论文部分内容阅读
以海花1号、奇山208、鲁花9号、徐花13、郑红3号为材料进行水培试验，研究了不同浓度的铁和镉处理下花生(Arachishypogaea)叶片结构和光谱特征，主要研究结果如下： (1)通过水培试验，研究缺铁和镉胁迫对花生(奇山208和海花1号)叶片结构及光谱特征的影响。研究结果表明，在50μmol/L铁浓度下，随着镉浓度的增加，近红外波段(700-1130nm)下的反射率、非结构依赖性色素指数(SIPI)、气孔密度(SD)、叶片厚度(LT)、栅栏组织(PT)、栅栏组织与海绵组织厚度比(P/S)、上表皮厚度(UET)、下表皮厚度(LET)增大；红边比率指数(mSR705)、归一化植被指数(chlNDI)、水波段指数(WBI)、红绿比率(RG)、红边位置(REP)、气孔长度(SL)下降。在缺铁情况下，随着镉浓度的增加，近红外波段下的反射率、mSR705、chlNDI、REP、SB、LT、PT、P/S、UET、LET增大，SIPI、WBI、RG、SD、SL、LBRS降低。因品种不同而各指标有一定的差异。说明镉胁迫会导致花生叶片的叶绿素含量降低，诱导叶片形成一定的旱生结构：如叶片和栅栏组织增厚，栅栏组织海绵组织厚度比增大，气孔密度增加，长度变小，这种结构使得植物既能降低水分蒸腾，又能最大限度地维持CO2的吸收。 (2)以花生(奇山208号和海花1号)为研究对象，采用水培试验，研究不同浓度的铁对低镉(0.2μmol/LCd)条件下花生叶片解剖结构和光谱特性的影响。研究结果表明，0μmol/LFe处理组的近红外波段的反射率最大，25μmol/LFe处理组最小。随着铁浓度的增加，mSR705、RG、chlNDI、WBI、REP升高，SIPI下降。叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、上表皮厚度、下表皮厚度增大，栅栏组织与海绵组织厚度比、上下表皮气孔密度降低。说明不同浓度的铁对花生的叶片结构、色素含量产生了一定的影响。低镉(0.2μmol/L)环境下，0μmol/LFe处理组和100μmol/LFe处理组的近红外波段反射率较高，25μmol/LFe处理组较低。随着铁浓度的增加，mSR705、RG、chlNDI、WBI、REP升高，SIPI下降。叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、上表皮厚度、下表皮厚度增大，栅栏组织与海绵组织厚度比、上下表皮气孔密度降低。因品种不同而各指标有一定的差异。说明一定浓度的Fe对低镉条件下植物的毒害效应起到缓解作用。(3)以花生(海花1号、鲁花9号、徐花13号和郑红3号)为研究对象，采用水培试验，探讨缺铁低镉对花生叶片解剖结构和光谱特征的交互影响及其关系。研究结果表明在可见光波段(500-700nm)，0μmol/LFe处理组的花生叶片反射率要高于50μmol/LFe处理组。品种间由高到低的顺序为海花1号、鲁花9号、徐花13号、郑红3号。在近红外光波段，50μmol/LFe处理组的反射率高于0μmol/LFe处理组。在低镉(0.2μmol/LCd)处理组条件下50μmol/LFe处理组的所有花生品种的mSR705、RG、chlNDI、WBI和REP均比0μmol/LFe处理组高，50μmol/LFe处理组的SIPI均比0μmol/LFe处理组小，且差异显著。低镉缺铁能诱导花生叶片气孔密度增大，气孔长度减小，品种间有一定差异。所有花生品种的50μmol/L铁处理组的叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度均比缺铁处理要高，差异显著。相反，缺铁处理的栅栏组织与海绵组织厚度比显著高于50μmol/LFe处理组。说明铁对镉毒害植物起到了一定的保护作用，通过提高叶片厚度、栅栏组织厚度、上下表皮厚度这样的旱生指标增加植物适应环境的能力。相关性分析表明，1079nm波长下的光谱反射率与叶片厚度、栅栏组织、海绵组织、上表皮厚度、下表皮厚度成显著正相关，和栅栏组织与海绵组织的厚度之比成负相关。说明近红外反射光谱可以作为研究叶片结构的一种快速、无损且高效的方法。