LED苗期暗期补光对茄果类蔬菜发育和生理的影响.docx

1.ED苗期暗期补光对茄果类蔬菜发育和生理的影响中国蔬菜2012（18）：111-115CHINAVEGETAB1.ES1.ED苗期暗期补光对茄果类蔬菜发育和生理的影响郑亮11邢文鑫11董海泉11宋卫堂11,2*（1中国农业高校水利与土木工程学院，北京100o83：2农业部设施农业工程重点（综合）试验室，北京100O83）摘要:为明确采纳不同光照强度的1.ED红光进行暗期补光对植物苗期生长、环境适应实力的影响和作用，以3种茄果类蔬菜番茄、辣椒和茄子为材料，在植物育苗工厂条件下，采纳漂移式育苗盘育苗，探讨了不同光照强度的650nm波长的1.ED光源暗期补光对番茄、辣椒、茄子的苗期形态生长及抗氧化系统中醒系统（SOD、CAT）、非酶系统（类黄酮、总酚含量）的影响。结果表明：与比照相比，各处理不同程度地提高了番茄、辣椒、茄子的生物量和壮苗指数，同时对幼苗的SOD,CAT活性和类黄的、总酚的含量有促进作用，提高了幼苗的环境适应实力，是一种植物育苗期光环境调整的有效方法。关键词：1.ED；茄果类蔬菜；暗期；补光；育苗中图分类号：S641文献标识码：A文章编号：1000-6346(2012)18-0111-05EffectofSupplemental1.ightingduringSeedlingStageonDevelopmentandPhysiologyofSolanaceousVegetablesZHENG1.iangl,XINGWen-in1,X)NGHai-quan1,SONGWei-tang1»2*(iCollegeofWaterResourcesandCivi1Engineering,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100083,China；2KeylaboratoryofAgriculturalEngineeringinStructureandEnvironment,Beijing100083,China)Abstract：Inordertoclarifytheinfluenceandroleofdifferent1ightintensitiesofred1.EDduringdarkperiodonplantseedlinggrowthandenvironmentaladaptability,theexperimenttook3kindsofSolanaceousvegetables：tomato(1.ycopersiconesculentumMill.),pepper(Capsicumannuum1.)andeggplant(SolanummeIongcna1.)asmaterial>adoptedfloatingnurseryplatetocultureseedlingsundertheconditionsofplantnursingworkshop,andstudiedtheeffectsofdifferentlightintensitiesof1.EDwith650nmwavelengthassupplementallightingduringdarkperiodonthegrowth,antioxidantenzymesystemandnon-enzymesystemoftomato,pepperandeggplantseedlings.Comparedtothecontrast,everytreatmenthadimprovedindifferentdegreesthebiomassandhealthyindexoftheseedlingsoftomato,pepperandeggplantandatthesametime,promotedtheseedlingactivitiesofSOD,CATandthecontentsofflavonoid,totalphenols>andimprovedseedlingadaptabilitytoenvironment.Thus,itisaneffectivewaytoadjustthe1ightenvironmentduringplantnursingperiod.Keywords：1.ED；Solanaccousvegetables；Darkperiod；Supplementallighting：Seedlingculture收稿日期：2012-06-15：接受日期:2012-07-26基金项目：现代农业产业技术体系建设专项资金资助(CRS-25-D-04)作者简介：郑亮，男，硕士探讨生，专业方向：设施园艺环境工程，E-mail：zhliang1230163*通讯作者(COrreSPOndingauthor)：宋卫堂，男，博士,副教授，专业方向：无土栽培新设施与新技术，E-mail：SongchaliQcau.edu112国蔬菜CHNAVEGETAB1.ES2012年9月(下)植物育苗的过程中，生产壮苗是育苗的方向，幼苗的健壮程度干脆影响植株的生长发育，利用调控光照的技术培育壮苗是一项环保、经济有效而且简便易行的方法。1.ED光源为冷光源，较传统光源有寿命长、光谱纯、能耗低的优势，能更精准地获得植物所需波长的光质，在设施光环境的调控中有着重要的意义和作用。现有的探讨表明，红光光质对植株的养分生长和形态有着明显的促进作用，蒲高斌等(2005)探讨发觉红色荧光灯可以显著促进番茄幼苗的生长；崔瑾等(2009)探讨发觉补充红光可以使辣椒、黄瓜、番茄幼苗的茎粗、干鲜质量及壮苗指数增加，有利于培育壮苗。但利用单一光质进行植物生长的喑期补光，探讨其对育苗过程中幼苗的形态、生理、抗氧化物质含量及其机制方面的报道较少。本试验以育苗过程中常见的3种茄果类蔬菜番茄、辣椒、茄子为试材，利用不同光照强度的1.ED红光进行育苗期的暗期补光，探讨其对3种蔬菜苗期生长及抗氧化系统酶活性和非酶系统物质含量的影响，试图供应一种新型的、低成本的可以促进植物苗期生长、利于培育壮苗的育苗方式。1材料与方法1.l材料培育及处理试验于2012年34月在中国农业高校水利与土木工程学院植物育苗工厂进行。供试辣椒(CaPSiCUmannuum1.)品种为京椒5号，茄子(SolanummeIongena1.)品种为京茄20号,番茄(1.ycopersiconesculentumMill.)品种为中农115号。选择籽粒饱满、大小一样的种子，在漂移式育苗穴盘(128孔)中播种，育苗基质为珍宝岩：蛭石：草炭=1V：1V：1V0育苗光周期为光期14h,暗期10ho播种时间为3月25日，3月28日起夜间增加光照，直至育苗期结束。1.2 试验设计试验采纳单因素区组试验设计，育苗光期采纳传统荧光灯照明，光照强度为(24921)molm-2sT；暗期采纳1.ED补光(IOh),1.ED光源采纳深圳市希兰光电有限公司生产的1.ED灯珠,功率为1W，光质光谱采纳1.ITlOO(美国基因有限公司)测定，波峰为650nm,半波宽15nm,其光谱分布图见图1。将1.ED灯珠每隔5cm一个焊接在长条形的灯板上，利用增减灯板数量限制试验组的光照强度，试验组设置4个光照强度梯度，即4个处理，分别为：(4510)molm-2s-l（八）,(9510)molm-2s-l(B),(14510)molm-2S-1(C),(19510)moIm-2s-1(D)每处理组设置1个穴盘，穴盘苗128株，3次重及。育苗期结束后，进行随机取样并测定其形态和生理指标，试验结果取平均值。1.3 测定项目1.3.1形态指标采纳随机取样，每次抽取10株。株高为从幼苗基部到生长点的长度，采纳直尺测量；茎粗采纳游标卡尺测量；植株地上部、地下部鲜质量及干质量的测定：将幼苗用蒸储水冲洗干净，用吸水纸吸干水分后，置于分析天平上称质量，为植株鲜质量；幼苗称质量后在105C下杀青15min,然后在75C下烘干至恒质量，于分析天平上称质量，为植株干质量。壮苗指数=(茎粗/株高+根干质量/地上部干质量)全株干质量(韩素芹等,2004)图11.ED灯珠光质波长分布曲线2012（18）郑亮等：1.ED苗期暗期补光对茄果类蔬菜发育和生理的影响1131.3.2生理指标超氧化物歧化腑（SOD）活性的测定采纳氮蓝四啜法（李合生等,2000）,叶片过氧化氢酶（CAT）活性的测定采纳紫外汲取法（李合生等,2000）O叶片类黄酮与总酚含量的测定采纳甲醉-盐酸浸提比色法（赵玉梅等,2007）,分别用OD325g-1和OD280g-1表示。1.4 数据处理试验数据采纳Excel2010,SPSS20软件的ANOVA过程处理，显著性检验采纳邓肯法进行统计分析。2结果与分析2.1不同光照强度1.ED暗期补光对3种茄果类蔬菜苗期形态指标的影响由表1可知，番茄：经过暗期补光处理后，番茄幼苗的株高均低于比照，其中以C处理的株高值最小，且C处理茎粗显著大于比照和其他处理；与比照相比，除D处理的番茄幼苗地下部干质量显著增加外，其他补光处理对番茄幼苗地上部干质量和地下部干质量无显著影响；C处理的壮苗指数较比照显著增加，其他补光处理与比照差异不显著。辣椒：C处理的辣椒幼苗株高相比比照显著增加，其他处理均没有显著的改变，各处理茎粗均比比照显著增加，其中以C处理茎粗最大；生物量方面，C处理的地上部干质量和植株总干质量比比照显著增加。C、D处理的壮苗指数相比比照有显著增加，C处理最高。茄子：4个处理的茄子幼苗株高相比比照均显著降低，B、C、D处理的幼苗茎粗、地上部干质量、地下部干质量、植株总干质量、壮苗指数相比比照均显著增加。综合可知，与比照相比，补光处理后，绝大多数笳果类蔬菜的株高降低，茎粗增加，全株干质量和壮苗指数提高，即喑期补光的植株较比照徒长状态减轻。番茄和辣椒的处理组中以C组光照强度效果最佳，茄子的处理组中B、C、D组光照强度效果差异不显著。表1不同光照强度补光处理对茄果类幼苗生长的影响种类处理株高/cm茎粗/mm地上部干质量/g地下部干质量/g植株总干质量/g壮苗指数番茄CK9.780.59d2.370.10a0.15360.0126a0.02020.0058a0.17370.0171a0.06540.0130aA9.290.54cd2.480.23a0.17040.0484a0.01960.0083a0.17390.0518a0.06940.0318aB8.090.49b2.350.15a0.15140.0343a0.02740.0063ab0.17980.0398a0.08750.0221abC6.550.64a3.020.36b0.18880.0349a0.02140.0104a0.21030.0381a0.11670.0289bD8.860.55c2.350.36a0.18340.0368a0.03600.0124b0.22110.0478a0.10790.0259ab辣椒CK7.740.48a0.200.01a0.11480.0269a0.02160.0013ab0.13640.0311a0.02940.0060abA7.900.31a0.250.02be0.13060.0218a0.01700.0044a0.14770.0219a0.02410.0055aB7.540.32a0.240.02b0.15450.0311a0.02960.0074be0.18410.0361a0.04150.0106beC8.520.44b0.270.02c0.25960.0778b0.05100.0119d0.31060.0889b0.07100.0166dD7.540.32a0.250.01be0.16260.0213a0.03770.0070c0.20040.0222a0.05350.OlO7c茄子CK9.240.44b0.230.Ola0.14720.0127a0.02970.0074a0.17690.020OaO.04020.OlO4a6.010.85a0.230.02a0.14140.0334a0.02810.0105a0.16950.0434a0.04070.0163aB6.280.68a0.270.02b0.24370.0699b0.05470.0177b0.32510.0906b0.08140.0274bC6.400.50a0.280.Olb0.26810.0394b0.06130.0148b0.32940.0537b0.09020.0226bD6.550.86a0.290.02b0.34940.0447c0.06540.0107b0.43420.0287c0.09700.0158b注：表中同列数据后不同小写字母表示差异显著(=0.05),下表同。2.2不同光照强度1.ED喑期补光对3种茄果类蔬菜幼苗抗氧化系统中酶活性和非酶系统物质含量的影响由表2可知，番茄：与比照相比，补光处理对番茄幼苗叶片的SOD活性无显著影响，AsBsD组的番茄幼苗叶片的CAT活性有所增加，但与比照差异不显著，C组CAT活性较比照显著增114中国蔬菜CHINAVEGETAB1.ES2012年9月(下)加，A、B、C组的番茄叶片类黄酮和总酚含量与比照差异不显著，D组的总酚和类黄酮含量显著增加。辣椒：与比照相比，C、D处理的辣椒SOD活性显著增加，各补光处理对辣椒叶片的CAT活性无显著影响，B、C组的叶片总酚含量比比照显著增加。4个处理组的叶片类黄酮含量均显著增加。茄子：4个补光处理对笳子苗期SOD.CAT活性及叶片内的类黄酮和总酚含量均无显著影响。表2不同光照强度补光处理对茄果类幼苗抗氧化系统指标的影响种类处理SOD活性/UgTCT活性mUg-l类黄酮含量/0D325g-1总酚含量/0D280g-1番茄CK321.317.5a0.670.11a4.830.06a4.780.12a310.324.1a0.850.11ab4.870.02a4.920.04abB337.226.9a0.930.15ab4.870.07a4.980.07abC373.976.7a1.260.17b4.930.11a4.950.10abD341.126.4a0.930.14ab5.240.06b5.210.05b辣椒CK388.039.6ab0.820.07a4.310.06a4.520.26a301.224.9a0.820.14a4.460.04b4.930.01abB319.721.8a1.010.36a4.500.05b4.990.12bC440.017.8be1.100.26a4.520.02b4.950.01bD505.134.3c1.060.27a4.530.05b4.890.15ab茄子CK450.769.3a0.570.09a4.520.02a4.840.03a306.330.6a0.580.14a4.560.08a4.500.23aB422.8120.7a0.620.11a4.570.46a4.490.14aC323.692.3a0.340.07a4.380.14a4.190.34aD260.714.7a0.550.12a4.500.08a4.150.21a3结论与探讨光环境是植物育苗生产环节的重要影响和调控因素，作物叶绿素在红光区和蓝光区具有汲取峰值，故植物生长光合能效最高的辅射集中在红光和蓝光区。利用1.ED能效高、集中的特点，精准地供应人工光源成为目前探讨的热点，光质对植物的形态建成和光合作用等方面有着不同的生理效应，利用不同的光质调整组合可以达到限制植物生长或者发育过程的目的（谢景等，2012）o本试验结果表明，与比照相比，暗期增加红光光照在肯定程度上对茄果类蔬菜苗期的形态生长有促进作用：4个处理的番茄、辣椒和茄子幼苗，其株高超显降低，茎粗增加,壮苗指数提高，此结果与蒲高斌等（2005）、徐志刚等（2009）、张立伟（2010）的探讨结果相像，红光光质可以增加幼苗的茎粗和T物质积累等形态指标，促进番茄幼苗的生长，抑制植株的徒长，有利于培育壮苗。红光的补光处理在抑制茎的伸长方面有明显效果，其作用效果可能是红光通过降低植株体内的赤霉素含量，从而削减节间长度和植株高度。不同光质对植株的抗氧化系统产生影响，影响抗氧化的的活性及次生代谢物质含量（蒲高斌等，2005）。本试验结果表明，补光处理可以提高番茄和辣椒的类黄朋和总酚的含量，同时也对抗氧化酶系统的CT和SOD活性有肯定的增加效果，有利于提高植株的抗逆性和对环境的适应实力，适用于培育壮苗。依据试验结果，苗期补光对光照强度的要求是：番茄、辣椒以C处理，(14510)molm-2s-l为宜，茄子的4种光照强度的处理中，B、C、D处理的壮苗指数及其他指标之间无显著差异，2012(18)郑亮等：1.ED苗期暗期补光对茄果类蔬菜发育和生理的影响”5本若降低成本的原则，选择B处理，光照强度为(9510)molm-2S-1为宜。参考文献崔瑾，马志虎，徐志刚，张欢，常涛涛，刘海俊.2009.不同光质补光对黄瓜、辣椒和番茄幼苗生长及生理特性的影响.园艺学报,36(5)：663-670.韩素芹，王秀峰,魏琨,李杨.2004.甜椒穴盘苗壮苗指数及其与苗期性状的相关性探讨.山东农业高校学报：自然科学版,35(2)：187-190,195.李合生，孙群，赵世杰，章文华.2000.植物生理生化试验原理和技术.北京：高等教化出版社.蒲高斌，刘世琦，张珍，任丽华.2005.光质对番茄幼苗生长及抗氧化酶活性的影响.中国蔬菜，(9)：971-972.谢景，刘厚诚，宋世威，孙光闻，陈日远.2012.光源及光质调控在温室蔬菜生产中的应用探讨进展.中国蔬菜，2)：1-7.徐志刚，崔瑾，常涛涛，张欢，刘海俊.2009.不同光质补光对番茄幼苗生长的影响.2009中国寿光国际设施园艺高层学术论坛.山东寿光.张立伟.2010.光质对三种芽苗菜生理特性及品质的影响(硕士论文).泰安：山东农业高校.赵玉梅，曹建康，姜微波.2007.果蔬采后生理生化试验指导.北京：中国轻工业出版社.中国蔬菜学术论文写作要求稿件内容要求要求没有政治借误，不涉及保密问题，探讨思路和方法科学正确并有新意，数据牢靠，探讨结果有独到的发觉、独创或见解，对今后的生产和科学探讨具有参考价值和启迪作用。稿件写作要求文章题目：应以最简明、精确的语言反映文章的内容，避开运用非公知的缩写、字符、代号。著名作者：应为对论文主题探讨及撰写作出主要贡献的人员，作者姓名右上角和单位名称前左上角应用数字角码标明相互对应关系。摘要：应完整精确概述文章的实质内容，包括探讨材料、方法、结果和主要结论。英文摘要须包括与中文摘要相同的要素，但应比中文摘要的内容更具体，以便国际读者参考。关键词：应选用能反映文章特征内容并较为通用的规范性词汇。前言：应概述与本探讨有关的主要探讨进展，存在的主要问题或薄弱环节，本探讨拟解决的关键问题及其学术价值或经济意义。材料与方法：应写明试验材料、时间、地点、试验设计、重复次数、重要操作步骤、取样数量和方法。结果与分析：应简明扼要，层次分明，试验数据须进行必要的统计分析。探讨：应结合前人的工作着重论述本文的创新点。有省、部级以上基金或项目资助者，请在论文首页下注明资助来源和项目编号。拉丁文生物学名的屈、种名为斜体，定名人为正体，属名在文中首次出现时不缩写。基因符号用斜体。表格采纳三线表形式。线条图文件可在Word中打开并可编辑，若Excel作图需带数据源。参考文献：著录采纳著者-出版年编码制，按GBT77142005要求列出各项,文献的作者全部著录，一律姓在前，名在后。页码应著录引文所在的起止页码。期刊的著录格式：王玉峰.2007.VA菌根真菌在马铃薯上的应用效果.中国蔬菜,(2)：3031.vanDoornWG.2003.Floweropeningandclosure：areview.JournalofExperimentalBotany,54：1801-1812.专著的著录格式：Krumbein,SchonhofI.2001.Influenceoftemperatureandirradiationonglucosinolatesinbroccoliheads/PfannhauserW,FenwickGR.KhokharS.Bioloically-activephytochemicalsinfood.Cambridge：RoyalSocietyofChemistry：477-479论文集的著录格式：RestainoF,PerroneD,Correale.1998.NewparthenocarpicgenotypesofeggplantsuitableforgreenhousecultivationPalloix,DaunayMC.XthMeetingonGeneticsandBreedingofCapsicumandEggplant.Paris：INRAParis：273.学位论文的著录格式：陈新娟.2006.中国芸姜属茄菜硫代简萄糖昔及其影响因子探讨（博士论文）.杭州：浙江高校.