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不同LED光源对草莓的生长有哪些影响?

2015-12-15 10:43
科技潮人
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   又到了摘草莓吃草莓的季节!晴朗周末,带上孩子约上朋友,三五成群聚集到草莓园,自己动手,边摘边吃,很是惬意!对于吃货来讲,像草莓这种鲜美红嫩,果肉多汁,含有特殊的浓郁芳香的水果,怎能抵挡得住它的诱惑,恨不得一年四季都能吃到。怎耐气侯原因,不能如愿。为此,吃货们可以认真学习此文,说不定哪天还能自己种起草莓来呢。

  植物的生长发育受外界环境(如光、温度、重力、水分和矿物质等)的影响,并以光的影响最大。光照强度直接影响植物的生长发育和结构特征;光周期主要影响植物的成花诱导和花性分化;而光质对植物的影响更为重要与复杂,它不仅作为能源调控光合作用,包括可见光对植物气孔运动、叶片生长、叶绿体结构、光合色素、光合碳同化等的调节,还作为触发信号影响植物的生长。不同光质触发不同光受体,进而影响植物的光合特性、生长发育、抗逆和衰老等。有研究表明,蓝光影响植物的向光性、光形态发生、气孔开放和光合作用,可降低植物体内生长素(IAA)水平从而抑制生长;而红光可促进植物子叶伸长,抑制茎的过度生长。另外,光对植物的营养物质含量也有较大的影响。有研究发现,红光可显著提高叶用莴苣、萝卜芽苗菜、黄瓜、辣椒、番茄幼苗的可溶性糖含量;蓝光能增加番茄]的花青素含量;而适宜的红蓝光混合可促进莴苣幼苗碳水化合物与樱桃番茄]果实营养品质的累积,提高叶用莴苣和小松菜的抗坏血酸含量,降低叶用莴苣的硝酸盐含量。

  光环境是设施栽培中最重要的环境因子,对植物的形态建成、光合特性、生理代谢、产量品质均有广泛的调控作用。利用光质调控植株形态建成和生长发育是温室栽培领域的一项重要技术。LED光源作为未来设施领域最有前途、具有良好发展前景的人工光源,因其为冷光源,具有寿命长、光谱纯、耗能低等优点而广泛应用于植物生长研究中。目前,对草莓的研究主要集中在光照强度、温度、栽培方式、矿质营养与采后贮藏等方面,而光质对草莓的研究大多采用太阳光透光率相近的滤光膜,无法精确定量调制光谱能量分布,光量单位和光照强度均不统一,影响其研究的准确性。本文采用LED精量调制光质得到单一波长光质,研究其对草莓光合特性及产量品质的影响,以期为设施栽培中草莓的光质环境调控提供科学参考。

  1、材料与方法

  1.1试验材料与试验设计

  试验于2013年9月-2014年5月在山东农业大学科技创新园及人工气候室进行。供试草莓(Fragariaananassa)品种为“妙香7号”,购自山东农业大学园艺科学与工程学院。试验设5个处理:红光、蓝光、黄光、红/蓝/黄(7/2/1,不同颜色灯的数量比)、红/蓝(7/2),以白光作为对照。于2013年9月20号,选取健壮且长势一致的三叶一心苗移栽到盛有育苗基质的硬质塑料盆中,置于气候室内LED光源下培育,每盆定植草莓6株,每处理6盆。营养液以日本山崎配方(草莓)为基础,每7d更换一次,其他管理方法同常规。

  LED光源由广东纯英光电科技有限公司提供,光照培养架为钢架结构,光源置于顶部,培养架外层为银色遮光布,以保证LED光源为植株生长的唯一光源。草莓植株与光源间距离可调,调制光照强度为500μmol·m2·s,控制气候室内白天温度15~22℃,夜间10~13℃,各处理光照时间均从7:00开始,通过定时器控制光照12h·d。

  1.2测定项目与方法

  随机选取5株植株,采用CIRAS-1光合仪测定叶片光合参数(Pn、Tr、Gs、Ci),于2013年11月20日9:00—10:00选择成熟叶片进行测定,测定时光照强度为500μmol·m2·s,叶温18~20℃,外界CO2浓度为480μmol·mol;叶绿素荧光参数采用FMS-2便携脉冲调制式荧光仪测定,于2013年11月22日9:00—10:30进行测定,在相同叶片测定荧光参数:初始荧光(Fo)、可变荧光(Fv)、稳态荧光(Fs)、最大荧光(Fm)、暗适应30min下PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ);分别在光照第30、40、50、60、70天测定叶片色素含量,采用80%丙酮比色法;用MP200B电子天平称量草莓果实的鲜质量;采用手持式折光仪测定可溶性固形物含量;采用酸碱滴定法测定总酸含量;维生素C及蛋白质含量分别采用2,6-二氯靛酚比色法和考马斯亮蓝法测定。每处理随机选取5株,3次重复。

  1.3数据处理

  采用DPS7.05和Excel2003软件对数据进行统计分析,采用多重比较Duncan新复极差法进行方差显著性检验(α=0.05)。利用Excel2003软件作图。图表中数据为平均值±标准差。

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