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本试验以黄瓜(Cucumis sativus L.)为试材,在拱棚中研究了空间电场(A1为大气电场0.12kV/m、A2为28 kV/m、A3为40 kV/m的人工空间电场)和CO2(Bt为370μmol·mol-1大气CO2浓度,B2为初始5000μmol·mol-1CO2浓度)对其幼苗生长、光合作用、抗旱耐盐性的影响。结果表明:
1空间电场对黄瓜幼苗的株高、株叶片数、株叶面积具有明显的促进生长的作用,空间电场与高浓度CO2互作更增加了对植株的这种正向促进效应。但对植株茎粗来说,影响效果不明显。
2高浓度CO2能明显促进空间电场对黄瓜幼苗生物量的增加幅度,最大鲜重比对照增加107.50%,最大干重比对照增加116.28%。表明空间电场和CO2互作生物产量倍增效应。空间电场和CO2处理降低了黄瓜幼苗叶片叶绿素的含量。
3研究表明空间电场及CO2处理对黄瓜幼苗叶绿素荧光动力学参数的影响。结果显示,空间电场和CO2处理可明显提高植株细胞叶绿素分子对光的吸收效率(Fv),可明显提高植株光合作用过程中叶绿体PSⅡ反应中心的开放程度和活跃程度(Fv/Fo),但对PSⅡ反应中心的电子传递(Fm/Fo)和最大光化学量子产量(Fv/Fm)无明显影响。
4研究表明空间电场及CO2处理对黄瓜幼苗光合一光强响应的影响。结果显示,光合有效辐射(PAR)越强,空间电场和CO2处理对黄瓜幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的正向促进作用越大,植物生长越快。但对植株细胞间隙CO2浓度(Ci)影响不大。
研究表明空间电场及CO2处理对黄瓜幼苗光合一CO2响应的影响。结果显示,CO2浓度的变化,基本上不改变空间电场和CO2处理对黄瓜幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)的影响。但对植株蒸腾速率(Tr)产生明显影响,低浓度CO2处理的植株,Tr随着电场强度增强而降低,水分代谢减缓。高浓度CO2处理的植株,Tr则随着电场强度的增强而增大,水分代谢加速。
5研究表明空间电场及CO2处理对黄瓜幼苗光合参数的影响。结果显示,高强度空间电场和高浓度CO2处理组合能显著提高黄瓜幼苗净光合速率(Pn),显著扩大植株对光的利用范围,提高植株对光的利用率,从而促进植物的生长。电场和CO2处理对黄瓜光合作用电子传递和光合磷酸化效率基本无明显影响。
6研究表明空间电场和CO2共同处理对黄瓜幼苗主要抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响。结果显示,高强度空间电场与高浓度CO2相结合能明显提高植株超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,降低丙二醛(MDA)含量,从而对植物幼苗的生长产生正效应。
7研究表明空间电场处理黄瓜幼苗,其植株抗旱、抗盐能力明显低于对照,生长势(植株株高、茎粗、叶片数、叶面积)下降幅度较大。在干旱状态下,空间电场和CO2处理能进一步加大黄瓜幼苗叶绿素含量的下降幅度。
研究表明空间电场及CO2处理在干旱胁迫状态下对黄瓜幼苗叶绿素荧光动力学参数的影响。结果显示,干旱胁迫普遍降低空间电场和CO2各处理植株的荧光参数Fo、Fm、Fv数值,对荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Fm/Fo基本无影响。也表明在干旱状态下,空间电场和CO2处理能明显降低黄瓜幼苗游离脯氨酸(FPro)的含量,从而减弱植株的抗旱能力。
8研究表明空间电场及CO2处理在盐胁迫状态下对黄瓜幼苗叶绿素荧光动力学参数的影响。结果显示,盐胁迫普遍降低空间电场和CO2各处理植株的荧光参数Fo、Fm、Fv数值,对荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Fm/Fo基本无影响。
研究表明空间电场和CO2共同处理在干旱、盐胁迫状态下对黄瓜幼苗主要抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响。结果显示,高强度空间电场与高浓度CO2相结合能明显降低植株超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,明显提高丙二醛(MDA)含量,从而对植株幼苗抗逆性产生负效应。