牛黎娟
(河南滑縣留固鎮農業服務中心,河南 滑縣 456464)
目前普遍認為,缺鈣是引起水培蔬菜迅速 膨大的葉片或正在發育的組織燒邊發生的主要 原因。鈣是植物體內重要的礦質元素之一,是細胞壁的重要組成成分,對植物細胞或組織的 結構穩定性具有重要作用。此外,鈣還在植物 體內信號轉導、種子萌發、光合作用、生理代謝 和酶活性調控以及細胞膨大等生理過程中扮演重 要的角色。鈣通過蒸騰作用中蒸騰流的驅動在植 物體內由根系向葉片運輸,然而,鈣也是植物體 內難以移動的礦質元素之一,幾乎不能從成熟的 葉片轉運到新長出的幼嫩葉片中。水培蔬菜中幼嫩葉片中的鈣含量普遍低于成熟葉片。因此,迅速膨大的幼嫩葉片更容易因缺轉而發生燒邊癥狀。
田間評價法是指將待評價的蔬菜品種進行常 規田間種植,待收獲時調查燒邊發生情況,計算 燒邊發生率和燒邊指數。調查的結果受到種植 季節和氣候等環境條件的影響,結果可重復性差。
苗期評價法是指通過營養液栽培的手段,在 幼苗時期評價燒邊抗性的方法。該方法在人工控 制的環境中,使用NaN03替代營養液配方中的 Ca(N03)2,很容易控制營養液中的鈣離子濃度,促進幼苗期植株發生燒邊,相較于田間評價法,具有可靠性強,省時省力等優點。
該方法是由Yoshikawa在1998年創立的,用于檢測評價大白菜對缺鈣的抗性,鑒定結果具 有很強的可重復性。具體方法為:將離體葉片 插入含有300 ml EDTA溶液和10 mg/kg赤霉素 的塑料盒子中,培養3 h后,用另一只塑料盒子 覆蓋保濕,轉移到光照培養箱中,30黑暗條件 下繼續培養48 h。培養結束后調查葉片燒邊(葉 緣小黑點或腐爛)發生情況。由于該方法使用離體葉片進行處理,因此可以用于大規模篩選大白菜抗燒邊材料。
報道了一種用于評價生菜燒邊 抗性的室內培養評價法。生菜種子消毒后,首先 播種于MS培養基(含3%蔗糖和0.8%瓊脂)上萌發至第1片真葉展開;將具有1片真葉的生 菜幼苗轉移至含有0.01 mmol/L或1.0 mmol/L EGTA的培養基上,控制環境溫度25尤,16/8h 光暗周期,光照強度70 fimol/(m2_s)。培養8d后調查燒邊葉片數,計算燒邊發生率。該方法具 有簡單易行,便于規模化操作的優點,可在短時 間內完成大量品種的燒邊抗性評價。
外部環境條件如光照、溫度、水分、空氣流 動速度等通過影響植株的生長顯著影響水培葉菜 類蔬菜燒邊的發生率。
(1)光照強度和光質
高光強可促進葉菜類的生長,增加葉片對鈣元素的需求,引起燒邊的發生。然而高光強所引起的燒邊發生率的上升,可以通過其他環境的 調節來緩解。Frantz等研究表明,將光強提 高到1000 μmol/(m2-s),同時增加葉片分生組織 周圍的空氣流動,可以使生菜的商品產量増加2倍,而不引起燒邊的發生。
光質是影響葉菜類蔬菜燒邊的另一個重要因子。目前具有紅光、藍光、白光等不同光質組合的LED光源已經普遍應用于水培蔬菜生產,研究發現使用紅/藍LED光源栽培生菜的燒邊發生 率高于采用紅光作為
單一光源,而采用藍光單一 光源栽培的生菜由于生長緩慢,燒邊發生率顯著 低于其他光源。因此水培生產中,可以選擇暖白光或暖白光/藍光LED作為照明光源。
(2)濕度
空氣濕度和水汽壓差可通過影響葉片的蒸騰 速率影響鈣在植物體內的運輸。內部新生葉片受外部成熟葉片的影響,周圍形成高濕的環境,其 蒸騰速率顯著低于外部成熟葉片,這就導致心葉 更容易發生燒邊癥狀。白天維持適度的水汽壓差,促進蒸騰作用的進行,而夜間保持較高的濕度條件,增加根壓,可以促 進鈣在植物體內的運輸及均勻分布。
(3)礦質元素
植物體內鈣離子的吸收會受到其他陽離子的競爭性抑制(拮抗作用)。如增加營養液中 的NH4+和K+濃度可顯著減少鈣離子的吸收。報道營養液中高鉀含量會顯著增加葉 片燒邊發生率,而同時提高營養液中鉀和鈣的含量可以緩解由于高鉀引起的燒邊癥狀。
水培蔬菜生產中,應盡量選用抗燒邊的品種以減小損失。如抗燒邊生菜品種 “Sungreen” “Notip”等;抗燒邊白菜品種“春笑” “黃味小町”等。
此外,報道選用對燒邊敏感的生菜 品種“Marino”作為指示品種與目標品種同時種 植,可提前2d監測燒邊癥狀的發生,此時采取 營養液增施4 mmol/L CaCl2鈣肥的措施,可減少目標品種燒邊的癥狀。
改善栽培環境條件,增加新生葉片的蒸騰 速率,促進鈣在植物體內的吸收和運輸,可減少 燒邊的發生。具體措施如下:在栽培過程中應避免突然的光照強度變化;白天維持適度的水汽壓差(3.0~6.0 g/m3);夜晚保持較高的濕度(>95%);增加溫室內的空氣流動(0.28~1.00 m/s)等。
葉菜類蔬菜達到商品要求時要及早采收,可避免燒邊發生引起的產量損失。