营养液循环间隔时间对紫色小白菜根系解剖结构和生理特性的影响

该研究通过自制营养液循环系统,设置系统运行和停止时间均为7.5min(T_1)、15min(T_2)、22.5min(T_3)、30min(T_4)4个处理,以静止营养液培养为对照(CK),研究不同营养液循环间隔时间对营养液环境指标及水培紫色小白菜根系形态学指标、脯氨酸、丙二醛含量、根系内源激素及根系细胞显微结构的影响,以探究营养液循环间隔时间对水培紫色小白菜根系生长的影响机理。结果显示:(1)第0～10天,CK的营养液溶解氧含量下降了3.5mg/L,T_1～T_4的溶解氧下降幅度基本一致,约下降了1.2mg/L,CK的营养液溶解氧下降速率约为T_1～T_4的3倍;营养液的循环间隔时间处理对营养液温度及离子总量无影响。(2)于处理后第10天,T_1～T_4处理的紫色小白菜根系总长度、根系表面积、根系平均直径等根系形态学指标均大于CK处理,且T_2、T_3较T_1、T_4的根系生长更优,说明一定范围的营养液循环间隔时间能促进根系生长。(3)CK的紫色小白菜根系脯氨酸和丙二醛含量最高,T_2在T_1～T_4营养液循环处理中脯氨酸和丙二醛含量均相对较高,T_4处理最低且二者均显著低于对照。(4)各处理10d后,紫色小白菜根系内源激素有显著差异,其中IAA和GA3含量变化一致,均为T_2>T_3>T_4>T_1>CK;ABA含量的大小顺序为CK>T_4>T_1>T_3>T_2,且T_2的ABA和ZR含量也基本处于最低水平。(5)细胞显微结构观察发现,T_1～T_4处理的根系横切面由内向外第3层皮层细胞数量、新生侧根距离根尖1cm处直径、维管束和木质部区域直径占根系直径的比例均显著高于对照,且3项指标均为T_2最大(30个、450μm、42.22%),说明T_2的根系长势最优。研究表明,营养液循环间隔时间为15min(T_2)能够显著改善营养液溶解氧含量,有效提高根系IAA和GA3含量、促进根系皮层细胞分裂、增加新生侧根直径以及维管束和木质部区域直径,从而使水培紫色小白菜根系生长最优。