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不同光強(qiáng)的LED 紅藍(lán)光對(duì)綠蘿生長(zhǎng)及其甲醛去除效果的影響

2022-02-18 06:44張紫研鄭紫凌孔令翀張俊文方治國(guó)
南方農(nóng)業(yè) 2022年1期
關(guān)鍵詞:綠蘿葉面積藍(lán)光

張紫研,楊 青,鄭紫凌,孔令翀,張俊文,方治國(guó)

(浙江工商大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,浙江杭州 310018)

室內(nèi)環(huán)境與人們的健康密切相關(guān),成年人約有80%~90%的時(shí)間是在室內(nèi)度過(guò)的,而一些行動(dòng)不便的老人、嬰兒等可能有高達(dá)95%的時(shí)間生活在室內(nèi)[1-2]。目前,室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量整體情況不容樂(lè)觀,世界范圍內(nèi)每年有超過(guò)500 萬(wàn)人死于室內(nèi)空氣污染[3-6]。室內(nèi)環(huán)境中的污染物主要來(lái)源于家具和各種裝修材料,長(zhǎng)期暴露在高濃度室內(nèi)污染物的環(huán)境下會(huì)嚴(yán)重影響人體健康[7]。甲醛在室溫下是一種無(wú)色有刺激性的氣體,為室內(nèi)主要污染物[8-9],長(zhǎng)期處于較高濃度甲醛環(huán)境中,會(huì)對(duì)人眼、鼻、呼吸道產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激作用[10-12]。此外,甲醛已被世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)列入致癌物清單。如何高效治理室內(nèi)空氣污染物,減少其對(duì)人們健康的不良影響已成為科研人員關(guān)注的重點(diǎn)方向[13]。

目前,可以使用物理、化學(xué)和生物等方法有效去除室內(nèi)環(huán)境中的甲醛,其中植物修復(fù)由于成本低廉、對(duì)環(huán)境友好、不產(chǎn)生二次污染而被廣泛關(guān)注[14-16]。研究表明,綠色植物可以高效吸收大部分氣態(tài)有機(jī)污染物,如綠蘿(Epipremnum aureum)、虎尾蘭(Sansevieria trifasciataPrain)等植物對(duì)甲醛有很好的去除作用[17-19];白鶴芋(Spathiphyllum kochiiEngl.&K.Krause)和鵝掌柴[Schefflera octophylla(Lour.)Harms]可以有效去除室內(nèi)空氣中的苯系污染物[20-21];花葉萬(wàn)年 青(Dieffenbachia pictaLodd.)和非洲天門(mén)冬[Asparagus densiflorus(Kunth)Jessop]對(duì)2-乙基己醇有較好的去除作用[22]。植物去除室內(nèi)環(huán)境污染物的能力與其生長(zhǎng)狀況密切相關(guān),而光照是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育和光形態(tài)建成的主要因子[23-25],不同光強(qiáng)會(huì)影響植物的光合作用、光形態(tài)建成及相關(guān)酶活性[26]。王滿蓮等發(fā)現(xiàn)強(qiáng)光可以顯著降低地楓皮(Illicium difengpiK.I.B.et K.I.M.)和塊根紫金牛(Ardisia corymbiferaMez var.tuberiferaC.Chen)的凈光合速率,增大秀麗海桐(Pittosporum pulchrumGagnep.)的光合速率[27];Anastasia 等認(rèn)為較高或較低的光強(qiáng)會(huì)影響葉面厚度、葉肉細(xì)胞層、葉綠素含量和葉面氣孔結(jié)構(gòu)等[28],不同光強(qiáng)也會(huì)導(dǎo)致植物體內(nèi)總抗氧化性及保護(hù)酶活性產(chǎn)生相應(yīng)變化[29-30];Porter等發(fā)現(xiàn)隨著光強(qiáng)增加,植物對(duì)甲苯的去除效率提高,可能是由于氣孔導(dǎo)度增加及植物更活躍的代謝活動(dòng)導(dǎo)致的[17,31-32]。此外,有研究表明紅藍(lán)光對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育和光合特性具有積極的作用[26,33-34]。因此,我們可以提出假設(shè),不同光強(qiáng)的紅藍(lán)光會(huì)顯著影響綠蘿的生長(zhǎng)狀態(tài),那么不同光強(qiáng)紅藍(lán)光條件下種植的綠蘿對(duì)甲醛的去除效果是否有顯著差異?綠蘿對(duì)甲醛的去除效果與哪些因素密切相關(guān)呢?基于此,選取綠蘿為研究對(duì)象,研究了不同光強(qiáng)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿生長(zhǎng)特征及光合作用的影響機(jī)制,探究了不同光強(qiáng)紅藍(lán)光條件下種植的綠蘿的甲醛去除作用差異,揭示綠蘿的生長(zhǎng)特征、光合作用與綠蘿對(duì)甲醛去除效果之間的關(guān)系,可為植物去除室內(nèi)污染物提供新的思路,具有重要的實(shí)際指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 植物來(lái)源

試驗(yàn)選用綠蘿為供試植物,購(gòu)買(mǎi)于杭州花鳥(niǎo)市場(chǎng),從同一批購(gòu)買(mǎi)的綠蘿苗中選取生長(zhǎng)狀況良好、大小基本一致、株高15~20 cm 的進(jìn)行試驗(yàn),將挑選出的綠蘿除去自帶的土壤后盆栽種植。

1.1.2 LED光源

試驗(yàn)所用的紅藍(lán)光LED 燈購(gòu)自杭州漢徽光電科技有限公司,選用的光強(qiáng)分別為25μmol·m-2·s-1(RB25)、50 μmol·m-2·s-1(RB50)、75 μmol·m-2·s-1(RB75)和100 μmol·m-2·s-1(RB100),利用這4種光強(qiáng)對(duì)綠蘿進(jìn)行光照培養(yǎng),比較這4種光強(qiáng)下綠蘿的生長(zhǎng)特征及其對(duì)甲醛的去除效果差異。每個(gè)光處理組下放置5盆供試植物。培養(yǎng)溫度為25 ℃,光周期為12 h/12 h,培養(yǎng)時(shí)間為75 d。

1.1.3 甲醛去除熏蒸室

選用規(guī)格為60 cm×60 cm×60 cm 的密封性較好的玻璃箱(見(jiàn)圖1),箱子頂部的玻璃蓋可以拆卸,能順利把供試植物放入玻璃箱里,箱子正面和右側(cè)各有1個(gè)小圓孔,正面小圓孔用于通入甲醛氣體和甲醛濃度測(cè)定儀的傳感器伸入箱內(nèi)進(jìn)行甲醛濃度的測(cè)定,右側(cè)小圓孔用于接通小風(fēng)扇的電源線。在試驗(yàn)之前箱體需要全部密封,以保證甲醛氣體不外散。

圖1 吸附試驗(yàn)裝置示意圖

1.1.4 甲醛濃度測(cè)定儀器

甲醛濃度測(cè)定選用甲醛檢測(cè)儀(儀器型號(hào)為Interscan-4160-19.99 ppm,美國(guó)Interscan公司生產(chǎn))。

1.2 綠蘿相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

1.2.1 鮮重、葉長(zhǎng)、葉寬、莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)、葉離心率和葉面積測(cè)定

試驗(yàn)之前和光照培養(yǎng)結(jié)束后測(cè)定綠蘿初始鮮重、葉長(zhǎng)、葉寬、莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)、葉離心率和葉面積。用稱(chēng)量法測(cè)定鮮重,用量尺測(cè)量葉長(zhǎng)、葉寬、莖長(zhǎng)和根長(zhǎng),葉離心率用以下公式進(jìn)行計(jì)算,葉片離心率=葉長(zhǎng)/葉寬,用紙張稱(chēng)重法測(cè)定葉面積[35]。

1.2.2 可溶性蛋白、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量和酶活性測(cè)定

可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)染色法進(jìn)行測(cè)定[36];MDA 可采用硫代巴比妥酸法進(jìn)行測(cè)定[37];超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)采用氮藍(lán)四唑法進(jìn)行測(cè)定[38];過(guò)氧化氫酶(Catalase,CAT)采用紫外吸收法進(jìn)行測(cè)定[39];甲醛脫氫酶(Formaldehyde dehydrogenase,FADH)利用酶促反應(yīng)物對(duì)應(yīng)的NADH(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸還原態(tài))的產(chǎn)生情況檢測(cè)相應(yīng)的酶活性[40]。

1.2.3 葉綠素含量及葉綠素?zé)晒馓匦詼y(cè)定

葉綠素含量采用丙酮法進(jìn)行測(cè)定[41]。

葉綠素?zé)晒鈪?shù)采用脈沖幅度調(diào)制熒光計(jì)(Maxi-version of the Imaging-PAM,Heinz Walz GmbH,Germany)進(jìn)行測(cè)定。在每種光照處理下選取3片綠蘿葉片,暗處理20 min 后,利用葉綠素?zé)晒鈨x測(cè)定葉綠素?zé)晒鈪?shù)。將樣品放入樣品室,在實(shí)時(shí)熒光Ft穩(wěn)定后,按“F0(初始熒光)、Fm(最大熒光產(chǎn)量)”按鈕,儀器會(huì)自動(dòng)給出熒光基本參數(shù)F0、Fm、Fv/Fm,其他熒光參數(shù)可根據(jù)以下公式計(jì)算:

1.3 綠蘿對(duì)甲醛的吸附試驗(yàn)

用1.1.3 設(shè)計(jì)的熏蒸室進(jìn)行甲醛吸附試驗(yàn),每個(gè)處理組選取3株具有代表性的植株,將綠蘿根部土壤去除,用聚四氟乙烯薄膜將植株根部密封包裹后放入玻璃箱中。用循環(huán)空氣泵向熏蒸室中通入甲醛,使其濃度穩(wěn)定在2.5±0.3 mg·m-3,其中1 個(gè)熏蒸室不放置綠蘿作為空白對(duì)照,其余3 個(gè)熏蒸室放入綠蘿,當(dāng)熏蒸室中甲醛氣體保持平衡之后(大約10~15 min),開(kāi)始進(jìn)行甲醛吸附試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)為4 h,每隔1 h 測(cè)量1 次熏蒸室中的甲醛濃度(綠蘿吸附甲醛的試驗(yàn)過(guò)程處于室內(nèi)自然光環(huán)境下)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光種植的綠蘿對(duì)甲醛去除效果的影響

2.1.1 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光種植的綠蘿對(duì)甲醛吸附量的影響

試驗(yàn)采用單因素方差分析(One-way ANOVA)檢驗(yàn)處理組之間的差異性。圖2 是不同光強(qiáng)紅藍(lán)光條件下種植的綠蘿對(duì)甲醛吸附量的影響。熏蒸室體積為0.216 m3,甲醛初始濃度為2.5±0.3 mg·m-3。由于玻璃箱的密封性和有機(jī)氣體的不穩(wěn)定性,經(jīng)過(guò)4 h 放置之后,對(duì)照處理組的甲醛濃度降為2.06 mg·m-3。放置了RB100、RB75、RB50 和RB25 條件下培養(yǎng)的綠蘿的熏蒸室經(jīng)過(guò)4 h 吸附試驗(yàn),玻璃箱中甲醛濃度分別為0.29 mg·m-3、0.70 mg·m-3、0.69 mg·m-3、0.75 mg·m-3。從圖中可以看出,不同條件下種植的綠蘿對(duì)甲醛的吸附量影響顯著,RB100 條件下種植的綠蘿對(duì)甲醛的吸附效果顯著高于RB25、RB50 和RB75 處理組(P<0.05),而RB25、RB50、RB75 處理組之間沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。

圖2 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光種植的綠蘿對(duì)甲醛濃度降低的影響

2.1.2 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光種植的綠蘿對(duì)甲醛去除率的影響

圖3 是不同光強(qiáng)紅藍(lán)光條件下種植的綠蘿對(duì)甲醛去除率的影響,可以看出,各處理組綠蘿的甲醛去除率差異顯著。RB100、RB75、RB50、RB25處理組的甲醛去除率分別為87.20%、68.24%、69.40%、65.49%。從圖中可以看出,RB100 處理組綠蘿的甲醛去除率顯著高于RB25、RB50、RB75(P<0.05),而RB25、RB50、RB75 處理組之間沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。結(jié)合2.1.1可知,與較低紅藍(lán)光強(qiáng)培養(yǎng)的綠蘿相比,較高紅藍(lán)光強(qiáng)培養(yǎng)的綠蘿對(duì)甲醛去除效果較好。

圖3 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光種植的綠蘿對(duì)甲醛去除率的影響

2.2 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿生長(zhǎng)特征的影響

2.2.1 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿鮮重、莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)的影響

圖4 是不同光強(qiáng)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿生長(zhǎng)特征的影響,試驗(yàn)前不同光照處理組的綠蘿鮮重、莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)基本一致;試驗(yàn)后,不同處理組的綠蘿鮮重差異顯著??梢钥闯觯琑B100 處理組綠蘿鮮重為205.6 g,顯著高于RB25、RB50、RB75(P<0.05),但RB25、RB50、RB75 處理組之間的綠蘿鮮重沒(méi)有顯著差異(P>0.05),其鮮重分別為87.8 g、112.8 g、106.6 g;在莖長(zhǎng)和根長(zhǎng)方面,RB100 處理組的綠蘿莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)分別為23.7 cm、18.8 cm,顯著高于RB25 和RB50 處理組(P<0.05),RB25、RB50、RB75處理組綠蘿的莖長(zhǎng)分別為18.8 cm、22.0 cm、19.4 cm,根長(zhǎng)分別為13.3 cm、13.1 cm、16.5 cm。綠蘿的鮮重、莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)在較高的紅藍(lán)光強(qiáng)條件下表現(xiàn)較好,并隨著紅藍(lán)光強(qiáng)增大,綠蘿的鮮重、莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)也呈增大趨勢(shì)。

圖4 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光下綠蘿的鮮重、莖長(zhǎng)和根長(zhǎng)比較

2.2.2 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿葉片特征的影響

圖5 為不同光強(qiáng)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿葉片特征的影響。試驗(yàn)前不同光照處理的綠蘿平均葉長(zhǎng)、葉寬、葉離心率和葉面積基本一致;試驗(yàn)后,RB100、RB50處理組綠蘿的葉長(zhǎng)和葉離心率顯著高于BR75、RB25 處理組(P<0.05),RB25、RB50、RB75、RB100 的葉長(zhǎng)分別為8.68 cm、10.37 cm、9.21 cm、10.32 cm,葉離心率分別為1.56、1.72、1.62、1.73。不同處理組的葉寬沒(méi)有顯著差異(P>0.05),RB25、RB50、RB75、RB100 處理組綠蘿的葉寬分別為5.55 cm、6.02 cm、5.69 cm、5.95 cm。RB100 處理組綠蘿的葉面積為1 749.13 cm2,顯著高于RB25、RB50 和RB75(P<0.05),RB25、RB50 和RB75的葉面積分別為906.81 cm2、1 267.5 cm2和1 180.14 cm2,且 這3 組處理之間沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。綠蘿的葉片特征在較高的紅藍(lán)光強(qiáng)條件下表現(xiàn)較好,隨著紅藍(lán)光強(qiáng)增大,綠蘿的葉面積呈增大趨勢(shì),葉長(zhǎng)、葉寬、葉離心率變化并不顯著。

圖5 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光下綠蘿的葉片特征

2.3 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿生化特性的影響

2.3.1 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿可溶性蛋白和葉綠素含量的影響

由圖6 可見(jiàn),RB25、RB50、RB75、RB100 處理組綠蘿的可溶性蛋白含量沒(méi)有顯著差異(P>0.05),分別為12.96mg·g-1、14.78 mg·g-1、14.82 mg·g-1、15.39 mg·g-1。RB100 處理組綠蘿的葉綠素含量顯著高于RB25、RB50、RB75(P<0.05),RB25、RB50、RB75、RB100處理組綠蘿的葉綠素含量分別為1.95 mg·g-1、2.07 mg·g-1、2.00 mg·g-1、2.54 mg·g-1,并且隨著紅藍(lán)光強(qiáng)增大,綠蘿葉綠素含量也隨之升高。

圖6 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光下綠蘿的蛋白質(zhì)和葉綠素含量比較

2.3.2 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿SOD、MDA、CAT、FADH的影響

由圖7 可以看出,綠蘿經(jīng)過(guò)RB25、RB50、RB75、RB100 光照條件培養(yǎng)后,其SOD 酶活性分別為55.96 U·g-1、82.51 U·g-1、37.71 U·g-1、54.22 U·g-1,RB100 條件下的綠蘿SOD 酶活性顯著低于RB50(P<0.05)。RB100 光照條件下的綠蘿MDA 含量為0.0071 μmol·g-1,顯著低于RB75(P<0.05),RB25、RB50、RB75處理組的綠蘿MDA含量分別為0.005 0 μmol·g-1、0.006 1 μmol·g-1、0.009 7 μmol·g-1。

圖7 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光下綠蘿SOD、MDA、CAT和FADH活性

綠蘿CAT 隨紅藍(lán)光強(qiáng)增強(qiáng)大致呈下降趨勢(shì),RB25、RB50、RB75、RB100 條件下的綠蘿CAT 活性分別為138.59 U·(g·min)-1、117.2 U·(g·min)-1、119.69 U·(g·min)-1、102.09 U·(g·min)-1,RB100 光照條件下的綠蘿CAT 活性顯著低于RB25(P<0.05)。隨著光強(qiáng)的增加,F(xiàn)ADH 活性沒(méi)有明顯的變化規(guī)律,RB50、RB100條件下的綠蘿FADH活性分別為1.48U·g-1、1.55 U·g-1,顯著低于RB25(1.92 U·g-1)、RB75(2.09 U·g-1)。

2.4 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

表1是不同光強(qiáng)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿熒光參數(shù)的影響,4個(gè)處理的熒光參數(shù)F0沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。在RB100 光照條件下,綠蘿的Fm、Fv/Fm、Fv/F0分別為0.473、0.710、2.463,均為各處理組中的最大值。RB100條件下的綠蘿熒光參數(shù)Fm顯著高于RB50(P<0.05),F(xiàn)v/Fm和Fv/F0顯著高于RB50和RB75(P<0.05)。隨著紅藍(lán)光強(qiáng)增大,綠蘿的Fv/Fm、Fv/F0呈現(xiàn)先減小后增大趨勢(shì),并且在紅藍(lán)光100 μmol·m-2·s-1條件下達(dá)到最大值,說(shuō)明綠蘿在較高光強(qiáng)條件下的光合性能比低光強(qiáng)條件下的好。

表1 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿熒光參數(shù)的影響

2.5 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光種植的綠蘿生長(zhǎng)特征與其對(duì)甲醛去除之間的關(guān)系

利用光強(qiáng)原始數(shù)據(jù)矩陣的主成分分析載荷圖考察綠蘿的各項(xiàng)生理參數(shù)與甲醛去除效率之間的關(guān)系。如圖8 所示,將甲醛去除率表示點(diǎn)與原點(diǎn)連成1 條線,其他點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與此線成銳角的表示綠蘿的該項(xiàng)生理參數(shù)與甲醛去除相關(guān)性較大,與此線成鈍角表示綠蘿的該項(xiàng)生理參數(shù)與甲醛去除相關(guān)性不大。分析發(fā)現(xiàn),不同光強(qiáng)紅藍(lán)光種植的綠蘿鮮重、葉面積、葉綠素、蛋白質(zhì)與甲醛去除效率相關(guān)性最大,其他Fm、Fv/Fm、Fv/F0、莖長(zhǎng)等參數(shù)與甲醛去除相關(guān)性稍弱,而綠蘿的CAT 活性與甲醛去除之間相關(guān)性不大。此外,綠蘿的甲醛脫氫酶與甲醛去除之間相關(guān)性也并不顯著,這可能是由于吸附試驗(yàn)的時(shí)間較短(4 h),而較短時(shí)間內(nèi)綠蘿主要通過(guò)植物的表皮去除甲醛,酶活性的影響并不顯著。

圖8 不同光強(qiáng)紅藍(lán)光條件下的綠蘿對(duì)甲醛去除的主成分分析載荷圖

3 小結(jié)與討論

以LED為照明系統(tǒng),研究了不同光強(qiáng)(25、50、75、100 μmol·m-2·s-1)紅藍(lán)光對(duì)綠蘿生長(zhǎng)特征及光合作用的影響機(jī)制,探究了不同光強(qiáng)紅藍(lán)光條件下種植的綠蘿對(duì)甲醛去除效果的影響,揭示了綠蘿生長(zhǎng)特征和光合作用等與甲醛去除之間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn),RB100處理組的綠蘿生長(zhǎng)情況最好,其鮮重、莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)和葉面積顯著高于其他處理組,綠蘿的鮮重、莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)隨著光照增強(qiáng)呈增大趨勢(shì),并且綠蘿的可溶性蛋白和葉綠素含量在RB100 條件下達(dá)到最大,分別為15.39 mg·g-1和2.54 mg·g-1。此結(jié)果與Cheng 等研究結(jié)果相似,其研究表明,光照增強(qiáng)會(huì)促進(jìn)植物主莖生長(zhǎng)和側(cè)枝伸長(zhǎng)[42];相比其他3種較低光強(qiáng),280 μmol·m-2·s-1紅藍(lán)光能提高紅莧(Amaranthus mangostanusL.)和多葉蔬菜莧的產(chǎn)量,且其體內(nèi)葉綠素a、葉綠素b 和類(lèi)胡蘿卜素含量增加[43];隨著紅藍(lán)光照強(qiáng)度的增加,油菜(Brassica napusL.)幼苗的株高、莖粗、根長(zhǎng)、葉面積和干重逐漸增加[44]。本研究表明,在光強(qiáng)100 μmol·m-2·s-1以下的紅藍(lán)光條件下,光照增強(qiáng)顯著有利于綠蘿的生長(zhǎng)。

綠蘿在較低光強(qiáng)(RB25、RB50)下的SOD 酶活性高于較高光強(qiáng)(RB100、RB75)下的SOD。CAT 酶活性隨光強(qiáng)增大呈下降趨勢(shì),在RB25 條件下最高,在RB100 條件下最低。綠蘿的MDA 含量排序?yàn)镽B75>RB100>RB50>RB25。Gong 等發(fā)現(xiàn)在較低的光照強(qiáng)度下柴胡(Bupleurum chinense)的SOD 和CAT活性較高,MDA 含量較低,與本結(jié)果相似[45],這可能是因?yàn)樵诘凸鈴?qiáng)下,更多的能量被分配給光保護(hù),并且產(chǎn)生了很強(qiáng)的抗氧化性[46]。本研究表明,在100 μmol·m-2·s-1條件下綠蘿的抗氧化能力表現(xiàn)較好。

葉綠素?zé)晒馀c光合作用密切相關(guān),F(xiàn)m的降低和F0的升高表明植物受到了環(huán)境脅迫[47],F(xiàn)v/Fm、Fv/F0可以反映植物是否受到光抑制[48]。綠蘿的F0隨光強(qiáng)增大呈先增加后減小的趨勢(shì),在RB75 條件下達(dá)到最大,其Fm、Fv/Fm、Fv/F0值隨光強(qiáng)增大呈先減小后增加的趨勢(shì),在RB100 達(dá)到最大。已有研究表明,西番蓮(Passiflora caeruleaL.)的Fm、Fv/Fm、Fv/F0值均隨光強(qiáng)增大而增加[49];但高粱[Sorghum bicolor(L.) Moench]的Fv/Fm隨光照強(qiáng)度增加而降低[50],這與植物適應(yīng)光環(huán)境能力的差異有關(guān)。本結(jié)果表明,RB25 條件下的綠蘿受光強(qiáng)脅迫嚴(yán)重,RB100 條件下光合活性最大,利于綠蘿進(jìn)行光合作用。

在試驗(yàn)中RB100 的較高光照條件下種植的綠蘿的甲醛去除率最大,達(dá)到87.20%,這與Porter 等研究結(jié)果相似,當(dāng)光強(qiáng)為35 μmol·m-2·s-1時(shí),前3 h 的大王黛粉葉對(duì)甲苯的去除率僅為6.17%,當(dāng)光強(qiáng)提高到90 μmol·m-2·s-1時(shí),甲苯去除率增加了5倍,達(dá)到33%[32];Schmitz 研究發(fā)現(xiàn),光照條件下綠蘿和垂葉榕對(duì)甲醛的吸收量是黑暗條件下的5 倍[51];夾竹桃(Nerium indicumMill.)對(duì)甲醛的吸收速率隨光強(qiáng)增大而增加[52]。因此,較適宜的光照條件能夠有利于綠蘿的生長(zhǎng)代謝和光合作用,更加有利于其對(duì)室內(nèi)污染物的有效去除[19,52]。

本試驗(yàn)結(jié)果表明,不同光強(qiáng)紅藍(lán)光條件下種植的綠蘿鮮重、葉面積、葉綠素、蛋白質(zhì)與甲醛去除效率顯著相關(guān)。在光強(qiáng)為100 μmol·m-2·s-1的紅藍(lán)光條件下,綠蘿對(duì)甲醛的去除效果最佳,去除率達(dá)到87.20%,并且該條件下綠蘿的鮮重、根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)、葉面積等達(dá)到最佳生長(zhǎng)效果,CAT 酶活性最低,葉綠素含量及熒光參數(shù)Fm、Fv/Fm、Fv/F0值最大,綠蘿的光合作用效率最高。

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