音樂對蔬菜生長中內(nèi)吲哚乙酸含量的影響

蘭燕

[摘 要]目的：探討音樂對植物生長中內(nèi)吲哚乙酸含量的影響。方法：分別對8種蔬菜進行統(tǒng)一栽培管理，分為音樂組與對照組，定期測定其生長素內(nèi)吲哚乙酸含量。采集樣品后進行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照組，音樂組多種植物樣品的成長速度快于對照組，組間比較結(jié)果差異顯著，（P<0.05）均具備統(tǒng)計學意義。結(jié)論：音樂聲頻可對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;影響機制

[中圖分類號]S435.4 [文獻標識碼]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。 對植物生長具有兩重性，植物不同部位對其敏感度不同，一般根大于芽大于莖。但是普遍研究表明，吲哚乙酸對于植物成長產(chǎn)生的支持作用相當明顯。作為一種植物體內(nèi)普遍存在的有機物，很難通過化學合成來制作與加工。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。為了進一步探討音樂對植物生長中內(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象，分別采取進行了音樂環(huán)境構(gòu)建并定期采用，統(tǒng)計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 實驗樣品

本研究所使用的實驗樣品，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地音樂聲頻試驗開展，分別采用了聲波助長設(shè)備，并對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點至10點連續(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 實驗器材

本次實驗對植物樣品生長素吲哚乙酸含量的檢驗，應(yīng)用了全新一代實驗室高端氣相色譜儀GC6891N，檢測限為≤2.5pgC/s [n-C16]，動態(tài)線性范圍≥107（±10%），控溫范圍為室溫+5℃～450℃，另包括爐箱溫控，兩個進樣口、兩個檢測器、兩個輔助加熱區(qū)。輔助設(shè)備選用美國wa.ters公司生產(chǎn)的2998PDA檢測器，上?？茖С晝x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，進行連續(xù)性播放。所選試劑包括：吲哚乙酸標樣、甲醇、乙醇、超純水等。

1.3 制備標準品

精準測量0.01g吲哚乙酸標樣，以甲醇作為分析純對標樣進行溶解，容至100 ml且呈現(xiàn)棕色時導入容量瓶，作為實驗?zāi)敢?。將該實驗?zāi)敢哼M行數(shù)倍稀釋后，配置成含有吲哚乙酸的系列標準溶液。依次進樣，對其反相色譜柱進行測定，柱溫保持在25oC。流動相甲醇以1 ml/min的4：6比例為基礎(chǔ)，經(jīng)0.45 ?m微孔濾膜過濾后進行色譜分析。分別將臨近音頻設(shè)備的試驗區(qū)植物，與遠離音頻設(shè)備的對照組植物截取生長最高點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，對浸提液離心15 min，轉(zhuǎn)速為12 000 r/rain，進而得到植物生長素上清液，依據(jù)l：8的殘渣量排查，反復(fù)上述操作完成2次浸提，最終得到實驗上清液。通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀設(shè)備對上清液進行濃縮至干，在最終所得殘留物中附加10ml甲醇進行溶解，取1ml透過0.45 ?m微孔進行色譜分析。每組樣品反復(fù)測驗3次以上，的最終平均值錄入統(tǒng)計數(shù)據(jù)。對音樂組和對照組所有實驗樣品進行生長素吲哚乙酸含量測定，并統(tǒng)計其多次檢測時產(chǎn)生的微觀差異。

1.4 統(tǒng)計學方法

將多次測定吲哚乙酸含量的數(shù)值錄入SPSS 19.0統(tǒng)計學軟件，進行數(shù)理分析與統(tǒng)計。計量資料以（x±S）表示，采用t檢驗。計數(shù)資料以（%）百分比表示，采用x2檢驗。以（P<0.05）代表差異具備統(tǒng)計學意義。

2 八種植物樣品吲哚乙酸含量測定結(jié)果

2.1 三地兩組八種植物樣品吲哚乙酸含量均值對比結(jié)果

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

從表1統(tǒng)計結(jié)果的對比中可以發(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驗結(jié)果差異度較小，其他兩地的對比結(jié)果更為突出。音樂聲頻對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比結(jié)果均在5.00%以上?？梢宰C實音樂對于植物生長中的吲哚乙酸含量船明顯的刺激作用。

2.2 三地各組不同時間段采集植物樣品成長速度對比結(jié)果

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

該實驗結(jié)果也可從多組樣品的株高生長率差值對比中發(fā)現(xiàn)，由于音樂實驗組對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照組。其中大棚黃瓜的增長值最高，達到了237mm，同比增長占比為29.06%。其次為溫室香瓜，其增加值達到了122mm，同比增長占比為22.64%。其他組別株高增加值對比數(shù)據(jù)也相對明顯，至少存在27mm以上增加值差異，可以證實音樂環(huán)境對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，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。而這種聲波振動可直接刺激植物葉片表面氣孔，擴大和增加氣孔開放度。在葉片氣孔擴增之后，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音符都應(yīng)當對應(yīng)植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的某一個氨基酸分子產(chǎn)生連帶反應(yīng)，一首樂曲實際上對應(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更加活躍，從而產(chǎn)生了對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照組，音樂組多種植物樣品的成長速度快于對照組，組間比較結(jié)果差異顯著，（P<0.05）均具備統(tǒng)計學意義?？梢赃M一步證實，音樂聲頻對于植物生長確實能夠產(chǎn)生刺激作用，但是對于不同植物或生長環(huán)境仍然存在不同的刺激程度。利用音樂聲頻對農(nóng)作物和植物進行刺激，在國內(nèi)外多數(shù)研究中均得到了較為滿意的實驗結(jié)果，且生長素吲哚乙酸的測定值均有所增加，可以認為音樂環(huán)境對吲哚乙酸含量的遞增產(chǎn)生了較強的促進作用。音樂聲波對植物生長所產(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。該項研究對于新型農(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)提供理論方案和實踐方向。

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