一種利用LED植物生長(zhǎng)燈培育粉葛組培苗的管理技術(shù)措施.pdf

農(nóng)業(yè)科學(xué) 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2020， Vol.40， No.02一種利用 LED 植物生長(zhǎng)燈培育粉葛組培苗的管理技術(shù)措施王艷1歐昆鵬1楊遠(yuǎn)寧1黃日盛2張尚文1黃恒文3黃鴻華2( 1 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所 ， 廣西 南寧 530007;2 藤縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 ， 廣西 藤縣 543300;3 廣西農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校藤縣分校 ， 廣西 藤縣 543300)摘 要 : 粉葛是一種藥食兩用的作物 ， 具有一定的栽培價(jià)值 。近年來(lái)粉葛種植越來(lái)越受到人們的重視 ， 種植面積持續(xù)擴(kuò)大 。為了保證粉葛的優(yōu)質(zhì)種源 ， 通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)繁育粉葛組培苗逐漸取代了傳統(tǒng)的壓條和扦插繁殖方式 。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) ， 利用 LED 植物生長(zhǎng)燈培育粉葛組培苗的管理技術(shù)措施能有效地解決粉葛組培苗育苗成活率低以及有效光照度不夠而出現(xiàn)莖稈細(xì) 、徒長(zhǎng) 、移栽抗性低等問(wèn)題 。關(guān)鍵詞 : LED 植物生長(zhǎng)燈 ; 粉葛 ; 組培苗中圖分類(lèi)號(hào) : S3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : A DOI: 10. 19754/j. nyyjs. 20200130003收稿日期 : 20191205基金項(xiàng)目 : 廣西科技重大專(zhuān)項(xiàng) ( 項(xiàng)目編號(hào) : AA17204056) ; 廣西藤縣粉葛試驗(yàn)站項(xiàng)目 ( 項(xiàng)目編號(hào) : 桂 TS201431) ; 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)專(zhuān)項(xiàng) ( 項(xiàng)目編號(hào) : 桂農(nóng)科 2019M16) ; 廣西農(nóng)業(yè)科技自籌經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目 ( 項(xiàng)目編號(hào) : Z201921)專(zhuān)利 : 該項(xiàng)管理技術(shù)措施已獲得中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局發(fā)明專(zhuān)利 ( 專(zhuān)利號(hào) : ZL 2016 1 0292172. X， 授權(quán)公告號(hào) : CN 105900741 B)作者簡(jiǎn)介 : 王艷 ( 1982) ， 女 ， 碩士 ， 農(nóng)藝師 。研究方向 : 作物育種與栽培技術(shù) ; 通訊作者歐昆鵬 ( 1982) ， 男 ， 碩士 ， 副研究員 。研究方向 : 葛根種質(zhì)創(chuàng)新與栽培技術(shù) 。LED 植物生長(zhǎng)燈是采用半導(dǎo)體發(fā)光原理制造的一種節(jié)能環(huán)保燈 ， 近年來(lái)已廣泛用于蔬菜 、花卉大棚和溫室補(bǔ)充光照 1， 2， 其波長(zhǎng)類(lèi)型豐富 ， 發(fā)光效率高 ，可按照葉綠素吸收光譜的特定波長(zhǎng)組合成復(fù)合光均衡照射作物 。同時(shí) ， LED 植物生長(zhǎng)燈還具有熱負(fù)荷低 、使用壽命長(zhǎng) 、節(jié)能環(huán)保和運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn) 3， 4， 可用于大棚多層栽培 ， 使生產(chǎn)空間得到充分利用 。隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展 ， 根據(jù)植物特征廣譜來(lái)調(diào)整補(bǔ)光已成為可能 ， 光質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)有重要的影響 。粉葛 ( Pueraria thomsonii Benth) 為豆科葛屬藤本植物 ， 是國(guó)家農(nóng)業(yè)部和衛(wèi)計(jì)委共同認(rèn)定的藥食兩用植物 。目前粉葛組培苗育苗主要采用簡(jiǎn)易大棚育苗的方式 5， 由于冬春季節(jié) ， 特別在北方地區(qū)弱光寡照 ， 棚室內(nèi)的光照條件不能滿(mǎn)足粉葛組培苗生產(chǎn)的需要 ， 因此 ， 研究粉葛補(bǔ)光技術(shù)成為培養(yǎng)粉葛組培苗需要解決的問(wèn)題之一 。為了解決該問(wèn)題 ， 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所通過(guò)研究分析粉葛的需光特性 ， 采用 LED燈處理 、白熾燈處理進(jìn)行粉葛組培養(yǎng)培育 ， 根據(jù)成活率 、壯苗率和霉菌感染率等指標(biāo)來(lái)進(jìn)行對(duì)比 ， 選取適宜粉葛組培苗栽培的補(bǔ)光方法 ， 從而總結(jié)出一種利用LED 植物生長(zhǎng)燈培育粉葛組培苗的方法 ， 較大地提高了育苗的成活率與壯苗率 。1 材料與方法1. 1 試驗(yàn)材料主要試驗(yàn)材料為粉葛組培幼苗 。1. 2 試驗(yàn)方法溫室大棚內(nèi)裝置 LED 植物生長(zhǎng)燈 ， 研究粉葛組培苗的成活率 、壯苗率和污染率 。1. 3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)地點(diǎn)為廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)場(chǎng) ， 試驗(yàn)設(shè)計(jì)主要有以下步驟 。1. 3. 1 搭建大棚利用鋼架進(jìn)行大棚的搭建 ， 大棚一側(cè)設(shè)卷閘門(mén) ，用于卷起或者放下以調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度 ， 使溫度穩(wěn)定在2025， 設(shè)計(jì)高度為 1. 4 1. 7m， 以方便人員進(jìn)出大棚進(jìn)行粉葛組培苗栽培管理 。1. 3. 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 3 個(gè)處理 ， 即對(duì)照 ， LED 植物生長(zhǎng)燈處理 ，白熾燈處理 。根據(jù)所建立大棚的面積確定植物生長(zhǎng)燈的數(shù)量 。其中 ， 對(duì)照處理不設(shè)燈頭 ; LED 植物生長(zhǎng)燈處理中紅光燈數(shù)量與藍(lán)光燈數(shù)量比為 4 1; 白熾燈處理中燈頭均為白熾燈頭 。每單元植物生長(zhǎng)燈形狀采用盒式結(jié)構(gòu) ， 內(nèi)置風(fēng)扇散熱片 。圖 1 LED 植物生長(zhǎng)燈分布設(shè)計(jì)示意圖72020， Vol.40， No.02 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 農(nóng)業(yè)科學(xué)1. 3. 3 育苗基質(zhì)選擇選用干凈的黃土 、黃沙 、有機(jī)肥作為育苗基質(zhì) 。其中 ， 有機(jī)肥主要成分為羊糞 、雞糞 、花生麩 、茶麩 ， 按照 1 1 0. 5 0. 2 的比例混勻發(fā)酵 ; 育苗基質(zhì)中的黃土 、黃沙 、有機(jī)肥比例為 1 1 0. 2。1. 3. 4 挑選粉葛組培苗將粉葛組培苗置于 1921的水中清洗 ， 將培養(yǎng)基洗凈后用惡霉靈浸泡 ， 浸泡時(shí)間為 45min; 浸泡后的組培苗置于陰涼通風(fēng)的地方以避免吹風(fēng)或者太陽(yáng)直曬 。1. 3. 5 育苗選用底面直徑 、高分別為 8cm×9cm的普通圓形塑料營(yíng)養(yǎng)杯進(jìn)行育苗 ， 將育苗基質(zhì)裝入每個(gè)營(yíng)養(yǎng)杯中 ，育苗基質(zhì)鋪平后需離營(yíng)養(yǎng)杯杯口 12cm。粉葛組培苗分別植入裝好基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)杯后 ， 營(yíng)養(yǎng)杯按列陣式方形進(jìn)行排列 。營(yíng)養(yǎng)杯以生長(zhǎng)燈的燈芯為中心 ， 以四周3. 5m2范圍內(nèi)為限 ， 用數(shù)字標(biāo)記每個(gè)營(yíng)養(yǎng)杯 。每天觀察組培苗生長(zhǎng)狀況并進(jìn)行位置互換 ， 即靠近燈芯的粉葛組培苗生長(zhǎng)速度比遠(yuǎn)離燈芯組的粉葛組培苗高或者粗壯茂盛時(shí) ， 將遠(yuǎn)離植物燈長(zhǎng)勢(shì)較矮或者細(xì)條干枯的粉葛組培苗與靠近植物生長(zhǎng)燈長(zhǎng)勢(shì)較高或者粗壯茂盛的粉葛組培苗調(diào)換位置 ， 以達(dá)到生長(zhǎng)一致的目的 。1. 3. 6 育苗前期管理組培苗植入營(yíng)養(yǎng)杯后 1416d 為育苗前期 。前期需每天早晚各淋水 1 次 ， 同時(shí)保持棚內(nèi)溫度在 18 30之間 ， 濕度在 70%90%之間 。每 7d 噴 1 次兌水稀釋 300 倍液的多菌靈 。根據(jù)陰晴天氣決定照明時(shí)長(zhǎng) ， 在陰雨天氣 ， 植物生長(zhǎng)燈全天 24h 照明 ; 在晴天 ， 每天開(kāi)燈時(shí)間控制在 1617h。1. 3. 7 育苗中期管理組培苗植入營(yíng)養(yǎng)杯后 2428d 為育苗中期 。此時(shí)組培苗已明顯進(jìn)入生長(zhǎng)旺盛階段 ， 葉片生長(zhǎng)明顯 ， 根系伸展 。每天早上 8 009 00 需淋水 1 次 ， 同時(shí)打開(kāi)大棚 ， 通風(fēng)換氣 ， 達(dá)到煉苗目的 。植物生長(zhǎng)燈開(kāi)燈時(shí)間 ， 晴天每天 14h 左右 ， 陰雨天每天 1618h。1. 3. 8 育苗后期管理組培苗植入營(yíng)養(yǎng)杯后 29d 到移栽這段時(shí)間為育苗后期 。此時(shí)需全天打開(kāi)大棚進(jìn)行通風(fēng)換氣 ， 以起到煉苗和降低濕度 ， 防止白粉病 、霜霉病 、霉菌等真菌性病害發(fā)生的作用 。遇到粉葛組培苗育苗杯土發(fā)干發(fā)白則需立刻澆水 ， 若未出現(xiàn)粉葛組培苗育苗杯土發(fā)干發(fā)白則 12d 淋水 1 次 。植物燈每天開(kāi)燈時(shí)間控制在 1012h。1. 3. 9 移栽育苗后期的組培苗 ， 在適合大田移栽環(huán)境時(shí)立即進(jìn)行移栽 。需注意氣溫高于 35 或者低于 10 或連續(xù)陰雨的條件下不適宜移栽 。移栽前植物生長(zhǎng)燈開(kāi)燈時(shí)間提高到 24h/d， 在大田溫度溫度為 2030 時(shí)進(jìn)行移栽 。移栽后統(tǒng)計(jì)成活率 、壯苗率和霉菌感染率 ，作進(jìn)一步分析 。2 結(jié)果與分析表 1 不同處理下的粉葛組培苗情況 ( 1000 株 )單位 : %處理 成活率 壯苗率 霉菌感染率空白對(duì)照 15 0 0. 5LED 植物生長(zhǎng)燈處理 98 92 0. 5白熾燈處理 35 12 0. 52從表 1 中可以看出 ， 經(jīng)過(guò) LED 植物生長(zhǎng)燈處理的粉葛栽培幼苗成活率高達(dá) 98%， 遠(yuǎn)高于空白對(duì)照的15%和白熾燈處理的 35%， 壯苗率也達(dá)到了 92%， 遠(yuǎn)高于空白對(duì)照的 0 和白熾燈處理的 12%。而 3 個(gè)處理的霉菌感染率差異不大 ， 空白對(duì)照 、LED 植物生長(zhǎng)燈和白熾燈處理下的霉菌感染率分別為 0. 5%、0. 5%和0. 52%， 說(shuō)明經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)燈處理不會(huì)對(duì)粉葛栽培幼苗的霉菌感染率有影響 。3 結(jié)論從試驗(yàn)結(jié)果中得出 ， 在不需要提升棚內(nèi)溫度的情況下 ， 經(jīng)過(guò) LED 植物生長(zhǎng)燈處理 ， 組培苗的成活率以及壯苗率對(duì)比往年有顯著提高 ， 而霉菌感染率則基本無(wú)變化 。從粉葛栽培管理的角度考慮 ， 利用 LED 植物生長(zhǎng)燈進(jìn)行溫室大棚培育 ， 不僅成活率和壯苗率較高 ，而且可以根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行培育時(shí)間調(diào)整 ， 將培育時(shí)間提至上一年 12 月份 。調(diào)整時(shí)間可以克服冬末春初季節(jié)的天氣陰冷 、溫度低 、光照度不夠而造成粉葛培養(yǎng)成苗率低的技術(shù)難點(diǎn) ， 節(jié)約時(shí)間成本 ， 還可以錯(cuò)開(kāi)粉葛集中上市銷(xiāo)售的高峰期 ， 從而提高葛薯的經(jīng)濟(jì)效益 。參考文獻(xiàn) 1 Yrio N C， Goins G D， Kagie H ， et al Improving spinach， rad-ish， and lettuce growth under red lightemitting diodes ( LEDs)with blue light supplementation J Hort Science， 2001， 36( 2) : 380383 2 Pusps P， Ikuo K， yosuke M Effect of red and blue light emit-ting diodes on growth and morphogenesis of grapes J Plant Cell-Tiss Organ Cult， 2008 ( 92) : 147153 3 Mou N N eview of applying light emitting diodes ( LEDs) in planttissue culture J Propagation Technique， 2000， 14 ( 4) : 220222 4 Wei L L， Yang Q C， Liu S L eview on research and developingtrends of lightemitting diode in plant factory J Chinese Agricul-ture Science Bulletin， 2007， 23 ( 11) : 408411 5 肖旭林 ， 李集文 ， 姚達(dá)行 ， 等 粉葛栽培關(guān)鍵技術(shù) J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) ， 2017， 37 ( 20) : 64( 責(zé)任編輯 常陽(yáng)陽(yáng) )8