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我国设施园艺业发展迅速,总面积位居世界第一,但是绝大多数设施都为简易型,对环境可控程度比较低,保温、增温能力差,寒冷的季节寒害频频发生;温室与塑料大棚的平均透光率只能达到50%左右,西南地区冬春多阴雨天气,使其有效光照进一步降低,低温弱光并发灾害经常发生,给设施蔬菜生产造成了严重影响;苗期容易发生结冰、萎蔫、黄化、死苗、沤根等;开花结果期容易发生落花、化瓜、落果等。针对温室内低温弱光采取的措施包括:适时揭盖草帘,人工照明补光,选用新型滴流膜,安装镀铝反光膜,选育温室生产专用品种等等,这些措施有的操作麻烦,有的成本较高;相比之下,施用外源物质对防治低温弱光伤害具有操作简便、低成本和省事省力等优点。
本研究以四叶期辣椒为试验材料,喷施不同浓度的ALA、CaCl2,经低温弱光处理后,通过测量辣椒幼苗的叶绿素含量、可溶性糖含量等生理指标,筛选出了处理渝椒5号的最适浓度:1.0mmol/L的CaCl2、30mg/L的ALA,处理辛香8号的最适浓度:2.0mmol/L的CaCl2、45mg/L的ALA;通过进一步的试验表明两种物质增强辣椒耐低温弱光能力的贡献各有不同,ALA主要对耐弱光方面贡献大,CaCl2主要对增强辣椒耐低温方面起作用。将上述两种物质按不同比例进行组合,在四叶期辣椒上进行试验,筛选出了效果较好的组合A,对渝椒5号的处理最适合的组合是CaCl2浓度是1.0mmol/L、ALA浓度是30mg/L;对辛香8号的处理最适合的组合是CaCl2浓度是2.0mmol/L、ALA浓度是45mg/L。
低温弱光对植物细胞的伤害是多方面的,首先低温使细胞膜系统受损,破坏植物体内抗氧化酶系统,膜脂过氧化加剧,活性氧大量积累;SOD作为植物体内主要的抗氧化酶之一,低温弱光易使SOD活性降低,MDA含量大量积累;本研究表明喷施适合浓度的ALA、CaCl2可以使辣椒幼苗在低温弱光下保持SOD酶的活性,同时降低MDA含量,SOD活性与MDA含量呈现显著的负相关。可溶性糖和脯氨酸作为植物细胞内主要的渗调物质,对植物耐低温弱光能力具有重要作用;本研究中,喷施ALA和CaCl2使辣椒植株在低温弱光逆境下叶片可溶性糖和脯氨酸含量保持较高水平。光照强度不足易导致植物叶绿素含量降低,叶绿素a/b降低;研究表明喷施上述两种物质有助于辣椒叶片在低温弱光下保持较高的叶绿素含量水平,降低叶绿素a/b值,而叶绿素a/b降低对于提高LHCP1的捕光能力,增强电子传递链电子转移效率,提高逆境下植物光合作用有重要的意义。