生產(chǎn)及研究需要關(guān)注的 幾個關(guān)鍵性問題[J].中國種業(yè)，2017，269（8）：23-25.

[19]ROCIO T，DIZ V E， LAGORIO M G. Effcts of gold nanoparticles on the photophysical and photosynthetic parameters of leaves and chloroplasts[J].Photochemical Photobiological Sciences：Official Journal of the European Photochemistry Association and the European Society for Photobiology，2018，17（4）：505-516.

[20]ARORA S， SHARMA P，KUMAR S， et al. Gold-nanoparticle induced enhancement in growth and seed yield of Brassica juncea [J].Plant Growth Regulation：An International Journal on Natural and Synthetic Regulators，2012，66（3）：303-310.

[21]KUMARV，GULERIAP，KUMARV，etal.Gold nanoparticle exposure induces growth and yield enhancement in Arabidopsis thaliana[J].Science of the Total Environment，2013，461-462： 462-468.

[22］崔婧，胡林穎，蘇茹，等.不同營養(yǎng)液濃度對九里香幼苗生 長的影響[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2022，28（2）：88-91.

[23]COHEN J.A power primer[J]. Tutorials in Quantitative Methods for Psychology，1992，3（2） ：79-79.

[24］韓云華，米素娟，石曉琪，等.納米粒子的植物促生效應(yīng)[J].草 業(yè)學(xué)報，2022，31（11）：204-213.

[25]JOSHI A，NAYYAR H， DHARAMVIR K， et al. Detection of gold nanoparticles signal inside wheat （Triticum aestivum L.）and oats （Avena sativa） seedlings[C]//AIP.International Conference on Condensed Matter and Applied Physic.New York：AIPPublishing，2018.

[26]AVELLANA，YUNJ，ZHANGYL，et al.Nanoparticle size and coating chemistry control foliar uptake pathways，translocation and leaf-to-rhizosphere transport in wheat[J].ACS Nano，2019，13 （5）：5291-5305.

[27］劉大同，荊彥平，陳晶晶，等.水稻的側(cè)根發(fā)育及其影響因素 [J].作物學(xué)報，2014，40（8）：1403-1411.

[28]FUKAKI H，OKUSHIMA Y，TASAKA M. Auxin-mediated lateral root formation in higher plants[J].International Review of Cytology，2007，256：111-137.

[29]LJUNG K，HULL A K，CELENZA J， et al. Sites and regulation of auxin biosynthesis in Arabidopsis roots[J].Plant Cell，2005，17 （4）：1090-1104.

[30] SABO-ATTWOOD T， UNRINE JM， STONE J W，et al. Uptake， distributionand toxicity of gold nanoparticles in tobacco（Nicotiana xanthi）seedlings[J].Nanotoxicology，2012，6（4）：353-360.

[31]CAI SH，LI T，ZHOUG X，et al. Gas exchange characteristics in the mangrove associate Hibiscus tiliaceus [J]. Guihaia，2016，36 （4） ：397-404.

[32]WANG Y，TONG YF，CHU HL，et al.Effects of different light qualities on seedling growth and chlorophyllfluorescence parameters of Dendrobium offcinale[J].Biologia，2017，72（7）：735-744.

[33]SHAO GQ，LI ZJ，NING TY，et al. Responses of photo-synthesis，chlorophyllfluorescence，and grain yield of maize to controlled release urea and irrigation after anthesis[J].Journal of Plant Nutrition and Soil Science，2013，176：595-602.

[34]TSAI Y C，CHEN K C，CHENG T S，et al. Chlorophyll fluorescence analysis in diverse rice varieties reveals the positive correlationbetween the seedlings salt tolerance and photosyntheticefficiency[J].BMCPlantBiology，2019，19（1）：403-420.

[35]張雪潔，周夢，趙世宇，等.納米硒對草莓葉片光合特性及葉 綠素?zé)晒鈪?shù)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，50（16）：167- 173..

[36]SERVINA D，MORALESMI，CASTILLO-MICHEL H，et al. Synchrotronverificationof TiO₂ accumulation in cucumber fruit：a possible pathway of TiO₂ nanoparticle transfer from soil into the food chain[J].Environmental Science amp; Technology，2013，47 （20）：11592-11598.

[37]ABBASIFARA，SHAHRABADIF，VALIZADEHKAJIB.Effects of green synthesized zinc and copper nano-fertilizers on the morphological andbiochemical attributes of basil plant[J]. Journal of PlantNutrition，2020，43（8）：1104-1118.

[38]XIAOL，GUOHY，WANGSX，etal.Carbondotsalleviatethe toxicity ofcadmiumions（ Cd²⁺ ）toward wheat seedlings[J].Environmental Science-Nano，2019，6（5） ：1493-1506.

[39]CHENW，YAOXQ，CAIKZ，etal.Siliconalleviatesdrought stressofriceplantsbyimprovingplantwaterstatus，photosynthesis and mineral nutrient absorption[J].Biological TraceElement Rresearch，2011，142（1）：67-76.

[40］陳繞生，薛林寶.納米硒、銅對干旱脅迫下番茄生長、光合特性 及產(chǎn)量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，50（12）：127-134.

[41］吳煥煥，張虹，任志紅，等.葉面噴硒對茶樹葉片光合特性及 產(chǎn)量的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，53（6）：64-68.

[42]徐金濤，龐敏，馬新，等. CO₂ 加富對塔瑪亞歷山大藻葉綠 素?zé)晒鈪?shù)及產(chǎn)量的影響[J].海洋與湖沼，2016，47（3）：557- 563.

[43］趙玉文，林玲，南吉斌，等.幾種模型下砂生槐葉綠素?zé)晒? 快速光響應(yīng)曲線（ RLC_s ）擬合的比較[J].北方園藝，2019（9）： 83-89.

[44]CHENZY，PENGZS，YANGJ，etal.Amathematical model for describing light-response curvesin Nicotiana tabacumL.[J].Photosynthetica，2011，49（3）：467-471. （責(zé)任編輯：成紓寒）