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弱光环境成为限制设施栽培发展的主要问题之一,而生菜由于市场需求急增且一般生食,或者加工程度较轻,较其他蔬菜,硝酸盐对人体危害性更大。故本文以意大利耐抬薹生菜(Lactuca sativa L.)为材料,在人工气候室控制的设施条件下研究了不同的光照强度、不同光照时间、不同光质及三者交互作用对生菜生长和硝酸盐累积的影响,以期为优化设施弱光栽培技术提供理论依据。所取得的结果如下:1.采用五个不同光强梯度(75,150,225,450,550μmol/m2.s)处理,研究了对生菜生理指标、硝酸盐含量、净光合速率和硝酸还原酶等的影响。综合干重、根系直径、叶绿素含量、净光合速率、硝酸盐含量及硝酸还原酶活性(NRA)等指标,本实验结果表明最适宜生菜生长及降低硝酸盐含量的光照强度为450μmol/m2.s。2.在五个光照时间(8h,12h,16h,20h,24h),250μmol/m2.s光强处理下研究了对生菜生长、硝酸盐含量、硝酸还原酶活性及光合特性的影响。结果表明,生菜全株干重在24h光照处理下取得最大值,其次为12h光照处理,为1.878g。20h的光照时间处理下,NRA是最大的,但其硝酸...更多盐含量仅次于8h光照处理。实际生产中,连续光照24小时是不经济的。在250μmol/m2.s左右的光照环境中栽培生菜最少需要8h的光照时间才能较正常生长,当大于12h的光照后,其硝酸盐含量会有所上升,干重也有所下降。综合起来,在250μmol/m2.s左右的光照环境中宜采用12h的光照,当光强低于250μmol/m2.s,应该适当延长光照时间。3.在110μmol/m2.s弱光条件下研究了不同光质(蓝光、红光和白光)处理对生菜生长、硝酸盐含量及相关生理指标的影响。结果表明,蓝光处理下,生菜叶绿素含量、根系直径、植株干重显著高于白光和红光处理,其次为白光,在红光处理下最低。但是硝酸还原酶活性在红光处理下达到最大值,为1.000μgNO2-/g.h,显著的高于其它光质处理。因此在设施弱光环境下栽培生菜,欲降低生菜中硝酸盐含量建议收获前采用红光处理。4.研究低于110μmol/m2.s的弱光强、光质、光照时间之间的交互效应对生菜生长、硝酸盐含量及相关生理指标的影响。结果表明,在交互作用下,光强、光照时间对叶绿素含量、根系直径、植株干重的影响因光质而异,变化规律各异;在各弱光光强下,硝酸还原酶的活性在蓝光、20h光照时间处理下最大;硝酸盐含量也以此处理下最低;三种光质下,蓝光下叶片的光合速率显著高于红光和白光;在交互作用下,各处理随着时间的延长光系统的光化学效率(Fv/Fm)逐渐降低。综合来看,在110μmol/m2.s弱光环境下,采用蓝光及20h光照时间可以提高其体内硝酸还原酶活性,减少其体内硝酸盐的积累。5.由上可知,光强、光质、光照时间无论是单因子还是交互作用都显著影响生菜硝酸盐累积,也显著影响对其生长发育和品质。这对于设施栽培商品化蔬菜生产利用光调控来降低硝酸盐含量提供了事实及理论依据,具有重要的应用价值。
设施弱光对生菜生长和硝酸盐累积的影响
摘要5-7
Abstract7-8
第一章 绪论12-21
1.1 蔬菜的硝酸盐污染13-14
1.2 蔬菜硝酸盐含量的限量标准14-15
1.3 光照条件对硝酸盐累积的影响15-18
1.3.1 光强对硝酸盐积累的影响15-16
1.3.2 光质对硝酸盐累积的影响16-17
1.3.3 光照时间对硝酸盐累积的影响17
1.3.4 光合碳代谢和硝酸盐还原的关系17-18
1.4 硝酸盐与硝酸还原酶的关系18-19
1.4.1 硝酸还原酶简介18-19
1.4.2 硝酸盐和硝酸还原酶的关系19
1.5 研究意义和主要内容19-21
1.5.1 设施园艺中光调控的研究意义19-20
1.5.2 研究的主要内容20-21
第二章 光强对生菜生长硝酸盐累积的影响21-31
2.1 材料与方法21-23
2.1.1 实验材料21
2.1.2 实验处理21-22
2.1.3 测定方法22
2.1.4 数据处理与分析22-23
2.2 结果与分析23-28
2.2.1 干重的变化23-24
2.2.2 根系直径的变化24
2.2.3 叶绿素含量的变化24-25
2.2.4 叶片光合速率的变化25-26
2.2.5 硝酸还原酶及硝酸盐含量26-27
2.2.6 叶绿素荧光参数Fv/Fm的日变化27-28
2.3 讨论28-31
第三章 光照时间对生菜生长和硝酸盐积累的影响31-42
3.1 材料与方法31-32
3.1.1 实验材料31
3.1.2 实验处理31-32
3.1.3 测定方法32
3.1.4 数据处理与分析32
3.2 结果与分析32-38
3.2.1 干重的变化32-33
3.2.2 根系直径的变化33-34
3.2.3 相对叶绿素含量的变化34
3.2.4 光合速率的日变化34-35
3.2.5 硝酸盐和硝酸还原酶活性的变化35-37
3.2.6 叶绿素荧光参数的影响37-38
3.3 讨论38-42
第四章 光质对生菜生长和硝酸盐积累的影响42-53
4.1 材料与方法43
4.1.1 实验材料43
4.1.2 实验处理43
4.1.3 测定方法43
4.1.4 数据处理与分析43
4.2 结果与分析43-50
4.2.1 不同滤光膜光质特征分析43-44
4.2.2 光质对植株干重的影响44-45
4.2.3 根系直径的变化45-46
4.2.4 相对叶绿素含量的变化46
4.2.5 光合速率的变化46-48
4.2.6 硝酸盐含量和硝酸还原酶活性的变化48
4.2.7 叶绿素荧光参数的变化48-50
4.3 讨论50-53
第五章 光强、光照时间、光质交互作用对生菜生长和硝酸盐累积的影响53-64
5.1 材料与方法54-55
5.1.1 实验材料54
5.1.2 实验处理54-55
5.1.3 测定方法55
5.1.4 数据处理与分析55
5.2 结果与分析55-61
5.2.1 交互作用对生菜植株干重的影响55-56
5.2.2 交互作用对生菜根系直径的影响56-57
5.2.3 交互作用对生菜叶绿素含量的影响57-58
5.2.4 交互作用对生菜硝酸盐含量的影响58-59
5.2.5 交互作用对生菜硝酸还原酶活性的影响59
5.2.6 交互作用对生菜光合速率的影响59-60
5.2.7 交互作用对叶绿素荧光Fv/Fm值的影响60-61
5.3 讨论61-64
第六章 结论与展望64-66
6.1 结论64-65
6.1.1 不同光强与生菜生长和硝酸盐累积的关系64
6.1.2 不同光照时间与生菜生长和硝酸盐累积的关系64
6.1.3 不同光质与生菜生长和硝酸盐累积的关系64-65
6.1.4 交互作用对生菜生长和硝酸盐累积的关系65
6.2 展望65-66
参考文献66-70
致谢70-71
附录 硕士期间发表的论文71
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