温度调控对冰菜生长和品质的影响
时间：2023-04-24 20:00:05 来源：千叶帆 本文已影响人
韩东辰
（临汾职业技术学院，山西临汾 041000）
冰菜（Mesembryanthemum crystallinum L.），又名冰叶日中花，原产于非洲，是番杏科一年生植物，叶片肉质，紧抱茎，叶片表面布满小冰晶[1]。冰菜含有丰富的钙、钾、钠等元素，能够缓解糖尿病，预防脂肪肝，且冰菜脆嫩多汁，口感较好，深受广大消费者喜爱[2]。
冰菜是一种新兴的蔬菜，目前有关冰菜的栽培技术还处于探索阶段。冰菜的生长受到光照、水分、温度、养分等诸多因素的影响，其中温度是植物生长的重要条件之一[3]。研究表明，植物在生长过程中的酶促反应、物质代谢、水分运输都受到温度的影响，且在不同的温度条件下，植物表现出不同的生理特性、形态特征，只有达到最适温度，植物才能快速生长，因此，在蔬菜生产过程中，要控制环境温度，以利于植株生长[5]。温度的变化还会影响植物体内物质合成和积累，进而影响农作物的品质[6]。目前有关温度对冰菜生长和品质的影响研究较少，因此，本试验设置不同温度处理，研究冰菜生长和品质的变化特征，为冰菜的高效种植提供参考。
1.1 试验地点
试验于2020 年在山西省农业科学院试验基地进行，供试种子为非洲冰菜种子。
1.2 试验设计
试验采用盆栽法，设置4 个温度处理，分别为20±2℃（T1）、24±2℃（T2）、28±2℃（T3）、32±2℃（T4），将冰菜种子温汤浸种24h 进行催芽，露白后放入穴盘中育苗，幼苗长至4 片真叶后移栽至装有蛭石的盆中，每个处理设置10 盆，将装好幼苗的盆放入人工气候培养箱中，培养箱空气湿度为75%左右，光照设置为红光∶蓝光=1∶1，光周期为14h，昼温为设置处理温度，夜温均为18±2℃。培养48d 后测定各指标。
1.3 测定指标和方法
1.3.1 冰菜形态特征的测定。处理结束后，测定冰菜株高、叶长、叶宽，取出整株，清洗干净表面的杂质，测定鲜质量，随后放入烘箱，105℃下杀青30min，80℃下烘干至恒重，测定干重。
1.3.2 光合参数的测定。每个处理选择3 株，使用Li-6400 便携式光合测定系统测定叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Cr）、蒸腾速率（Tr）和胞间二氧化碳浓度（Ci）光合参数。
1.3.3 冰菜品质的测定。采用考马斯亮蓝溶液法测定可溶性蛋白，2，6-二氯酚靛酚钠染色法测定芹菜维生素C 含量，蒽酮比色法测定可溶性糖含量，紫外吸收法测定硝酸盐含量。
1.4 数据分析
用Excel 进行数据整理和作图，数据采用IBM SPSS statistics22.0 进行显著性分析。
2.1 温度调控对冰菜形态特征的影响
生长指标是反映植物生长状况最直观的指标。由表1 可知，不同温度对冰菜生长的影响不同。株高随温度的升高呈先升高、后降低的趋势，从大到小依次为T2＞T3＞T1＞T4，T2处理株高最高，在0.05 水平上显著高于其他处理，T1和T3处理间没有显著差异。叶长从大到小依次为T2＞T3＞T4＞T1，T1和T4处理间在0.05 水平上没有显著差异，其他处理间差异均显著。叶宽T4处理和T1处理间没有显著差异，T2处理和T3处理间没有显著差异。鲜重从大到小依次为T2＞T1＞T3＞T4，各处理在0.05水平上差异均显著。干重变化趋势和鲜重相似，T1和T3处理间没有显著差异，T2处理干重最大。说明冰菜的株高、叶长、叶宽和干鲜重均在T2处理时达到最大值，T2处理温度最利于冰菜的生长。
表1 温度调控下冰菜形态特征
2.2 温度调控对冰菜光合特性的影响
光合作用是植物生长发育和物质积累的重要反应。由表2 可知，温度对冰菜光合参数有显著的影响。净光合速率随温度的升高呈先升高、后降低的趋势，从大到小依次为T2＞T3＞T1＞T4，T2处理最高，在0.05 水平上显著高于其他处理，处理间差异均显著。气孔导度从大到小依次为T2＞T1＞T3＞T4，T2处理在0.05 水平上显著高于其他处理，T1和T3处理间没有显著差异。胞间二氧化碳浓度从大到小依次为T4＞T3＞T1＞T2，在0.05 水平上处理间差异均显著。蒸腾速率随温度的升高呈先升高、后降低的趋势，从大到小依次为T2＞T3＞T1＞T4，T2处理最高，在0.05 水平上显著高于其他处理，处理间差异均显著。
表2 温度调控下冰菜光合特性
2.3 温度调控对冰菜品质的影响
品质是反映作物营养和口感的重要指标。由表3 可知，温度显著影响冰菜品质。可溶性蛋白含量随温度的升高呈逐渐增加的趋势，各处理从大到小依次为T4＞T3＞T2＞T1，在0.05 水平上处理间差异均显著。维生素C含量随温度的升高呈先升高、后降低的趋势，各处理从大到小依次为T2＞T1＞T3＞T4，T2处理最高，在0.05 水平上显著高于其他处理，T1和T3处理间差异不显著。可溶性糖含量随温度的升高呈先降低、后升高的趋势，各处理从大到小依次为T4＞T3＞T1＞T2，在0.05 水平上处理间差异均显著。先酸盐含量随温度的升高呈先降低、后升高的趋势，各处理从大到小依次为T4＞T1＞T3＞T2，在0.05 水平上处理间差异均显著。
表3 温度调控对冰菜品质的影响
温度作为一种环境因子在植物整个生长发育过程中发挥着重要作用[7]，大量研究表明，设施栽培中，温度是影响蔬菜生长的最重要的条件之一[8]，在适宜的温度下，植株呼吸和光达到平衡状态，促进植物有机物质的合成和代谢运转[9]。本研究结果表明，随温度的升高株高、叶长、叶宽和生物量呈先升高、后降低的趋势，在T2处理时达到最大值，一方面是植物生长是在各种酶的参与下进行的，而酶的活性受温度影响，只有在最适温度下，酶的活性才会达到最大值，植株达到最佳的代谢活性，有利于物质的积累和转化，从而促进冰菜生长。另一方面，当温度过低或过高，在一定程度上植物受到逆境胁迫，植物的物质代谢、渗透物质等受到影响，从而影响植株的生长。
植物的光合作用是植物生长发育最基本的物质代谢和能量代谢，可以反映植株生长势和抗性强弱，叶绿体对环境温度的感受非常敏感，研究表明，温度影响类囊体电子传递、碳还原循环及气孔导度的控制，在适宜温度下，植物光合功能得以充分发挥，而在高温或者低温环境下，叶绿体的结构受到影响，阻碍了叶绿体的生成，同时减慢了叶绿素的合成速率，从而降低光合特性[10]。本研究结果表明，净光合率、蒸腾速率、气孔导度，随温度的升高呈现先升高、后降低的趋势，在T2处理时达到最大值，说明低温或者高温都不利于冰菜叶绿素的合成，影响光合作用，当达到最适温度时，植株的酶活性和物质反映达到最大值，从而促进光合作用的正常进行。
温度还影响植物的品质，本研究中，温度过高可溶性蛋白和可溶性糖含量升高，可能是由于在高温下形成胁迫，植物通过调节可溶性蛋白和可溶性糖含量维持渗透平衡。在T2处理下维生素C 含量达到最大值，硝酸盐含量最低，说明在T2处理下冰菜品质较好。综合比较，温度显著影响冰菜的生长、光合和品质，其中株高、叶长、叶宽、生物量、净光合率、蒸腾速率、气孔导度和维生素C 含量随温度的升高呈先升高、后降低的趋势，在24±2℃处理时达到最大值。因此，在24±2℃处理冰菜生长状况最好，光合作用最强，品质最好，是较适合冰菜生长的温度。
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