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臭氧發(fā)生器濃度對番茄根系的影響

2024-08-20 08:41:51| 發(fā)布者:

一、臭氧發(fā)生器產(chǎn)出的臭氧不同濃度臭氧營養(yǎng)液對番茄根系不同生長期生理指標的影響 不同濃度臭氧營養(yǎng)液對番茄根系不同生長期生理指標的影響情況見圖2。從圖2可見,不同濃度...

一、臭氧發(fā)生器產(chǎn)出的臭氧不同濃度臭氧營養(yǎng)液對番茄根系不同生長期生理指標的影響


    不同濃度臭氧營養(yǎng)液對番茄根系不同生長期生理指標的影響情況見圖2。從圖2可見,不同濃度臭氧營養(yǎng)液對番茄根系不同生長期的抗氧化酶活性以及MDA含量影響不同。2、4m g/L處理的臭氧營養(yǎng)液對番茄幼苗期、開花期以及結果期的POD、CAT活性產(chǎn)生了一定的影響,但差異均不顯著(P>0.05),這與鄭亮[22]和李艷芬[23]的部分研究結果臭氧營養(yǎng)液處理的CAT活性與對照相比沒有顯著變化相似,可能是與CAT清除H202的效率有關;臭氧營養(yǎng)液處理的POD活性與前人的研究成果出現(xiàn)差異,這可能與植物根部和葉片內(nèi)POD自身還原性強弱存在差異有關。在SOD活性方面,番茄幼苗期2mg/L處理的活性顯著低于其余各處理(P0.05),說明幼苗期番茄并未產(chǎn)生逆境肋迫響應;4mg/L處理較2mg/L處理的SOD活性出現(xiàn)了顯著上升

二、相同濃度臭氧營養(yǎng)液對番茄根系不同生長期生理指標的相對影響


    由于植物自身在不同生長時期的抗氧化酶和MDA含量會存在差異,為了消除采用絕對值進行比較的缺點,定義了一個相對值β,并通過β來判斷臭氧營養(yǎng)液對番茄生長的影響。

β=(處理的對應指標-對照的對應指標)/對照的對應指標×100%,

若B正值,說明處理的生理指標高于同期對照:若β為負值,說明處理的生理指標低于同期對照。β的值越大,說明處理與對照的差異越大,即臭氧處理產(chǎn)生的影響越大。


    相同濃度臭氧營養(yǎng)液對番茄根系不同生L期生理指標的相對影響情況分別見圖3、圖4。從圖3、圖4可見,在同一濃度臭氧營養(yǎng)液處理下,番茄根系在不同生長時期的抗氧化酶相對活性和MDA相對含量方面出現(xiàn)了不同程度的變化。在2mg/L臭氧營養(yǎng)液處理下,番茄根系在整個生長過程中的POD相對活性較對照均出現(xiàn)了下降,但差異并不顯著(P>0.05);在MDA相對含量方面,隨著臭氧營養(yǎng)液處理濃度的增加,番茄根系MDA相對含量在幼苗期、開花期、結果期出現(xiàn)了遞增,結果期較幼苗期和開花期出現(xiàn)了顯著上升(P3小結與討論

  臭氧本身具有不穩(wěn)定性,理論上臭氧通過氣孔進入植物細胞后,會在轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定狀態(tài)過程中形成活性氧O2-和H202等,活性氧大量積累后會干擾植物細胞中活性氧的產(chǎn)生-清除之間的平衡,降低植物自身活性氧的清除能力,最終會導致膜脂和膜蛋白的損傷,破壞膜結構和功能的穩(wěn)定性,從而對植物造成傷害[24]。在長期的進化過程中,植物形成了酶促和非酶促兩大類保護系統(tǒng)來保護自身細胞免受活性氧的氧化傷害。SOD、CA T、POD是組成植物體內(nèi)酶促體系的重要酶類,SOD是氧自由基代謝的第一個酶類,被認為是植物體內(nèi)氧代謝的關鍵酶,能催化體內(nèi)超氧陰離子(O2-)歧化反應產(chǎn)生O2和H2O2,從而避免形成對植物更具危害性的OH-[25]。


  CAT可將SOD作用過程中產(chǎn)生的H202轉(zhuǎn)化為H2O,與SOD協(xié)同作用使活性氧維持在較低水平[2

6]。在植物細胞中分解H202的酶有很多,CAT和POD被認為是植物體內(nèi)保護細胞免受H202傷害的主要酶。當機體內(nèi)活性氧的累積超過正常狀態(tài)下CAT、SOD等抗氧化酶能有效控制的范圍時,細胞會增加對這些酶的合成,這些酶的增加以及體內(nèi)膜保護系統(tǒng)被誘導而加強生理活動是對昊氧等逆境的肋迫響應,抗氧化酶活性增高(15)兄于植物抵抗臭氧肋迫的危害[27]。MDA作為膜脂過氧化的最終產(chǎn)物,能反映機體內(nèi)膜脂的過氧化程度,從而間接地反映細胞的損傷程度[28]。



  試驗中,臭氧營養(yǎng)液處理的番茄根系抗氧化酶活性及膜脂過氧化產(chǎn)物較對照出現(xiàn)了不同程度的差異。2mg/L的臭氧營養(yǎng)液處理后,出現(xiàn)了不同結果,在番茄幼苗期,SOD活性較對照出現(xiàn)了顯著下降,說明幼苗期番茄并未產(chǎn)生逆境肋迫響應,也可能是臭氧營養(yǎng)液澆灌過程中,臭氧從營養(yǎng)液中溢出來分解成氧氣,而氧氣對根的促進作用掩蓋了臭氧的肋迫作用所致;在番茄開花期CAT活性和結果期POD活性較幼苗期均出現(xiàn)了上升,番茄根系的抗氧化能力得到了明顯增強;在番茄結果期,MDA的含量較對照出現(xiàn)了顯著性升高,表明結果期番茄根系對2mg/L的臭氧營養(yǎng)液產(chǎn)生了抵御作用。


  4mg/L的臭氧營養(yǎng)液處理后,結果期番茄根系MDA含量較2mg/L處理出現(xiàn)了顯著降低,這表明4mg/L的臭氧營養(yǎng)液使結果期番茄根系膜脂過氧化系統(tǒng)受到了破壞,打破了番茄自身可以承受的調(diào)控范圍。因此,4mg/L的臭氧營養(yǎng)液澆灌對結果期的番茄生長會產(chǎn)生不利影響。

綜合番茄根系生理指標的測定結果,2mg/L濃度的奧氧營養(yǎng)液澆溫后,番茄根系并未表現(xiàn)出可視性的傷害;

4 mg/L濃度的臭氧營養(yǎng)液處理后,結果期的番茄根系表現(xiàn)出受到了逆境肋迫的現(xiàn)象。由此可以推測,在試驗條件下,臭氧營養(yǎng)液的安全濃度為2.0~4.0mg/L。因此,采用適當?shù)某粞鯘舛群颓‘數(shù)脑耘嗄J剑贸粞鯇I養(yǎng)液進行消毒是可行的,營養(yǎng)液中殘留的臭氧不會對番茄的生長產(chǎn)生不利影響。



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