纳米氧化锌对花生幼苗生长和光合性能的影响

摘要

【目的】探究不同浓度的纳米氧化锌(ZnO NPs)对花生幼苗生长和光合性能的影响,为ZnO NPs在花生生产中的研究和应用提供理论和实践依据。【方法】采用水培法对花生品种豫花37的幼苗分别进行不同浓度(0、0.01、0.05、0.10和0.50 mmol/L)和不同时间(5和10 d)的ZnO NPs处理,测定花生幼苗的形态指标、气体交换参数、叶绿素荧光参数、叶绿素相对含量和氮平衡指数等,并对以上指标进行统计分析。【结果】随着ZnO NPs处理浓度的增加和时间的延长,花生幼苗的鲜重、干重、总根长、总根表面积、净光合速率、气孔导度、光化学性能指数、氮平衡指数和叶绿素相对含量等指标均呈逐渐降低或波动降低趋势,蒸腾速率先升高后降低,类黄酮相对含量逐渐增加。处理10 d时,0.10和0.50 mmol/L ZnO NPs处理使幼苗的鲜重、根干重、净光合速率和光化学性能指数分别显著降低26.3%~41.7%、16.7%~41.7%、50.9%~80.7%和46.7%~59.2%(P<0.05,下同);不同浓度和时间的ZnO NPs处理使幼苗的氮平衡指数显著降低19.1%~73.9%。相关分析结果表明,花生幼苗的鲜重和干重与总根长、净光合速率、蒸腾速率、叶绿素相对含量呈显著或极显著(P<0.01,下同)正相关,幼苗鲜重还与光化学性能指数和氮平衡指数呈极显著正相关。【结论】ZnO NPs抑制了花生幼苗根系对水分和氮素的吸收,同时抑制幼苗叶片的叶绿素合成、损伤光系统Ⅱ结构,降低幼苗的净光合速率,使幼苗的水分和养分供应不足,从而抑制幼苗生长。