不同光质LED灯对黄瓜幼苗生长的影响_谢景

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不同光质 LED 灯影响黄瓜幼苗鲜质量(表 1)。 8R1B 处理的黄瓜幼苗全株鲜质量及地上部鲜质量 最高,与其他处理差异达到显著水平。 8R1B 处理下 黄瓜幼苗的全株鲜质量分别比 6R2G1B 和 6R3B 处
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(学术版)
2012 年 3 月下半月刊
理提高了 65.91%和 46.33%; 地上部鲜质量也分别 提高了 72.78%和 50%。 6R2G1B 处理下黄瓜幼苗的 全株及地上部鲜质量均最低,和 6R3B 处理差异不 显著。 2.2 对黄瓜幼苗生理特性的影响
参考文献 [1] 刘晓英,徐志刚,常涛涛,等.弱光 LED 对樱桃番茄植株形
态 和 光 合 性 能 的 影 响 [J].西 北 植 物 学 报 ,2010,30 (4):725732.
[2] 唐大为,张国斌,张帆,等.LED 光 源 不 同 光 质 对 黄 瓜 幼 苗 生 长 及 生 理 生 化 特 性 的 影 响 [J]. 甘 肃 农 业 大 学 学 报 ,2011, 46(1):44-48.
利用光质调控植株形态建成和生长发育是设 施栽培领域的一项重要技术。 由于幼苗健壮程度将 直接影响植株的生长发育,并与作物的产量和品质 密切相关,利用光调控技术培育壮苗是一项节能环 保、经济有效且简便易行的方法。 因 LED 光源为冷 光源,较传统光源具有寿命长、光谱纯、能耗低等优 势,将在设施光环境调控中发挥重要作用。 已有少 量关于蔬菜育苗期用 LED 光调控在樱桃番茄[1]、黄 瓜 、 [2,3] 叶 用 莴 苣[4,5]等 蔬 菜 上 的 研 究 报 道 ,本 试 验 研 究 不 同 光 质 LED 灯 对 黄 瓜 幼 苗 生 长 和 质 量 的 影 响,为光质控制技术在蔬菜育苗上的应用提供参考 。
摘 要:研究了 3 种不同光质(8 红 1 蓝、6 红 2 绿 1 蓝、6 红 3 蓝)LED 灯对黄瓜幼苗生长的影响。 试验结果表明,8 红 1 蓝(8R1B)LED 灯处理下,黄瓜幼苗的株高、茎粗、叶面积、壮苗指数、地上部和全株鲜质量均显著高于另 2 个处 理;而 6 红 3 蓝(6R3B)LED 灯处理下,黄瓜幼苗根系活力和叶片的可溶性蛋白、可溶性糖含量及净光合速率均显著 高于另 2 个处理,该处理黄瓜幼苗的气孔导度、蒸腾速率、叶绿素 a 含量、叶绿素 a/b 比例较高。 关键词:光质;LED 灯;黄瓜;幼苗生长
[5] 闻婧,鲍顺淑,杨其长,等.LED 光 源 R/B 对 叶 用 莴 苣 生 理 性 状 及 品 质 的 影 响 [J].中 国 农 业 气 象 ,2009,30 (3):413416.
[6] 李 合 生.植 物 生 理 生 化 实 验 原 理 和 技 术[M].北 京 :高 等 教 育 出 版 社 ,2000.
光 12 h(7:30~19:30);待 苗 长 至 4 叶 1 心 (连 续 补 光 20 d)后取样进行指标测定。
每个处理随机取 5 株幼苗进行形态及产量指 标的测定:株高(从营养钵表面到生长点)、茎粗(取 子叶下端的位置 )、叶面积(Li-3000 叶面 积仪)、壮 苗指数 [其计算公式为:(茎粗/株高)×全株干样质 量]、全 株 干 质 量 (将 幼 苗 洗 净 放 入 烘 箱 ,105℃ 杀 青 , 75℃烘干至恒重)、地上部和下部鲜质量。 每个处理 分别取 3 株幼苗用丙酮法测定叶绿素含量; 用 LI6400 便携式光合仪测定光合速率、胞间 CO2 浓度、 气孔导度和蒸腾速率;叶片可溶性糖和可溶性蛋白 含量、根系活力采用李合生[6]的方法测定。 试验数据 用 SPSS 17.0 统计软件和 Excel 2003 软件进行统计 和分析。
胞间 CO2 浓度 蒸腾速率 μmol·mol-1 mmol·m-2·s-1
8R1B
2.93±0.06 a 0.63±0.00 a 0.82±0.04 a 4.42±0.10 b 0.13±0.01 a 300.33±1.20 a 3.04±0.18 a
6R2G1B
2.81±0.10 a 0.63±0.00 a 0.92±0.08 a 2.99±0.03 c 0.08±0.00 b 298.33±2.19 a 2.26±0.06 b
光是影响叶绿素合成的重要条件,不同波长的 光与植物体内相应的光受体作用调 控色素合成[10]。 本试验发现蓝光比例高的 6 红 3 蓝(6R3B)处理下 的黄瓜幼苗叶片叶绿素 a 含量、 叶绿素 a/b 比值最 高 ,这 一 结 果 与 莴 苣[11]、番 茄[11]、黄 瓜[12]等 作 物 上 的 研究结论相似。
6R3B
2.76±0.04 a 0.63±0.00 a 0.94±0.03 a 4.98±0.05 a 0.14±0.01 a 296.33±6.23 a 3.36±0.18 a
2012/6
百度文库
谢景,等.不同光质 LED 灯对黄瓜幼苗生长的影响
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常红光下生长的植物碳水化合物含量较高,而在蓝 光 下 生 长 的 植 物 蛋 白 质 含 量 较 高 ,Kowallik[8]认 为 , 蓝光可显著促进线粒体的暗呼吸,呼吸过程中的有 机酸为有机含氮化合物的合成提供了碳架,促进了 蛋白质的合成。 增加蓝光比例可以促进烟叶的氮代 谢[9],使叶片总氮、蛋白质、氨基酸含量提高。 本试验 发现蓝光比例高的 6 红 3 蓝(6R3B)处理的黄瓜叶 片的可溶性蛋白、可溶性糖含量最高。
2012(6):23-25
(学术版) JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLES
DOI:10.3865/j.issn.1001-3547.2012.06.007
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不同光质 LED 灯对黄瓜幼苗生长的影响
谢景,刘厚诚,宋世威,孙光闻,陈日远 (华 南 农 业 大 学 南 方 设 施 园 艺 研 究 中 心 ,广 州 ,510642)
不同光质 LED 灯明显影响黄瓜幼苗生理特性 (表 1)。 6R3B 处理的黄瓜幼苗可溶性糖、可溶性蛋 白含量及根系活力均最高。 6R3B 处理的可溶性糖 含 量 分 别 比 6R2G1B 和 8R1B 处 理 显 著 提 高 了 30.52%和 57.77%;可溶性蛋白含量分别比 6R2G1B 和 8R1B 处 理 显 著 提 高 了 16.55% 和 27.06% 。 6R2G1B 和 8R1B 处理的黄瓜幼苗可溶性糖、 可溶 性蛋白含量及根系活力没有显著差异。 在根系活力 方面,6R3B 处理较 8R1B 处理显著提高了 46.15%, 而其他处理间均无显著差异。 2.3 对黄瓜幼苗光合特性的影响
[3] 段 奇 珍 ,曲 梅 ,高 丽 红.不 同 LED 光 源 对 黄 瓜 幼 苗 质 量 的 影 响 [J].北 方 园 艺 ,2010 (15) :125-128.
[4] 李雯琳,郁继华,张国斌,等.LED 光 源 不 同 光 质 对 叶 用 莴 苣 幼 苗 叶 片 气 体 参 数 和 叶 绿 素 荧 光 参 数 的 影 响 [J].甘 肃 农 业 大 学 学 报 ,2010 ,45(1 ):47-51.
大多数高等植物在橙、红光下光合速率最高,蓝 紫光下其次,绿光下最低。 相同光量子通量下,白光 及红光处理姜苗光合速率较高,蓝光次之,绿光处理 则较红光处理降低 50%[13]。 蓝光 LED 灯(460 nm)增 大了叶用莴苣叶片气孔导度[4]。 本试验结果表明,蓝 光 比 例 高 的 6R3B 处 理 下 的 黄 瓜 幼 苗 叶 片 净 光 合 速率 、气孔导度和 蒸腾速率 最大,其次是 8R1B,最 小的是 6R2G1B 处理,可见不同植物对光质处理的 光合特性的反应存在较大差异,这可能与光质的实 现条件不同有关。
2 结果与分析
2.1 对黄瓜幼苗生长的影响 不同光质 LED 灯对黄瓜幼苗生长的影响不同
(图 1)。 其中,8R1B 处理下黄瓜幼苗的株高、茎粗、 叶 面 积 和 壮 苗 指 数 最 高 且 均 显 著 高 于 6R2G1B 处 理, 分别提高了 17.58%,14.75%,29.61%,38.46%。 茎粗 、叶面 积 、壮 苗 指 数 均 是 6R2G1B 处 理 下 最 低 (8R1B>6R3B>6R2G1B),而 6R2G1B 和 6R3B 处 理 对黄瓜幼苗生长的影响无显著性差异。 结果表明,红 光比例高的 LED 处理可以促进黄瓜幼苗的生长。
3 小结与讨论
苗期补充照射红光 LED 灯 (658 nm±5 nm)或 红蓝组合 LED 灯(658 nm/460 nm),黄瓜、辣椒和番 茄幼苗茎粗、干鲜质量、壮苗指数均显著高于自然 光对照处理[7]。 本试验发现红光比例高的 8 红 1 蓝 (8R1B)处 理 的 黄 瓜 幼 苗 株 高 、茎 粗 、叶 面 积 、壮 苗 指数、 地上部和全株鲜质量均显著高于其他处理, 表明高比例的红光能够促进黄瓜幼苗生长。
由表 1 可看出, 叶绿素 a 含量和叶绿素 a/b 比 值以蓝光比例高的 6R3B 光质组合最高,但不同处 理之间差异不显著;叶绿素 b 和叶绿素 a+b 含量却
相反,为 8R1B>6R2G1B>6R3B,但不同处理之间 差 异也不显著。
不同光质 LED 灯影响黄瓜幼苗光合特性 (表 1)。 不同处理的净光合速率的差异显著,6R3B 处理 的净光合速率最大,6R2G1B 处理的最小。黄瓜幼苗 气 孔 导 度 和 蒸 腾 速 率 均 是 6R3B 处 理 的 最 高 , 为 6R3B>8R1B>6R2G1B,其中,6R3B 和 8R1B 处理 没 有显著差异,但均与 6R2G1B 处理差异显著。 不同 LED 处理对黄瓜幼苗胞间 CO2 浓度的影响不明显。
8R1B
6.57±0.79 a 6.03±0.79 a 4.31±0.14 b 7.54±0.56 b 0.26±0.04 b 1.31±0.01 a 1.60±0.07 a
6R2G1B
3.96±0.21 b 3.49±0.19 b 5.21±0.27 b 8.22±0.22 b 0.30±0.02 ab 1.32±0.01 a 1.46±0.11 a
基 金 项 目 :广 东 高 校 科 技 成 果 转 化 重 大 项 目 (cgzhzd0809) 谢 景 (1986-),女 ,硕 士 ,研 究 方 向 为 设 施 蔬 菜 ,
E-mail:xcxh@qq.com 刘厚诚,男,通信作者,博士,教授,研究方向为设施蔬菜,
E-mail:liuhch@scau.edu.cn 收 稿 日 期 :2012-02-20
光质调节植物的碳水化合物和蛋白质代谢,通
表 1 不同光质 LED 灯对黄瓜幼苗鲜质量、生理特性、叶绿素含量和光合特性的影响
处理
全株鲜质量 地上部鲜质量 可溶性糖含 可溶性蛋白含
g
g
量/mg·g-1
量/mg·g-1
根系活力 mg·g-1·h-1
叶绿素 a 含 量/mg·g-1
叶绿素 b 含 量/mg·g-1
1 材料与方法
以深春黄瓜(Cucumis sativus L.)为试材。 试验于 2011 年在华南农业大学园艺学院试验基地温室大 棚内进行。 9 月 24 日用塑料营养钵(15 cm×13 cm) 育苗,采用泥炭∶椰糠(1∶1)混合 基质,并掺入 1%有 机肥。 当子叶平展时开始光照处理。 试验设 3 个不 同 光 质 的 LED 灯 补 光 处 理 , 分 别 是 8 红 1 蓝 (8R1B)、6 红 2 绿 1 蓝 (6R2G1B)、6 红 3 蓝 (6R3B) (红光波长:630~660 nm、绿光波长:520~540 nm、蓝 光 波长:450~460 nm),每个处 理重复 3 次,每 个 重 复 10 株苗。 光通量密 度 100 μmol·m-2·s-1,每天补
6R3B
4.49±0.23 b 4.02±0.21 b 6.80±0.37 a 9.58±0.12 a 0.38±0.00 a 1.33±0.00 a 1.42±0.04 a
处理
叶绿素 a+b 含 类胡萝卜素含
量/mg·g-1
量/mg·g-1
叶绿素 a/b
净光合速率 μmol·m-2·s-1
气孔导度 mol·m-2·s-1
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