又到吃草莓的季節(jié)！不同LED光源對草莓的影響有哪些？

文章來源:恒光電器

發(fā)布時間:2015-12-15

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又到了摘草莓吃草莓的季節(jié)！對于吃貨來講，像草莓這種鮮美紅嫩，恨不得一年四季都能吃到。怎耐氣侯原因，道路照明，不能如愿。為此，吃貨要認(rèn)真學(xué)習(xí)此文，說不定還能自己種出草莓來呢。

植物的生長發(fā)育受外界環(huán)境(如光、溫度、重力、水分和礦物質(zhì)等)的影響，建筑照明，并以光的影響最大。光照強度直接影響植物的生長發(fā)育和結(jié)構(gòu)特征；光周期主要影響植物的成花誘導(dǎo)和花性分化；而光質(zhì)對植物的影響更為重要與復(fù)雜，它不僅作為能源調(diào)控光合作用，包括可見光對植物氣孔運動、葉片生長、葉綠體結(jié)構(gòu)、光合色素、光合碳同化等的調(diào)節(jié)，還作為觸發(fā)信號影響植物的生長。不同光質(zhì)觸發(fā)不同光受體，行業(yè)資訊，進(jìn)而影響植物的光合特性、生長發(fā)育、抗逆和衰老等。有研究表明，藍(lán)光影響植物的向光性、光形態(tài)發(fā)生、氣孔開放和光合作用，可降低植物體內(nèi)生長素(IAA)水平從而抑制生長；而紅光可促進(jìn)植物子葉伸長，抑制莖的過度生長。另外，光對植物的營養(yǎng)物質(zhì)含量也有較大的影響。有研究發(fā)現(xiàn)，紅光可顯著提高葉用萵苣、蘿卜芽苗菜、黃瓜、辣椒、番茄幼苗的可溶性糖含量；藍(lán)光能增加番茄]的花青素含量；而適宜的紅藍(lán)光混合可促進(jìn)萵苣幼苗碳水化合物與櫻桃番茄]果實營養(yǎng)品質(zhì)的累積，提高葉用萵苣和小松菜的抗壞血酸含量，降低葉用萵苣的硝酸鹽含量。

光環(huán)境是設(shè)施栽培中最重要的環(huán)境因子，對植物的形態(tài)建成、光合特性、生理代謝、產(chǎn)量品質(zhì)均有廣泛的調(diào)控作用。利用光質(zhì)調(diào)控植株形態(tài)建成和生長發(fā)育是溫室栽培領(lǐng)域的一項重要技術(shù)。LED光源作為未來設(shè)施領(lǐng)域最有前途、具有良好發(fā)展前景的人工光源，因其為冷光源，具有壽命長、光譜純、耗能低等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于植物生長研究中。目前，對草莓的研究主要集中在光照強度、溫度、栽培方式、礦質(zhì)營養(yǎng)與采后貯藏等方面，而光質(zhì)對草莓的研究大多采用太陽光透光率相近的濾光膜，無法精確定量調(diào)制光譜能量分布，光量單位和光照強度均不統(tǒng)一，影響其研究的準(zhǔn)確性。本文采用LED精量調(diào)制光質(zhì)得到單一波長光質(zhì)，研究其對草莓光合特性及產(chǎn)量品質(zhì)的影響，以期為設(shè)施栽培中草莓的光質(zhì)環(huán)境調(diào)控提供科學(xué)參考。

材料與方法

試驗材料與試驗設(shè)計

試驗于2013年9月-2014年5月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新園及人工氣候室進(jìn)行。供試草莓(Fragaria ananassa)品種為“妙香7號”，購自山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院。試驗設(shè)5個處理：紅光、藍(lán)光、黃光、紅/藍(lán)/黃(7/2/1，不同顏色燈的數(shù)量比)、紅/藍(lán)(7/2)，以白光作為對照。于2013年9月20號，選取健壯且長勢一致的三葉一心苗移栽到盛有育苗基質(zhì)的硬質(zhì)塑料盆中，置于氣候室內(nèi)LED光源下培育，每盆定植草莓6株，每處理6盆。營養(yǎng)液以日本山崎配方(草莓)為基礎(chǔ)，每7d更換一次，其他管理方法同常規(guī)。

LED光源由廣東純英光電科技有限公司提供，光照培養(yǎng)架為鋼架結(jié)構(gòu)，光源置于頂部，培養(yǎng)架外層為銀色遮光布，以保證LED光源為植株生長的唯一光源。草莓植株與光源間距離可調(diào)，調(diào)制光照強度為500μmol·m2·s，控制氣候室內(nèi)白天溫度15～22℃，夜間10～13℃，各處理光照時間均從7:00開始，通過定時器控制光照12h·d。

測定項目與方法

隨機選取5株植株，采用CIRAS-1光合儀測定葉片光合參數(shù)(Pn、Tr、Gs、Ci)，于2013年11月20日9:00—10:00選擇成熟葉片進(jìn)行測定，測定時光照強度為500μmol·m2·s，葉溫18～20℃，外界CO2濃度為480μmol·mol；葉綠素?zé)晒鈪��?shù)采用FMS-2便攜脈沖調(diào)制式熒光儀測定，于2013年11月22日9:00—10:30進(jìn)行測定，在相同葉片測定熒光參數(shù)：初始熒光(Fo)、可變熒光(Fv)、穩(wěn)態(tài)熒光(Fs)、最大熒光(Fm)、暗適應(yīng)30min下PSⅡ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率(ΦPSⅡ)；分別在光照第30、40、50、60、70天測定葉片色素含量，采用80%丙酮比色法；用MP200B電子天平稱量草莓果實的鮮質(zhì)量；采用手持式折光儀測定可溶性固形物含量；采用酸堿滴定法測定總酸含量；維生素C及蛋白質(zhì)含量分別采用2,6-二氯靛酚比色法和考馬斯亮藍(lán)法測定。每處理隨機選取5株，3次重復(fù)。

數(shù)據(jù)處理

采用DPS7.05和Excel2003軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用多重比較Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行方差顯著性檢驗(α=0.05)。利用Excel2003軟件作圖。圖表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

結(jié)果與分析

光質(zhì)對草莓葉片光合特性的影響

由表1可以看出，不同光質(zhì)處理對草莓葉片的光合特性影響顯著，其中對凈光合速率和蒸騰速率的影響趨勢一致，恒光電器,照亮您的生活，均在紅光處理下最大，分別比對照提高49.3%和37.6%；其余影響效果為紅/藍(lán)/黃(7/2/1)>紅/藍(lán)(7/2)>白光>黃光；藍(lán)光下最小，分別比對照降低50.2%和27.3%。與對照相比，所有處理均增大了葉片的氣孔導(dǎo)度，以藍(lán)光處理效果最為顯著，相比對照提高了31.2%。胞間CO2濃度以藍(lán)光處理最大，其余依次為黃光、紅光、紅/藍(lán)(7/2)、紅/藍(lán)/黃(7/2/1)、白光。

光質(zhì)對草莓葉片熒光特性的影響

Fo與Fm分別表示光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)反應(yīng)中心處于完全開放和完全關(guān)閉時的熒光產(chǎn)量，均在紅光下達(dá)到最大值，在紅/藍(lán)/黃(7/2/1)下最小。ΦPSⅡ的影響效果為紅光>白光>黃光>藍(lán)光≥紅/藍(lán)/黃(7/2/1)≥紅/藍(lán)(7/2)。Fv/Fm反映PSⅡ反應(yīng)中心的最大光能轉(zhuǎn)化效率，以紅/藍(lán)/黃(7/2/1)處理下最大，比對照增加了41.4%；藍(lán)光下最小，比對照降低了29.3%。不同光質(zhì)處理Fv/Fo、Fm/Fo具有相似的變化趨勢，均為紅/藍(lán)/黃(7/2/1)>紅/藍(lán)(7/2)>紅光>藍(lán)光>白光>黃光。

光質(zhì)對草莓葉片光合色素含量的影響