不同LED光源對青蒜苗生長及品質(zhì)的影響

馬桂芹等

摘要：以金鄉(xiāng)4號大蒜青蒜苗為試材，采用發(fā)光二極管（LED）精量調(diào)制光源，以白光為對照，研究紅、藍(lán)、黃、紅/藍(lán)/黃（7/2/1）、紅/藍(lán)（7/2）5種不同光質(zhì)對青蒜苗生長及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：黃光有利于干物質(zhì)積累及地上部生長，紅光有利于色素形成，藍(lán)光抑制干物質(zhì)積累與色素形成；紅光有利于碳水化合物形成，黃光及藍(lán)光有利于含氮化合物形成。

關(guān)鍵詞：LED光源；青蒜苗；光質(zhì)；生長；品質(zhì)

中圖分類號：S633.425.5+2文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2015）05-0031-03

Effect of Different LED Light Sources

on Growth and Nutritional Quality of Garlic Seedlings

Ma Guiqin1， Liu Shiqi1*， Liu Yingying2， Qian Shengyan1， Chen Yafei1， Liu Xingchen1

（ 1.College of Horticulture Science and Engineering， Shandong Agricultural University/ State Key Laboratory of Crop Biology，

Taian 271018， China；2.Information Research Institute， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100，China ）

AbstractTaking garlic cultivar Jinxiang 4 as material， the effects of different LED light sources， including red light， blue light， yellow light， red+blue+yellow（7∶2∶1）， red+blue（7∶2）， and white light （as control） on the growth and nutrition quality of garlic seedlings were studied. The results showed that the dry mass accumulation and growth of the above ground part were improved by yellow light but inhibited by blue light. The formation of pigments was promoted by red light but inhibited by blue light.The formation of carbohydrates was improved by red light， and that of nitrogen compounds was improved by yellow light and blue light.

Key wordsLED light sources； Garlic seedlings； Light quality； Growth；Nutritional quality

光質(zhì)是植物生長發(fā)育的重要影響因素之一。關(guān)于不同光質(zhì)對植物影響的研究，多以有色塑料膜、濾光膜或有色熒光燈為主，其缺點(diǎn)為光質(zhì)不純、光譜不集中、雜質(zhì)光多，試驗(yàn)結(jié)果的可靠性不高，亟需改善。LED（Light emitting diode）精量調(diào)制光源具有體積小、重量輕、固態(tài)、壽命長、驅(qū)動電壓低、光效率高、能耗小、安全、可靠耐用、不易色衰等優(yōu)點(diǎn)，波譜范圍較窄，波長正好與植物光合成和光形態(tài)建成的光譜范圍相吻合。因此，LED光源日益受到人們的關(guān)注，并逐漸應(yīng)用于植物組織培養(yǎng)、設(shè)施園藝與工廠化育苗及航天受控生態(tài)生保系統(tǒng)等可控設(shè)施環(huán)境的植物栽培中。

青蒜苗是常見的大蒜食用部位，不僅營養(yǎng)豐富，而且繁殖速度快，土地利用率高，為最受歡迎的蔬菜之一。近年來，LED光源對植物生長影響的研究已有報(bào)道，但對青蒜苗的研究較少。本試驗(yàn)以金鄉(xiāng)4號大蒜青蒜苗為試材，采用發(fā)光二極管（LED）精量調(diào)制光源，以白光為對照，研究紅、藍(lán)、黃、紅/藍(lán)/黃（7/2/1）、紅/藍(lán)（7/2）5種不同光質(zhì)對青蒜苗生長及品質(zhì)的影響，旨在為LED光源在青蒜苗設(shè)施栽培上的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試大蒜品種為金鄉(xiāng)4號。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

LED光源共設(shè)5個處理：T1，紅光（630～680 nm，吸收峰為660 nm）；T2，藍(lán)光（450～500 nm，吸收峰為470 nm）；T3，黃光（560～630 nm，吸收峰為590 nm）；T4，紅/藍(lán)/黃=7/2/1（燈的數(shù)量比為紅∶藍(lán)∶黃=7∶2∶1）；T5，紅/藍(lán)=7/2（燈的數(shù)量比為紅∶藍(lán)=7∶2）。以LED白光為對照（CK）。以上光源由深圳純英科技有限公司提供，燈珠成平面分布，共10排24列，設(shè)于頂部，光強(qiáng)可調(diào)節(jié)，光照培養(yǎng)架為鋼架結(jié)構(gòu)，高度可調(diào)節(jié)，四周設(shè)有遮光材料。

1.3試驗(yàn)方法與項(xiàng)目測定

試驗(yàn)于2013年11月至2014年1月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)光質(zhì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。選取大小一致、無病蟲害或損傷的蒜瓣，于2013年11月上旬種植于裝有基質(zhì)的塑料方盆中，方盆容積為44 cm（長）×33 cm（寬）×14 cm（高）。每處理2盆，每盆48棵，6行8列，置于不同LED光源下。實(shí)驗(yàn)室溫度為（25±2）℃，光照12 h/d，光強(qiáng)為500 μmol ·m-2·s-1，每周噴施一次Hogland全量營養(yǎng)液，生長過程精細(xì)管理。出苗照光30 d后，每處理取隨機(jī)選取10棵測定品質(zhì)指標(biāo)，取其平均值，重復(fù)3次。endprint

可溶性糖采用蒽酮比色法 測定，可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)法測定，游離氨基酸采用茚三酮溶液顯色法測定，色素采用丙酮比色法，VC含量采用2，6–二氯靛酚比色法測定，大蒜素含量采用苯腙法測定。

1.4數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 和DPS7.05進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同光質(zhì)對青蒜苗生長指標(biāo)的影響

由表1可知，黃光處理的青蒜苗株高、假莖長、單株干重、干鮮質(zhì)量比均為最大，分別比對照高29.13%、20.42%、31.91%、26.59%，顯著高于其它處理；藍(lán)光處理的最小，分別比對照低8.34%、12.50%、36.17%、29.67%，明顯低于其它處理。假莖粗與單株鮮重分別為紅光、紅/藍(lán)（7/2）處理最大，分別比對照高8.60%、7.38%，顯著高于其它處理，藍(lán)光處理的最小，分別比對照低7.80%、12.64%，明顯低于其它處理。由此可見，黃光促進(jìn)青蒜苗地上部生長，有利于干物質(zhì)的積累，藍(lán)光抑制青蒜苗地上部生長，不利于干物質(zhì)的積累。

2.2不同光質(zhì)對青蒜苗色素的影響

由表2可知，紅光處理的青蒜苗葉綠素a、葉綠素b及類胡蘿卜素含量最高，分別比對照高22.34%、25.00%、15.79%，顯著高于其它處理；藍(lán)光處理的葉綠素a及類胡蘿卜素含量最低，分別比對照低35.11%、52.63%，顯著低于其它處理；紅/藍(lán)（7/2）處理的葉綠素b含量最低，比對照低20.00%，除顯著低于紅光處理外，與其它各處理差異不顯著。葉綠素a+b以紅光處理最高，比對照高23.89%，顯著高于其它處理，藍(lán)光處理最低，比對照低29.20%，顯著低于其它處理。葉綠素a/b以紅/藍(lán)（7/2）處理最高，高于對照5.70%，與紅光、紅/藍(lán)/黃（7/2/1）處理差異不顯著，但顯著高于藍(lán)光及黃光處理；藍(lán)光處理最低，顯著低于對照。可見，紅光有利于葉綠素及類胡蘿卜素的形成，而藍(lán)光對其形成具有一定的抑制作用。

2.3不同光質(zhì)對青蒜苗品質(zhì)的影響

由表3可知，紅光處理的青蒜苗葉片可溶性糖、大蒜素含量最高，顯著高于其它處理，黃光處理最低，顯著低于其它處理。黃光處理的青蒜苗葉片可溶性蛋白、游離氨基酸、VC含量最高，顯著高于其它處理，其次為藍(lán)光、紅紅/藍(lán)/黃（7/2/1）、紅/藍(lán)（7/2）處理，紅光處理最低，顯著低于其它處理。不同光質(zhì)條件對青蒜苗假莖品質(zhì)指標(biāo)影響的變化趨勢與葉片一致。

3結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同光質(zhì)條件對青蒜苗生長及品質(zhì)的影響差異顯著。黃光有利于青蒜苗地上部的生長，藍(lán)光對其具有抑制作用，這與蒲高斌、楊曉建等的部分結(jié)論一致，但與張歡、魯燕舞、劉文科等的結(jié)論有所不同。紅光處理的青蒜苗葉綠素a、葉綠素b及類胡蘿卜素含量最高，藍(lán)光處理較低。這與楊曉建等關(guān)于青蒜苗的研究結(jié)果一致，但與蒲高斌等關(guān)于番茄的研究不一致。可見，光質(zhì)對植物生長指標(biāo)及色素含量的影響存在物種差異。

此外，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紅光處理的青蒜苗可溶性糖與大蒜素含量最高，黃光與藍(lán)光處理下含量較低，而可溶性蛋白、游離氨基酸和維生素C含量為黃光與藍(lán)光處理下較高，紅光處理下最低，表明紅光有利于碳水化合物的形成，而黃光及藍(lán)光有利于含氮化合物的形成。這與大多數(shù)的研究及報(bào)道結(jié)果相符。

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