蘭燕

[摘 要]目的：探討音樂對(duì)植物生長中內(nèi)吲哚乙酸含量的影響。方法：分別對(duì)8種蔬菜進(jìn)行統(tǒng)一栽培管理，分為音樂組與對(duì)照組，定期測(cè)定其生長素內(nèi)吲哚乙酸含量。采集樣品后進(jìn)行HPLC液相色譜分析。結(jié)果：音樂組8種蔬菜內(nèi)吲哚乙酸含量均超過對(duì)照組，音樂組多種植物樣品的成長速度快于對(duì)照組，組間比較結(jié)果差異顯著，（P<0.05）均具備統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論：音樂聲頻可對(duì)植物生長中的吲哚乙酸含量產(chǎn)生刺激作用。

[關(guān)鍵詞]音樂;植物生長;內(nèi)吲哚乙酸;影響機(jī)制

[中圖分類號(hào)]S435.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

吲哚乙酸是一種植物體內(nèi)普遍存在的內(nèi)源生長素，其英文名稱為： indole-3-acetic acid，indol- yl-3-acetic acid 。屬吲哚類化合物，又名茁長素、生長素、異生長素。 對(duì)植物生長具有兩重性，植物不同部位對(duì)其敏感度不同，一般根大于芽大于莖。但是普遍研究表明，吲哚乙酸對(duì)于植物成長產(chǎn)生的支持作用相當(dāng)明顯。作為一種植物體內(nèi)普遍存在的有機(jī)物，很難通過化學(xué)合成來制作與加工。但是相關(guān)研究表明，吲哚乙酸可以通過音樂環(huán)境的刺激來增加轉(zhuǎn)化率。為了進(jìn)一步探討音樂對(duì)植物生長中內(nèi)吲哚乙酸含量的影響，本研究以8種植物類型作為研究對(duì)象，分別采取進(jìn)行了音樂環(huán)境構(gòu)建并定期采用，統(tǒng)計(jì)吲哚乙酸含量的增加值，以及植物株高的生長變化，以便為相關(guān)研究提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)樣品

本研究所使用的實(shí)驗(yàn)樣品，均于2018年3月至6月在天津市北辰區(qū)華冠蔬果種植基地、蘇州市玖豐農(nóng)產(chǎn)品種植園、晉中市閆春保農(nóng)產(chǎn)品種植園三地采購。3地音樂聲頻試驗(yàn)開展，分別采用了聲波助長設(shè)備，并對(duì)生長中的植物播放了大量古典音樂，以及混合了昆蟲鳴聲的音頻聲波。每日7點(diǎn)至10點(diǎn)連續(xù)播放3 h。于4月20日，在天津市北辰區(qū)華冠蔬果種植基地采集了大棚番茄和大棚黃瓜兩種植物樣品。于5月15日，在蘇州市玖豐農(nóng)產(chǎn)品種植園采集了溫室小番茄、溫室番茄、溫室香瓜、溫室黃瓜、大棚茄子、大棚黃瓜、大棚番茄等7種植物樣品。于6月15日，在晉中市閆春保農(nóng)產(chǎn)品種植園采集了豇豆、大棚番茄、大棚茄子、大棚黃瓜等4種植物樣品。

1.2 實(shí)驗(yàn)器材

本次實(shí)驗(yàn)對(duì)植物樣品生長素吲哚乙酸含量的檢驗(yàn)，應(yīng)用了全新一代實(shí)驗(yàn)室高端氣相色譜儀GC6891N，檢測(cè)限為≤2.5pgC/s [n-C16]，動(dòng)態(tài)線性范圍≥107（±10%），控溫范圍為室溫+5℃～450℃，另包括爐箱溫控，兩個(gè)進(jìn)樣口、兩個(gè)檢測(cè)器、兩個(gè)輔助加熱區(qū)。輔助設(shè)備選用美國wa.ters公司生產(chǎn)的2998PDA檢測(cè)器，上?？茖?dǎo)超聲儀器廠提供的SK5200LH型超聲波清洗儀，以及BUCHI公司提供的R.210型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。聲頻發(fā)生器功率控制在10 w×2.8 Ω。以古典音樂，及多種昆蟲鳴聲為混合音頻，進(jìn)行連續(xù)性播放。所選試劑包括：吲哚乙酸標(biāo)樣、甲醇、乙醇、超純水等。

1.3 制備標(biāo)準(zhǔn)品

精準(zhǔn)測(cè)量0.01g吲哚乙酸標(biāo)樣，以甲醇作為分析純對(duì)標(biāo)樣進(jìn)行溶解，容至100 ml且呈現(xiàn)棕色時(shí)導(dǎo)入容量瓶，作為實(shí)驗(yàn)?zāi)敢?。將該?shí)驗(yàn)?zāi)敢哼M(jìn)行數(shù)倍稀釋后，配置成含有吲哚乙酸的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。依次進(jìn)樣，對(duì)其反相色譜柱進(jìn)行測(cè)定，柱溫保持在25oC。流動(dòng)相甲醇以1 ml/min的4：6比例為基礎(chǔ)，經(jīng)0.45 ?m微孔濾膜過濾后進(jìn)行色譜分析。分別將臨近音頻設(shè)備的試驗(yàn)區(qū)植物，與遠(yuǎn)離音頻設(shè)備的對(duì)照組植物截取生長最高點(diǎn)150mm嫩芽。統(tǒng)一截取頂端葉片，稱重后速凍研磨成粉狀物質(zhì)，再次加入50 ml甲醇并冷卻。超聲浸提40 min后，對(duì)浸提液離心15 min，轉(zhuǎn)速為12 000 r/rain，進(jìn)而得到植物生長素上清液，依據(jù)l：8的殘?jiān)颗挪?，反?fù)上述操作完成2次浸提，最終得到實(shí)驗(yàn)上清液。通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀設(shè)備對(duì)上清液進(jìn)行濃縮至干，在最終所得殘留物中附加10ml甲醇進(jìn)行溶解，取1ml透過0.45 ?m微孔進(jìn)行色譜分析。每組樣品反復(fù)測(cè)驗(yàn)3次以上，的最終平均值錄入統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。對(duì)音樂組和對(duì)照組所有實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行生長素吲哚乙酸含量測(cè)定，并統(tǒng)計(jì)其多次檢測(cè)時(shí)產(chǎn)生的微觀差異。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

將多次測(cè)定吲哚乙酸含量的數(shù)值錄入SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，進(jìn)行數(shù)理分析與統(tǒng)計(jì)。計(jì)量資料以（x±S）表示，采用t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以（%）百分比表示，采用x2檢驗(yàn)。以（P<0.05）代表差異具備統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 八種植物樣品吲哚乙酸含量測(cè)定結(jié)果

2.1 三地兩組八種植物樣品吲哚乙酸含量均值對(duì)比結(jié)果

音樂組8種蔬菜內(nèi)吲哚乙酸含量均超過對(duì)照組，（P<0.05）差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組八種植物樣品吲哚乙酸含量均值對(duì)比結(jié)果如表1所示。

從表1統(tǒng)計(jì)結(jié)果的對(duì)比中可以發(fā)現(xiàn)，每種植物成長過程中吲哚乙酸含量皆為音樂組更高，各組數(shù)據(jù)檢驗(yàn)值可得顯著差異結(jié)果。除天津市北辰區(qū)華冠蔬果種植基地的實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異度較小，其他兩地的對(duì)比結(jié)果更為突出。音樂聲頻對(duì)多種植物成長中的吲哚乙酸含量產(chǎn)生了明顯的刺激作用。另外，晉中市閆春保農(nóng)產(chǎn)品種植園區(qū)采集的豇豆植物樣品增加率最高，達(dá)到了18.364%。蘇州市玖豐農(nóng)產(chǎn)品種植園采集的黃瓜植物樣品也達(dá)到了13.36%的增長率。除晉中市閆春保農(nóng)產(chǎn)品種植園采集的黃瓜樣品增加率僅為2.70%之外，其他組別的植物樣品增加了對(duì)比結(jié)果均在5.00%以上?？梢宰C實(shí)音樂對(duì)于植物生長中的吲哚乙酸含量船明顯的刺激作用。

2.2 三地各組不同時(shí)間段采集植物樣品成長速度對(duì)比結(jié)果

音樂組多種植物樣品的成長速度快于對(duì)照組，組間比較結(jié)果差異顯著，（P<0.05）均具備統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。三地各組不同時(shí)間段采集植物樣品成長速度對(duì)比結(jié)果如表2所示。

該實(shí)驗(yàn)結(jié)果也可從多組樣品的株高生長率差值對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，由于音樂實(shí)驗(yàn)組對(duì)植物吲哚乙酸含量產(chǎn)生了刺激作用，致使植物生長速度超過了對(duì)照組。其中大棚黃瓜的增長值最高，達(dá)到了237mm，同比增長占比為29.06%。其次為溫室香瓜，其增加值達(dá)到了122mm，同比增長占比為22.64%。其他組別株高增加值對(duì)比數(shù)據(jù)也相對(duì)明顯，至少存在27mm以上增加值差異，可以證實(shí)音樂環(huán)境對(duì)植物吲哚乙酸含量刺激后，產(chǎn)生了成長速度的激發(fā)，可證實(shí)音樂環(huán)境下植物生長速度更快。

3 討論

植物葉片表面分布諸多細(xì)小氣孔，是植物與外界環(huán)境完成氣體交換與水分蒸發(fā)的窗口。植物在音樂環(huán)境下生長時(shí)，音樂旋律經(jīng)空氣傳播，產(chǎn)生了刺激性節(jié)奏的聲波音頻。而這種聲波振動(dòng)可直接刺激植物葉片表面氣孔，擴(kuò)大和增加氣孔開放度。在葉片氣孔擴(kuò)增之后，植物便增加了光合作用的吸收率。至使光合作用更加活躍，植物體內(nèi)合成有機(jī)物質(zhì)的原始基數(shù)也在不斷上升，而植物的呼吸作用必然產(chǎn)生更高的反應(yīng)條件，為植物生長提供了所需的能量。依據(jù)斯特哈默的研究成果分析，音樂聲頻中的每一個(gè)音符都應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的某一個(gè)氨基酸分子產(chǎn)生連帶反應(yīng)，一首樂曲實(shí)際上對(duì)應(yīng)了完整的蛋白質(zhì)氨基酸排列。那么在為植物生長創(chuàng)造音樂環(huán)境之后，植物體內(nèi)的吲哚乙酸含量也會(huì)更加活躍，從而產(chǎn)生了對(duì)于植物成長速度的支持。

在本次研究中發(fā)現(xiàn)，音樂組8種蔬菜內(nèi)吲哚乙酸含量均超過對(duì)照組，音樂組多種植物樣品的成長速度快于對(duì)照組，組間比較結(jié)果差異顯著，（P<0.05）均具備統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？梢赃M(jìn)一步證實(shí)，音樂聲頻對(duì)于植物生長確實(shí)能夠產(chǎn)生刺激作用，但是對(duì)于不同植物或生長環(huán)境仍然存在不同的刺激程度。利用音樂聲頻對(duì)農(nóng)作物和植物進(jìn)行刺激，在國內(nèi)外多數(shù)研究中均得到了較為滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，且生長素吲哚乙酸的測(cè)定值均有所增加，可以認(rèn)為音樂環(huán)境對(duì)吲哚乙酸含量的遞增產(chǎn)生了較強(qiáng)的促進(jìn)作用。音樂聲波對(duì)植物生長所產(chǎn)生的刺激作用，是通過聲波應(yīng)力令植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)增加，而吲哚乙酸便是極為重要的成長素。該項(xiàng)研究對(duì)于新型農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、以及環(huán)保農(nóng)業(yè)的發(fā)展均具有重要意義。但是關(guān)于聲波處理技術(shù)的應(yīng)用方法和環(huán)境構(gòu)建技術(shù)仍然需要進(jìn)一步研究和積累。諸如音樂聲頻選取何種類型、生長環(huán)境中的音量控制條件、何種音樂類型對(duì)應(yīng)具體植物種類、以及音樂環(huán)境與植物生長的必然聯(lián)系等等，類似研究仍然需要持續(xù)探索，以期最終完全掌握音樂環(huán)境對(duì)于植物生長的支持原理，為構(gòu)建合理的種植栽培技術(shù)提供理論方案和實(shí)踐方向。

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