馬鈴薯組培苗時(shí)期不同LED光源處理對(duì)溫室移栽后植株生長(zhǎng)和微型薯結(jié)薯的影響.pdf

中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 2020 36 6 11 18 ChineseAgriculturalScienceBulletin 馬鈴薯組培苗時(shí)期不同 LED 光源處理對(duì)溫室移栽后 植株生長(zhǎng)和微型薯結(jié)薯的影響 陳麗麗 1 王浩瑛 2 宮曉晨 2 薛緒掌 3 胡躍高 2 1 寧波大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院 浙江寧波315300 2 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 北京100193 3 北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心 北京100097 摘 要 不 同LED 光 源 下 培 養(yǎng) 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 在 形 態(tài) 特 征 上 差 異 明 顯 為 探 索 這 種 差 異 是 否 會(huì) 對(duì) 其 移 栽 后 產(chǎn) 生 進(jìn) 一 步 影 響 試 驗(yàn) 研 究 了100 紅 光 R 100 藍(lán) 光 B 100 綠 光 G 75 紅 光 25 藍(lán) 光 RB 45 紅 光 35 藍(lán) 光 20 綠 光 RBG 和100 白 光 CK 6 種 光 譜 下 培 養(yǎng)4 周 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 溫 室 移 栽 后 植 株 的 生 長(zhǎng) 和 結(jié) 薯 情 況 試 驗(yàn) 結(jié) 果 表 明 B 處 理 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 移 栽 后 緩 苗 期 葉 綠 素 熒 光 參 數(shù)Fv Fm 和qP 結(jié) 薯 前 期SPAD 值 及 結(jié) 薯 期 各 器 官 生 物 量 均 始 終 高 于CK 和 其 他 處 理 且 該 處 理 下 最 大 薯 的 干 鮮 重 和 有 效 微 型 薯 占 比 分 別 較CK 提 高45 66 45 09 和10 93 R 處 理 的 組 培 苗 移 栽 后 結(jié) 薯 期 地 上 部 生 物 量 顯 著 高 于CK 單 株 結(jié) 薯 數(shù) 目 提 高29 60 但 有 效 微 型 薯 占 比 較CK 降 低63 97 G 處 理 的 組 培 苗 移 栽 后 生 長(zhǎng) 和 結(jié) 薯 指 標(biāo) 均 表 現(xiàn) 最 差 組 合 光 譜RB 和RBG 處 理 的 組 培 苗 移 栽 后 的 生 長(zhǎng) 指 標(biāo) 和 微 型 薯 產(chǎn) 量 及 產(chǎn) 量 構(gòu) 成 指 標(biāo) 均 與CK 無(wú) 顯 著 差 異 因 此 單 色 紅 藍(lán) 綠 光 譜 處 理 對(duì) 馬 鈴 薯 組 培 苗 的 影 響 會(huì) 持 續(xù) 至 其 移 栽 后 植 株 幼 苗 生 長(zhǎng) 甚 至 結(jié) 薯 期 組 合 光 譜RB 和RBG 則 不 會(huì) 在 馬 鈴 薯 組 培 苗 生 產(chǎn) 上 單 色 藍(lán)光和單色紅光作為照明光源具有潛在的應(yīng)用價(jià)值 組合光譜RB 和RBG 可作為白色光源的替代光源 關(guān)鍵詞 LED 光源 馬鈴薯組培苗 微型薯生產(chǎn) 馬鈴薯植株生長(zhǎng) 中圖分類(lèi)號(hào) S144 1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 論文編號(hào) casb18110023 Effects of LED Spectrum Treatments at in vitro Culture Stage on the Growth and Minituber Production of Potato Plantlets After Transplanting in Greenhouse Chen Lili 1 Wang Haoying 2 Gong Xiaochen 2 Xue Xuzhang 3 Hu Yuegao 2 1 College of Science 2 College of Agronomy and Biotechnology China Agricultural University Beijing 100193 3 Research Center for Intelligent Equipment in Agriculture Beijing 100097 Abstract The morphology of potato plantlets grown in vitro under different LED light sources var ies obviously To explore whether the variations will have lasting effects on potato plantlets growth after transplanting in greenhouse a single factor randomized block design test was conducted with 4 week old potato plantlets grown in vitro under 100 red light R 100 blue light B 100 green light G 75 red light 25 blue light RB 45 red light 35 blue light 20 green light RBG and 100 white CK light spectrum being transplanted in greenhouse to observe their growth and tuberization performance The results indicated that chlorophyll fluorescence Fv Fm and qP SPAD value and biomass accumulation of potato plantlets from B treatment were always higher than that of CK and other treatments the biggest minituber dry weight and fresh weight and the proportion of effective minituber in B treatment were increased by 45 66 45 09 and 10 93 respectively compared with CK R treatment increased the number of minituber per plantlet by 基金項(xiàng)目 國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃 863 計(jì)劃 基于網(wǎng)絡(luò)管理的植物工廠(chǎng)智能控制關(guān)鍵技術(shù)研究 2013AA103005 第 一 作 者 簡(jiǎn) 介 陳 麗 麗 女 1988 年 出 生 河 南 蘭 考 人 博 士 研 究 光 源 對(duì) 植 物 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 的 影 響 通 信 地 址 315300 浙 江 省 寧 波 市 慈 溪 市 白 沙 路 街 道 文 蔚路521 號(hào) E mail chenll 通 訊 作 者 胡 躍 高 男 1959 年 出 生 山 西 清 徐 人 教 授 博 士 研 究 方 向 全 域 有 機(jī) 建 設(shè) 和 鄉(xiāng) 村 振 興 通 信 地 址 100193 北 京 市 海 淀 區(qū) 圓 明 園 西 路2 號(hào) 院 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)西校區(qū)農(nóng)學(xué)樓445 室 Tel 010 62733847 E mail huyuegao 收稿日期 2018 11 07 修回日期 2019 02 20 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 0 引言 馬鈴薯因易于栽培 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高 種植面積廣等特 點(diǎn) 成 為 繼 水 稻 小 麥 玉 米 之 后 的 第 四 大 糧 食 作 物 1 大田生產(chǎn)上 馬鈴薯通常采用無(wú)性繁殖方式 長(zhǎng)此以往 導(dǎo)致其易遭受病毒侵襲 造成產(chǎn)量降低 品質(zhì)劣變和品 種 退 化 為 應(yīng) 對(duì) 該 問(wèn) 題 生 產(chǎn) 上 大 力 倡 導(dǎo) 推 廣 使 用 脫 毒 馬 鈴 薯 合 格 種 薯 2 批 量 培 養(yǎng) 脫 毒 馬 鈴 薯 組 培 苗 是 生產(chǎn)馬鈴薯種薯的基礎(chǔ)環(huán)節(jié) 研究表明馬鈴薯組培苗 時(shí) 期 的 處 理 如 培 養(yǎng) 溫 度 3 光 周 期 4 和 苗 齡 5 培 養(yǎng) 時(shí) 間 等 均會(huì)影響到其溫室移栽后的微型薯生產(chǎn) 這可 能 是 因 為 在 組 培 過(guò) 程 完 成 時(shí) 馬 鈴 薯 組 培 苗 的 生 長(zhǎng) 形 態(tài) 生 理 生 化 等 特 征 會(huì) 持 續(xù) 影 響 到 其 溫 室 移 栽 后 生 長(zhǎng) 甚至微型薯結(jié)薯特征 不同光源處理能顯著改變馬鈴 薯 組 培 苗 的 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 狀 態(tài) 6 研 究 表 明 紅 光 和 遠(yuǎn) 紅 光 促 進(jìn) 馬 鈴 薯 組 培 苗 腋 芽 發(fā) 生 7 單 側(cè) 藍(lán) 光 照 射 引 起 馬 鈴 薯 組 培 苗90 的 向 光 彎 曲 8 紅 光 處 理30 天 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 莖 稈 長(zhǎng) 而 葉 片 小 藍(lán) 光 處 理30 天 后 馬 鈴 薯 組 培 苗 葉 片 肥 厚 而 莖 稈 矮 化 9 紅 藍(lán) 光 光 強(qiáng) 比 例3 1 時(shí) 照射馬鈴薯組培苗可有效提高其碳水化合物等物質(zhì)的 積 累 10 在 紅 藍(lán) 光 組 合 光 譜 中 增 加 綠 色 光 可 促 進(jìn) 馬 鈴 薯 組 培 苗 葉 片 的 解 剖 學(xué) 結(jié) 構(gòu) 發(fā) 育 11 上 述 研 究 均 集 中 在 光 處 理 結(jié) 束 后 對(duì) 馬 鈴 薯 組 培 苗 生 長(zhǎng) 形 態(tài) 生 理 生 化 等方面的影響 關(guān)于馬鈴薯組培苗時(shí)期的光處理是否 會(huì) 對(duì) 其 溫 室 移 栽 后 的 生 長(zhǎng) 及 微 型 薯 生 產(chǎn) 方 面 產(chǎn) 生 影 響 目 前 尚 未 有 報(bào) 道 筆 者 以 中 薯3 號(hào) 早 熟 馬 鈴 薯 品 種 的 組 培 苗 為 供 試 材 料 研 究 不 同LED 光 源 處 理4 周后的馬鈴薯組培苗溫室移栽生產(chǎn)微型薯過(guò)程中的生 長(zhǎng) 和 結(jié) 薯 情 況 以 期 為 馬 鈴 薯 組 培 苗 培 養(yǎng) 過(guò) 程 中 人 工 光源選擇和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐和理論支持 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)材料 選 取 早 熟 馬 鈴 薯 品 種 中 薯3 號(hào) 為 供 試 品 種 脫 毒馬鈴薯組培苗由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所馬 鈴 薯 良 種 繁 育 中 心 提 供 試 驗(yàn) 前 繼 代 培 養(yǎng) 足 夠 的 組 培 苗用于光處理 1 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理 單 因 素 隨 機(jī) 區(qū) 組 設(shè) 計(jì) 以 白 光 作 為 對(duì) 照 CK 設(shè) 置5 個(gè) 光 處 理 即100 紅 光 R 100 藍(lán) 光 B 100 綠 光 G 75 紅 光 25 藍(lán) 光 RB 45 紅 光 35 藍(lán) 光 20 綠 光 RBG CK 和 各 處 理 的 光 由LED 燈 管 購(gòu) 于 惠 州 可 道 有 限 公 司 提 供 照 明 其 中 紅 色 燈 管 波 長(zhǎng) 為660 nm 藍(lán) 色 燈 管 波 長(zhǎng) 為460 nm 綠 色 燈 管 波 長(zhǎng) 為520 nm 試 驗(yàn) 在 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 農(nóng) 學(xué) 院 南 平 房 組 培 室 內(nèi) 進(jìn) 行 溫 度 控 制 在 23 3 光 照 時(shí) 間 為16h 光 照 6 00 22 00 8h 黑 暗 濕 度 為 75 5 總 光 合 有 效 輻 射 強(qiáng) 度 為100 mol m 2 s 由Li co250A 光 照 計(jì) 測(cè) 定 美 國(guó)LI COR 公 司 生 產(chǎn) 采 用 無(wú) 激 素 添 加 的MS 培 養(yǎng) 基 12 調(diào) 節(jié) 至pH 5 8 每 個(gè) 組 培 瓶 購(gòu) 于 北 京 易 生 組 培 公 司 分 裝50mL 培 養(yǎng) 基 在121 下 于 高 壓 鍋 內(nèi) 滅 菌 15 min 在 超 凈 工 作 臺(tái) 內(nèi) 用 組 培 剪 剪 下 具 有 一 葉 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 單 節(jié) 莖 段 15mm 長(zhǎng) 作 為 外 植 體 垂 直 接 種 至 滅 菌 凝 固 后 的 組 培 瓶 內(nèi) 每 瓶 均 勻 接 種12 15 個(gè) 外 植 體 每 個(gè) 處 理 接 種50 瓶 置 于 光 處 理 下 培 養(yǎng)4 周 用于溫室移栽定植生產(chǎn)微型薯 1 3 試驗(yàn)條件 2017 年9 月14 日 定 植 于 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 南 平 房 溫 室 內(nèi) 11 月15 日 收 獲 生 育 期60 天 采 用 單 因 素 隨 機(jī) 區(qū) 組 設(shè) 計(jì) 每 個(gè) 處 理3 次 重 復(fù) 小 區(qū) 面 積1 5m 2 1 5m 1 0m 共18 個(gè)小區(qū) 栽培密 度為10cm 10cm 栽培基 質(zhì)采用丹麥進(jìn)口草炭 蛭石 珍珠巖和園藝植物生長(zhǎng)營(yíng) 養(yǎng) 土 體 積 比2 1 1 1 混 合 中 間 不 再 施 肥 根 據(jù) 植 株 需 水 情 況 酌 情 澆 水 白 天 溫 度 控 制 在18 28 夜 間 溫 度 控 制 在10 18 馬 鈴 薯 植 株 生 育 期 內(nèi) 不 再 補(bǔ) 充 任 何 人 工 光 源 定 植 后 第1 周 內(nèi) 通 過(guò) 濕 簾 和 通 風(fēng) 系 統(tǒng) 29 60 but decreased the proportion of effective minituber by 63 97 The parameters including Fv Fm qP qN SPAD biomass accumulation in different organs and minituber yield and yield composition of plantlets from combined spectrum RB and RBG showed no significant differences from that of CK However in terms of both growth and tuberization plantlets from G treatment performed the worst after transplanting Thus the effects of monochromic red blue and green LED spectrum on the growth and tuberization of potato plantlets grown in vitro continued after the plantlets transplanting in greenhouse whereas the combined spectrum RB and RBG did not Thus in the cultivation of potato plantlets in vitro monochromatic blue and red LED spectrum have potential application value as light sources to provide illumination and combined spectrum RB and RBG can be utilized as the alternatives of white light Keywords LED spectrum tissue cultured potato plantlets minituber production potato plant growth 12將溫室內(nèi)濕度控制在75 85 1 4 指標(biāo)測(cè)定與方法 定 植 后 第1 周 內(nèi) 的 第1 3 5 7 天 即9 月15 17 19 21 日 采 用Mini Imaging PAM 便 攜 式 葉 綠 素 熒 光 儀 于 早 上6 00 測(cè) 定 植 株 的 葉 綠 素 熒 光 參 數(shù) 先 用 弱 光 照 射 測(cè) 定 初 始 熒 光 F0 用 飽 和 脈 沖 處 理 得 到 最 大 熒 光 Fm 經(jīng) 充 分 暗 適 應(yīng) 后 PS 的 最 大 光 化 學(xué) 效 率 Fv Fm 光 化 學(xué) 猝 滅 系 數(shù) qP 非 光 化 學(xué) 猝 滅 系 數(shù) qN 等 各 參 數(shù) 值 均 由 選 定 模 式 下 系 統(tǒng) 自 動(dòng) 計(jì) 算 生 成 于9 月15 日 10 月1 日 10 月15 日 10 月30 日 11 月15 日 采 用SPAD 502Plus 手 持 式 葉 綠 素 儀 器 測(cè) 定 植 株 葉 片 的SPAD 值 葉 綠 素 熒 光 參 數(shù) 和SPAD 值 測(cè) 定 時(shí) 選 取 組 培 苗 時(shí) 期 形 成 的 第4 片 葉 片 從 下 往 上 數(shù) 避 開(kāi) 主 葉脈 每個(gè)小區(qū)選取3 株進(jìn)行測(cè)定 分 別 于10 月15 日 10 月30 日 11 月15 日 進(jìn) 行 植 株葉片 莖稈 地下部及植株整體的干 鮮重測(cè)定 每小 區(qū) 選 取3 株 取 樣 時(shí) 盡 量 避 免 對(duì) 周 圍 植 株 的 擾 動(dòng) 收 獲 時(shí) 每 小 區(qū) 選 取10 株 進(jìn) 行 產(chǎn) 量 和 產(chǎn) 量 構(gòu) 成 測(cè) 定 規(guī) 定直徑 20mm 的微型薯 為有效種 薯 反之則為 無(wú)效種 薯 統(tǒng)計(jì)每株結(jié)薯數(shù)目 結(jié)薯干 鮮重 最大薯的干 鮮 重 有 效 薯 占 比 計(jì) 算 單 位 面 積 上 各 處 理 的 微 型 薯 結(jié) 薯 粒 數(shù) 有 效 薯 粒 數(shù) 微 型 薯 直 徑 20mm 計(jì) 為 有 效 微 型薯 和微型薯鮮重 1 5 數(shù)據(jù)處理與分析 分 別 采 用Excel 2013 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 整 理 Sigma Plot 12 5 軟 件 進(jìn) 行 作 圖 SPSS 23 0 統(tǒng) 計(jì) 軟 件 進(jìn) 行 方 差 分 析 用LSD 法進(jìn)行多重比較 顯著性水平為0 05 2 結(jié)果與分析 2 1 不同LED 光源處理的馬鈴薯組培苗生長(zhǎng)形態(tài) 與CK 相 比 不 同LED 光 源 處 理 明 顯 改 變 了 馬 鈴 薯 組 培 苗 的 生 長(zhǎng) 形 態(tài) 如 圖1 所 示 R G 處 理 強(qiáng) 烈 促 進(jìn) 馬 鈴 薯 組 培 苗 莖 稈 伸 長(zhǎng) B 處 理 則 強(qiáng) 烈 抑 制 莖 稈 伸 長(zhǎng) RBG 處 理 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 株 高 較CK 高 RB 處 理 在 株 高 上 與CK 差 異 不 明 顯 R G 處 理 抑 制 了 馬 鈴 薯 組 培 苗 葉 片 擴(kuò) 展 B 處 理 則 增 加 了 馬 鈴 薯 組 培 苗 葉 片 面 積 RB 和RBG 處 理 下 馬 鈴 薯 組 培 苗 的 葉 片 外 形 特 征 看 起 來(lái) 與CK 差 異 不 明 顯 R G 處 理 馬 鈴 薯 組 培 苗 的 根 系 呈 白 色 數(shù) 目 多 細(xì) 長(zhǎng) 且 易 斷 B 處 理 下 的 根 系 粗 而 結(jié) 實(shí) 且 呈 現(xiàn) 出 淺 綠 色 RB 和RBG 處 理 的 根 系 較 CK 量少 上半部分呈現(xiàn)淺綠色 下半部分為白色 2 2 不 同LED 光 源 處 理 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 溫 室 移 栽 后 植 株葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù) 為 探 究 組 培 苗 時(shí) 期 不 同LED 光 源 處 理 對(duì) 移 栽 后 植 株 葉 片 葉 綠 素 熒 光 參 數(shù) 的 影 響 連 續(xù) 測(cè) 定 了 移 栽 后 第1 周 內(nèi) 葉 片 組 培 苗 時(shí) 期 形 成 的 葉 片 葉 綠 素 熒 光 參 數(shù) 的 變 化 如 圖2 所 示 葉 綠 素 熒 光 參 數(shù)Fv Fm 為PS 的 最 大 光 化 學(xué) 效 率 可 用 來(lái) 表 征PS 原 初 光 能 轉(zhuǎn) 化 效 率 的 高 低 13 在 正 常 狀 態(tài) 下 植 物Fv Fm 的 值 在 0 80 0 84 范 圍 內(nèi) 若Fv Fm 大 幅 度 下 降 表 明 植 物 受 到 了 脅 迫 引 起PS 反 應(yīng) 中 心 遭 受 不 可 逆 破 壞 或 可 逆 失 活 所 致 14 所 有LED 光 源 處 理 下 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 移 栽 后 第1 天 葉 綠 素 熒 光 參 數(shù)Fv Fm 值 均 低 于0 80 表 明 此 時(shí) 植 物 是 處 于 光 抑 制 狀 態(tài) 的 PS 光 反 應(yīng) 中 心 活 性 降 低 隨 后Fv Fm 值 逐 漸 升 高 藍(lán) 光B 處 理 組 合 光 RB 和RBG 處 理 以 及 對(duì) 照CK 處 理 的 組 培 苗 移 栽 后1 周 內(nèi)Fv Fm 均 逐 步 恢 復(fù) 到 正 常 值 范 圍 藍(lán) 光B 處 理 下 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 移 栽 后 的Fv Fm 值 始 終 最 高 且 移 栽 后 第5 天 達(dá) 到0 8 表 明 該 處 理 的 苗 移 栽5 天 后PS 反 應(yīng) 中 心 活 性 恢 復(fù) 正 常 狀 態(tài) 組 合 光 譜RB 和RBG 處 理 下 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 在 移 栽 后 第7 天Fv Fm 值 也 達(dá) 到 0 8 單 色 光 譜R 和G 處 理 下 的 馬 鈴 薯 組 培 培 苗 的Fv Fm 值 在 移 栽 后 第7 天 仍 處 理 較 低 的 狀 態(tài) 可 能 是 在 這 2 種 單 色 光 處 理 下 葉 片 的PS 反 應(yīng) 中 心 光 合 器 官 嚴(yán) 重受損 造成不可逆破壞 部分活性徹底喪失引起 光 化 學(xué) 淬 滅 系 數(shù)qP 表 示PS 天 線(xiàn) 色 素 吸 收 的 光 能 用 于 光 化 學(xué) 電 子 傳 遞 的 份 額 PS 反 應(yīng) 中 心 處 于 開(kāi) 放 狀 態(tài) 是 保 持 高 的 光 化 學(xué) 猝 滅 系 數(shù) 的 前 提 條 件 故 該 參 數(shù) 在 一 定 程 度 上 也 反 映 了PS 反 應(yīng) 中 心 的 開(kāi) 放 程 度 15 在 本 試 驗(yàn) 中 各 光 源 處 理 下 的qP 值 的 變 化 趨 勢(shì) 與Fv Fm 值 的 變 化 趨 勢(shì) 基 本 一 致 圖2B 表 明 單 色 藍(lán) 光B 處 理 下 馬 鈴 薯 組 培 苗 移 栽 后PS 反 應(yīng) 中 心 的 開(kāi) 放 程 度 始 終 最 高 而 單 色 紅 綠 光R 和G 處 理 下 則 圖 1 不同 LED 光源處理 4 周后的馬鈴薯組培苗 陳 麗 麗 等 馬 鈴 薯 組 培 苗 時(shí) 期 不 同LED 光 源 處 理 對(duì) 溫 室 移 栽 后 植 株 生 長(zhǎng) 和 微 型 薯 結(jié) 薯 的 影 響 13中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 始終最低 非 光 化 學(xué) 猝 滅 系 數(shù)qN 反 映 了PS 光 合 天 線(xiàn) 色 素 吸收的光能不能用于光合電子傳遞以熱量形式耗散的 那 部 分 光 能 15 本 試 驗(yàn) 表 明 馬 鈴 薯 葉 片 的qN 值 明 顯 高 于qP 值 且 兩 者 都 受 到 組 培 苗 時(shí) 期 不 同 光 源 處 理 的 影響 兩者呈現(xiàn)出幾乎相反的變化趨勢(shì) 圖2B C 各 處 理 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 在 移 栽 后qN 值 均 呈 現(xiàn) 逐 漸 降 低 的 趨 勢(shì) qP 值 則 均 逐 漸 升 高 表 明 光 合 天 線(xiàn) 吸 收 的 光 能 以 熱 耗 散 形 式 的 耗 散 在 減 少 用 于 光 合 電 子 傳 遞 的 部 分 在 逐 漸 增 加 即 馬 鈴 薯 組 培 苗 在 移 栽 后1 周 內(nèi) 光 合 器 官 逐 漸 適 應(yīng) 組 培 瓶 外 的 環(huán) 境 開(kāi) 始 獲 得 較 高 的 光 合 能 力 藍(lán) 光 處 理 下 的 苗 表 現(xiàn) 最 佳 其 次 是 組 合 光 譜 RB 和RBG 處 理 下 的 苗 單 色 紅 光 和 單 色 綠 光 處 理 下 的苗表現(xiàn)最差 2 3 不 同LED 光 源 處 理 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 溫 室 移 栽 后 植 株葉片SPAD 值 馬 鈴 薯 組 培 苗 時(shí) 期 不 同LED 光 源 處 理 顯 著 影 響 了 移 栽 后 葉 片 的SPAD 值 的 變 化 圖3 各 光 源 處 理 的 組 培 苗 移 栽 后SPAD 值 的 變 化 趨 勢(shì) 基 本 呈 現(xiàn) 先 升 高 后 降 低 的 趨 勢(shì) 在10 月15 日 各 處 理 的SPAD 值 均 達(dá) 到 最高 表明此時(shí)葉綠素相對(duì)含量最高 在10 月15 日前 B 處 理 的 苗 移 栽 后 的SPAD 值 始 終 最 高 RB RBG 和 CK 處 理 居 中 10 月15 日 以 后 組 培 苗 時(shí) 期RBG 處 理 的 SPAD 值 最 高 RB B 和CK 居 中 R 和G 處 理 的 組 培 苗 在移栽后葉片的SPAD 值始終最低 2 4 不 同LED 光 源 處 理 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 溫 室 移 栽 后 植 株生物量的分配 由10 月15 日測(cè)定植株莖稈 葉片和地下部器官的 干 鮮 重 可 知 B 處 理 的 組 培 苗 移 栽 后 在 植 株 干 鮮 重 莖 稈 干 鮮 重 和 葉 片 干 鮮 重 上 均 顯 著 P0 05 表 明B 處 理 的 組 培 苗 在 移 栽 后1 個(gè) 月 內(nèi) 的 光 合 碳 固 定 能 力 要 明 顯 高 于CK 和 其 他 處 理 不 同LED 光 源 處 理 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 于 栽 后35 天 月 日 月 日 月 日 月 日 生 長(zhǎng) 日 期 圖 2 不同 LED 光源處理的馬鈴薯組培苗溫室移栽后 1 周內(nèi)葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化 月 日 月 日 月 日 月 日 生 長(zhǎng) 日 期 月 日 月 日 月 日 月 日 生 長(zhǎng) 日 期 14 即10 月30 日 在 植 株 地 下 干 鮮 重 上 表 現(xiàn) 出 明 顯 差 異 來(lái) 自B 處 理 的 植 株 在 地 下 鮮 重 上 要 顯 著 P 0 05 高 于CK 和 其 他 處 理 在 地 下 干 重 上 B 處 理 的 植 株 要 高 于CK 和RBG 處 理 顯 著 P0 05 均 顯 著 P20mm 占 比 最 大 薯 的 干 鮮 重 上 分 別 較 CK 提 高 了 10 93 14 34 和 45 09 表2 R 和G 處 理 的 組 培 苗 移 栽 后 有 效 薯 塊 占 比 分 別 較CK 降 低 了63 97 和67 01 最 大 薯 干 重 分 別 降 低 了56 16 和62 56 最 大 薯 鮮 重 分 別 降 低 了 47 47 和50 47 B 處 理 的 組 培 苗 移 栽 后 在 單 株 結(jié) 薯 鮮 重 上 與CK 無(wú) 顯 著 差 異 P 0 05 R 和G 處 理 則 顯 著 P 0 05 低于CK 組合光譜RB 和RBG 處理的組 培 苗 移 栽 后 所 結(jié) 微 型 薯 在 產(chǎn) 量 構(gòu) 成 指 標(biāo) 上 與CK 均 無(wú) 顯 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 生 長(zhǎng) 日 期 圖 3 不同 LED 光源 處理 的馬 鈴薯 組培 苗溫 室移 栽后 葉片 SPAD 值的變化 日期 10 月15 日 10 月30 日 11 月15 日 處理 R B G CK RB RBG R B G CK RB RBG R B G CK RB RBG 植株鮮重 9 13 0 59b 16 3 0 98a 8 37 0 34b 10 2 0 87b 8 58 0 57b 11 0 0 87b 16 46 1 02bc 27 32 2 04a 9 48 0 98c 21 55 2 27ab 17 38 1 58b 21 05 2 06ab 17 14 1 20bc 30 63 3 29a 9 10 1 12c 22 80 2 34b 17 57 1 27bc 22 49 2 13bc 植株干重 0 96 0 01b 1 68 0 01a 0 72 0 01b 0 96 0 01b 1 02 0 01b 1 09 0 01b 2 02 0 16cd 3 66 0 12a 1 02 0 02d 2 85 0 15ab 2 20 0 11bc 2 80 0 21ab 2 06 0 02cd 5 71 0 32a 1 21 0 01d 4 07 0 21bc 3 95 0 01bc 4 40 0 12b 葉片鮮重 4 69 0 12b 7 87 0 14a 3 79 0 11b 4 34 0 17b 3 78 0 15b 4 84 0 10b 5 54 0 21ab 7 08 0 58a 3 14 0 38b 6 30 0 28a 5 98 0 83ab 5 83 0 24ab 2 57 0 38bc 6 64 0 49a 1 76 0 21c 3 77 0 24b 3 75 0 49b 4 46 0 57ab 葉片干重 0 52 0 01b 0 78 0 00a 0 34 0 01b 0 39 0 01b 0 34 0 01b 0 46 0 01b 0 35 0 01ab 0 59 0 01a 0 22 0 01b 0 45 0 01ab 0 39 0 01ab 0 45 0 01ab 0 22 0 01cd 0 58 0 01a 0 14 0 01d 0 34 0 01b 0 31 0 01bc 0 41 0 01ab 莖稈鮮重 3 36 0 12b 6 35 0 23a 3 99 0 32b 4 37 0 28b 3 74 0 27b 4 47 0 19b 5 34 0 41ab 5 86 0 34a 2 77 0 39c 4 23 0 58bc 3 76 0 78bc 3 80 0 56bc 1 90 0 24c 4 81 0 57a 1 78 0 24c 2 85 0 26b 2 59 0 35bc 2 13 0 25bc 莖稈干重 0 31 0 01b 0 49 0 01a 0 25 0 01b 0 29 0 01b 0 25 0 01b 0 30 0 01b 0 29 0 01ab 0 37 0 01a 0 15 0 01c 0 26 0 01b 0 22 0 01bc 0 24 0 01bc 0 12 0 01c 0 38 0 01a 0 12 0 01c 0 21 0 01b 0 18 0 01bc 0 15 0 01bc 地下鮮重 1 08 0 01ab 2 16 0 28a 0 60 0 03b 1 52 0 02ab 1 06 0 01ab 1 74 0 02ab 5 58 0 54cd 14 39 1 12a 3 58 0 43d 11 02 2 15bc 8 23 0 89bc 11 43 1 12bc 6 67 1 22c 19 38 1 54a 5 56 0 78c 14 17 2 23ab 10 23 1 23bc 13 01 1 24ab 地下干重 0 20 0 01ab 0 41 0 01a 0 12 0 01b 0 28 0 01ab 0 20 0 01ab 0 32 0 01ab 0 89 0 01cd 2 71 0 01a 0 58 0 01d 2 08 0 34ab 1 49 0 01bc 2 10 0 01ab 1 30 0 23cd 4 48 0 27a 0 96 0 01d 3 53 0 89ab 2 46 0 97c 3 27 0 45ab 表 1 不同 LED 光源處理的馬鈴薯組培苗溫室移栽后生物量分配 g 注 同一生長(zhǎng)日期內(nèi) 同一列的不同字母表示該指標(biāo)在0 05 的水平下存在顯著差異 下同 陳 麗 麗 等 馬 鈴 薯 組 培 苗 時(shí) 期 不 同LED 光 源 處 理 對(duì) 溫 室 移 栽 后 植 株 生 長(zhǎng) 和 微 型 薯 結(jié) 薯 的 影 響 15中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 著差異 P 0 05 組 合 光 譜RB 和RBG 處 理 的 組 培 苗 移 栽 后 所 產(chǎn) 微 型 薯 質(zhì) 量 上 與CK 無(wú) 顯 著 P 0 05 差 異 圖4A 單 色 光 譜R B 和G 處 理 的 組 培 苗 移 栽 后 在 上 述 指 標(biāo) 上 則 顯 著 P 0 05 低 于CK 但B 處 理 的 組 培 苗 單 位 面 積 微 型 薯 質(zhì) 量 要 顯 著 P 0 05 高 于R 和G 處 理 圖4A 在 實(shí) 際 生 產(chǎn) 中 微 型 薯 用 于 大 田 生 產(chǎn) 下 游 種 薯 是 按 照 單 粒 進(jìn) 行 播 種 的 直 徑 20mm 或 質(zhì) 量20 mm 或 質(zhì) 量 1 g 則 視 為 有 效 種 薯 本 試 驗(yàn) 中 R 處 理 下 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 移 栽 后 單 位 面 積 生 產(chǎn) 微 型 薯 的 總 粒 數(shù) 顯 著 P 0 05 高 于CK 和 其 他 處 理 但 其 有 效 粒 數(shù) 顯 著 P 0 05 低 于CK 和 組 合 光 譜 處 理 圖4B B 處 理 下 的 培 苗 移 栽 后 單 位 面 積 生 產(chǎn) 微 型 薯 的 總 粒 數(shù) 顯 著 P0 05 組 合 光 譜RB 和RBG 處 理 的 組 培 苗 在 微 型 薯 總 粒 數(shù) 和 有 效 粒 數(shù) 上 均 與CK 無(wú) 顯 著 差 異 P 0 05 單 色G 處 理 的 組 培 苗 上 述 指 標(biāo) 表 2 不同 LED 光源處理馬鈴薯組培苗溫室移栽后微型薯產(chǎn)量構(gòu)成因素 處理 R B G CK RB RBG 薯塊分級(jí)占比 20mm 20 92 2 23c 95 82 1 46a 17 88 4 89d 84 89 3 47b 83 73 3 53b 87 21 4 09b 結(jié)薯數(shù)目 粒 株 3 42 0 67a 2 24 0 54b 2 03 0 71b 2 50 0 59b 2 45 0 81b 2 33 0 92b 最大薯鮮重 g 3 32 0 84c 9 17 1 23a 3 13 0 86c 6 32 1 48b 5 36 1 19b 5 25 1 06b 最大薯干重 g 0 96 0 02c 3 19 0 32a 0 82 0 25c 2 19 0 93b 2 05 0 26b 2 08 0 52b 單株薯鮮重 g 株 5 14 0 68c 13 94 1 01b 4 35 0 47d 17 57 1 84ab 16 81 2 17ab 18 86 2 01a 單株薯干重 g 株 1 98 0 25c 3 06 0 35b 1 02 0 07d 4 46 0 82a 3 87 0 74ab 4 98 0 85a 處 理 微 型 薯 重 量 總 粒 數(shù) 有 效 粒 數(shù) 微 型 薯 粒 數(shù) 粒 圖 4 不同 LED 光源處理馬鈴薯組培苗溫室移栽后微型薯產(chǎn)量 均顯著低于CK 和其他處理 P 0 05 3 結(jié)論與討論 微 型 薯 又 叫 原 原 種 是 指 由 脫 毒 馬 鈴 薯 組 培 苗 溫 室 移 栽 后 生 產(chǎn) 的 小 薯 也 是 生 產(chǎn) 馬 鈴 薯 種 薯 的 核 心 環(huán) 節(jié) 16 改 變 馬 鈴 薯 組 培 苗 時(shí) 期 的 生 長(zhǎng) 環(huán) 境 會(huì) 影 響 馬 鈴 薯 組 培 苗 的 生 長(zhǎng) 形 態(tài) 和 生 理 生 化 特 征 進(jìn) 而 會(huì) 對(duì) 其 溫 室 移 栽 后 的 生 長(zhǎng) 和 所 結(jié) 微 型 薯 的 情 況 產(chǎn) 生 影 響 如 組培苗時(shí)期的低溫短日照培養(yǎng)比較高溫度的長(zhǎng)日照培 養(yǎng) 更 易 于 移 栽 后 植 株 生 長(zhǎng) 和 微 型 薯 的 生 產(chǎn) 17 光 源 是 調(diào) 控 馬 鈴 薯 組 培 苗 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 的 重 要 環(huán) 境 因 素 之 一 6 通 過(guò) 前 期 試 驗(yàn) 筆 者 發(fā) 現(xiàn) 不 同 波 長(zhǎng) 的LED 光 源 及 其 組 合明顯地改變了馬鈴薯組培苗的形態(tài) 本試驗(yàn)進(jìn)一步 研究了這種形態(tài)改變對(duì)其溫室移栽后植株生長(zhǎng)和所結(jié) 微型薯產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成的影響 RB 和RBG 處 理 的 組 培 苗 在 形 態(tài) 上 與CK 存 在 微 小 差 異 RBG 的 生 長(zhǎng) 較CK 健 壯 RB 較CK 弱 一 些 圖 161 溫 室 移 栽 后 其 葉 綠 素 熒 光 參 數(shù) 及 其 變 化 趨 勢(shì) 與 CK 均 差 別 不 大 表 明 組 合 光 譜 處 理 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 與 白 光 處 理 的 苗 溫 室 移 栽 后 的 緩 苗 期 適 應(yīng) 能 力 相 當(dāng) 上 述 組 合 光 譜 處 理 下 的 組 培 苗 移 栽 后 植 株SPAD 值 生物量積累與分配以及后期微型薯產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成均 與CK 差 異 不 明 顯 表 明 組 合 光 譜 處 理 對(duì) 組 培 苗 時(shí) 期 的 影 響 并 未 持 續(xù) 至 其 后 期 結(jié) 薯 這 可 能 是 移 栽 后 溫 室 環(huán)境對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響將組培苗時(shí)期處理的差異覆蓋 所 致 G 處 理 的 馬 鈴 薯 組 培 苗 較CK 和 其 他 光 譜 處 理 的 苗 生 長(zhǎng) 更 弱 圖1 溫 室 移 栽 后 在 第1 周 的 緩 苗 期 內(nèi) 其 最 大 光 化 學(xué) 效 率Fv Fm 光 化 學(xué) 猝 滅qP 始 終 最 低 整 個(gè) 生 育 進(jìn) 程 中 該 苗 的SPAD 值 也 始 終 最 低 生 長(zhǎng) 中 后 期 各 器 官 的 生 物 量 積 累 也 是 最 低 表 明 該 處 理 下 的 苗 移 栽 后 不 利 于 植 株