不 同光質(zhì) LED 燈對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響謝景 ，劉厚誠(chéng) ，宋世威 ，孫光聞 ，陳日遠(yuǎn)（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)南方設(shè)施園藝研究中心 ，廣州 ，510642）利用光質(zhì)調(diào)控植株形態(tài)建成和生長(zhǎng)發(fā)育是設(shè)施栽培領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù) 。 由于幼苗健壯程度將直接影響植株的生長(zhǎng)發(fā)育 ，并與作物的產(chǎn)量和品質(zhì)密切相關(guān) ，利用光調(diào)控技術(shù)培育壯苗是一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保 、經(jīng)濟(jì)有效且簡(jiǎn)便易行的方法 。 因 LED 光源為冷光源 ，較傳統(tǒng)光源具有壽命長(zhǎng) 、光譜純 、能耗低等優(yōu)勢(shì) ，將在設(shè)施光環(huán)境調(diào)控中發(fā)揮重要作用 。 已有少量關(guān)于蔬菜育苗期用 LED 光調(diào)控在櫻桃番茄1、黃瓜2，3、葉用萵苣4，5等蔬菜上的研究報(bào)道 ，本試驗(yàn)研究不同光質(zhì) LED 燈對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)和質(zhì)量的影響 ，為光質(zhì)控制技術(shù)在蔬菜育苗上的應(yīng)用提供參考 。1 材料與方法以深春黃瓜 （Cucumis sativus L.）為試材 。 試驗(yàn)于2011 年在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院試驗(yàn)基地溫室大棚內(nèi)進(jìn)行 。 9 月 24 日用塑料營(yíng)養(yǎng)缽 （15 cm×13 cm）育苗 ，采用泥炭 椰糠 （11）混合基質(zhì) ，并摻入 1%有機(jī)肥 。 當(dāng)子葉平展時(shí)開(kāi)始光照處理 。 試驗(yàn)設(shè) 3 個(gè)不同 光 質(zhì) 的 LED 燈 補(bǔ) 光 處 理 ， 分 別 是 8 紅 1 藍(lán)（8R1B）、6 紅 2 綠 1 藍(lán) （6R2G1B)、6 紅 3 藍(lán) （6R3B）（紅光波長(zhǎng) ：630660 nm、綠光波長(zhǎng) ：520540 nm、藍(lán)光波長(zhǎng) ：450460 nm），每個(gè)處理重復(fù) 3 次 ，每個(gè)重復(fù) 10 株苗 。 光通量密度 100 mol·m-2·s-1，每天補(bǔ)光 12 h（7：3019:30）；待苗長(zhǎng)至 4 葉 1 心 （連續(xù)補(bǔ)光 20 d）后取樣進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定 。每個(gè)處理隨機(jī)取 5 株幼苗進(jìn)行形態(tài)及產(chǎn)量指標(biāo)的測(cè)定 ：株高 （從營(yíng)養(yǎng)缽表面到生長(zhǎng)點(diǎn) ）、莖粗 （取子葉下端的位置 ）、葉面積 （Li-3000 葉面積儀 ）、壯苗指數(shù) 其計(jì)算公式為 ：（莖粗 /株高 ）×全株干樣質(zhì)量 、全株干質(zhì)量 （將幼苗洗凈放入烘箱 ，105殺青 ，75烘干至恒重 ）、地上部和下部鮮質(zhì)量 。 每個(gè)處理分別取 3 株幼苗用丙酮法測(cè)定葉綠素含量 ； 用 LI-6400 便攜式光合儀測(cè)定光合速率 、胞間 CO2濃度 、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率 ；葉片可溶性糖和可溶性蛋白含量 、根系活力采用李合生6的方法測(cè)定 。 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用 SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件和 Excel 2003 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析 。2 結(jié)果與分析2.1 對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響不同光質(zhì) LED 燈對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響不同（圖 1）。 其中 ，8R1B 處理下黃瓜幼苗的株高 、莖粗 、葉面積和壯苗指數(shù)最高且均顯著高于 6R2G1B 處理 ， 分別提高了 17.58%，14.75%，29.61%，38.46%。莖粗 、葉面積 、壯苗指數(shù)均是 6R2G1B 處理下最低（8R1B>6R3B>6R2G1B），而 6R2G1B 和 6R3B 處理對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響無(wú)顯著性差異 。 結(jié)果表明 ，紅光比例高的 LED 處理可以促進(jìn)黃瓜幼苗的生長(zhǎng) 。不同光質(zhì) LED 燈影響黃瓜幼苗鮮質(zhì)量 （表 1）。8R1B 處理的黃瓜幼苗全株鮮質(zhì)量及地上部鮮質(zhì)量最高 ，與其他處理差異達(dá)到顯著水平 。 8R1B 處理下黃瓜幼苗的全株鮮質(zhì)量分別比 6R2G1B 和 6R3B 處基金項(xiàng)目 ：廣東高?？萍汲晒D(zhuǎn)化重大項(xiàng)目 （cgzhzd0809）謝景 （1986-），女 ，碩士 ，研究方向?yàn)樵O(shè)施蔬菜 ，E-mail：xcxhqq.com劉厚誠(chéng) ，男 ，通信作者 ，博士 ，教授 ，研究方向?yàn)樵O(shè)施蔬菜 ，E-mail：liuhchscau.edu.cn收稿日期 ：2012-02-20摘 要 ：研究了 3 種不同光質(zhì) （8 紅 1 藍(lán) 、6 紅 2 綠 1 藍(lán) 、6 紅 3 藍(lán) ）LED 燈對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響 。 試驗(yàn)結(jié)果表明 ，8紅 1 藍(lán) （8R1B）LED 燈處理下 ，黃瓜幼苗的株高 、莖粗 、葉面積 、壯苗指數(shù) 、地上部和全株鮮質(zhì)量均顯著高于另 2 個(gè)處理 ；而 6 紅 3 藍(lán) （6R3B）LED 燈處理下 ，黃瓜幼苗根系活力和葉片的可溶性蛋白 、可溶性糖含量及凈光合速率均顯著高于另 2 個(gè)處理 ，該處理黃瓜幼苗的氣孔導(dǎo)度 、蒸騰速率 、葉綠素 a 含量 、葉綠素 a/b 比例較高 。關(guān)鍵詞 ：光質(zhì) ；LED 燈 ；黃瓜 ；幼苗生長(zhǎng)2012（6）：23-25 JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLES（學(xué)術(shù)版 ）DOI:10.3865/j.issn.1001-3547.2012.06.00723- -8R1B 6.57±0.79 a 6.03±0.79 a 4.31±0.14 b 7.54±0.56 b 0.26±0.04 b 1.31±0.01 a 1.60±0.07 a6R2G1B 3.96±0.21 b 3.49±0.19 b 5.21±0.27 b 8.22±0.22 b 0.30±0.02 ab 1.32±0.01 a 1.46±0.11 a6R3B 4.49±0.23 b 4.02±0.21 b 6.80±0.37 a 9.58±0.12 a 0.38±0.00 a 1.33±0.00 a 1.42±0.04 a處理葉綠素 a+b 含量 /mg·g-1類(lèi)胡蘿卜素含量 /mg·g-1葉綠素a/b凈光合速率mol·m-2·s-1氣孔導(dǎo)度mol·m-2·s-1胞間 CO2濃度mol·mol-1蒸騰速率mmol·m-2·s-18R1B 2.93±0.06 a 0.63±0.00 a 0.82±0.04 a 4.42±0.10 b 0.13±0.01 a 300.33±1.20 a 3.04±0.18 a6R2G1B 2.81±0.10 a 0.63±0.00 a 0.92±0.08 a 2.99±0.03 c 0.08±0.00 b 298.33±2.19 a 2.26±0.06 b6R3B 2.76±0.04 a 0.63±0.00 a 0.94±0.03 a 4.98±0.05 a 0.14±0.01 a 296.33±6.23 a 3.36±0.18 a處理全株鮮質(zhì)量g地上部鮮質(zhì)量g可溶性糖含量 /mg·g-1可溶性蛋白含量 /mg·g-1根系活力mg·g-1·h-1葉綠素 a 含量 /mg·g-1葉綠素 b 含量 /mg·g-1表 1 不同光質(zhì) LED 燈對(duì)黃瓜幼苗鮮質(zhì)量 、生理特性 、葉綠素含量和光合特性的影響理提高了 65.91%和 46.33%； 地上部鮮質(zhì)量也分別提高了 72.78%和 50%。6R2G1B 處理下黃瓜幼苗的全株及地上部鮮質(zhì)量均最低 ，和 6R3B 處理差異不顯著 。2.2 對(duì)黃瓜幼苗生理特性的影響不同光質(zhì) LED 燈明顯影響黃瓜幼苗生理特性（表 1）。 6R3B 處理的黃瓜幼苗可溶性糖 、可溶性蛋白含量及根系活力均最高 。 6R3B 處理的可溶性糖含 量 分 別 比 6R2G1B 和 8R1B 處 理 顯 著 提 高 了30.52%和 57.77%；可溶性蛋白含量分別比 6R2G1B和 8R1B 處 理 顯 著 提 高 了 16.55% 和 27.06% 。6R2G1B 和 8R1B 處理的黃瓜幼苗可溶性糖 、 可溶性蛋白含量及根系活力沒(méi)有顯著差異 。 在根系活力方面 ，6R3B 處理較 8R1B 處理顯著提高了 46.15%，而其他處理間均無(wú)顯著差異 。2.3 對(duì)黃瓜幼苗光合特性的影響由表 1 可看出 ， 葉綠素 a 含量和葉綠素 a/b 比值以藍(lán)光比例高的 6R3B 光質(zhì)組合最高 ，但不同處理之間差異不顯著 ；葉綠素 b 和葉綠素 a+b 含量卻相反 ，為 8R1B>6R2G1B>6R3B，但不同處理之間差異也不顯著 。不同光質(zhì) LED 燈影響黃瓜幼苗光合特性 （表1）。 不同處理的凈光合速率的差異顯著 ，6R3B 處理的凈光合速率最大 ，6R2G1B 處理的最小 。黃瓜幼苗氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率均是 6R3B 處理的最高 ，為6R3B>8R1B>6R2G1B，其中 ，6R3B 和 8R1B 處理沒(méi)有顯著差異 ，但均與 6R2G1B 處理差異顯著 。 不同LED 處理對(duì)黃瓜幼苗胞間 CO2濃度的影響不明顯 。3 小結(jié)與討論苗期補(bǔ)充照射紅光 LED 燈 （658 nm±5 nm）或紅藍(lán)組合 LED 燈 （658 nm/460 nm），黃瓜 、辣椒和番茄幼苗莖粗 、干鮮質(zhì)量 、壯苗指數(shù)均顯著高于自然光對(duì)照處理7。 本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紅光比例高的 8 紅 1 藍(lán)（8R1B）處理的黃瓜幼苗株高 、莖粗 、葉面積 、壯苗指數(shù) 、 地上部和全株鮮質(zhì)量均顯著高于其他處理 ，表明高比例的紅光能夠促進(jìn)黃瓜幼苗生長(zhǎng) 。光質(zhì)調(diào)節(jié)植物的碳水化合物和蛋白質(zhì)代謝 ，通2012 年 3 月下半月刊（學(xué)術(shù)版 ）24- -常 紅光下生長(zhǎng)的植物碳水化合物含量較高 ，而在藍(lán)光下生長(zhǎng)的植物蛋白質(zhì)含量較高 ，Kowallik8認(rèn)為 ，藍(lán)光可顯著促進(jìn)線粒體的暗呼吸 ，呼吸過(guò)程中的有機(jī)酸為有機(jī)含氮化合物的合成提供了碳架 ，促進(jìn)了蛋白質(zhì)的合成 。 增加藍(lán)光比例可以促進(jìn)煙葉的氮代謝9，使葉片總氮 、蛋白質(zhì) 、氨基酸含量提高 。 本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)藍(lán)光比例高的 6 紅 3 藍(lán) （6R3B）處理的黃瓜葉片的可溶性蛋白 、可溶性糖含量最高 。光是影響葉綠素合成的重要條件 ，不同波長(zhǎng)的光與植物體內(nèi)相應(yīng)的光受體作用調(diào)控色素合成10。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)藍(lán)光比例高的 6 紅 3 藍(lán) （6R3B）處理下的黃瓜幼苗葉片葉綠素 a 含量 、 葉綠素 a/b 比值最高 ，這一結(jié)果與萵苣11、番茄11、黃瓜12等作物上的研究結(jié)論相似 。大多數(shù)高等植物在橙 、紅光下光合速率最高 ，藍(lán)紫光下其次 ，綠光下最低 。 相同光量子通量下 ，白光及紅光處理姜苗光合速率較高 ，藍(lán)光次之 ，綠光處理則較紅光處理降低 50%13。 藍(lán)光 LED 燈 （460 nm）增大了葉用萵苣葉片氣孔導(dǎo)度4。 本試驗(yàn)結(jié)果表明 ，藍(lán)光比例高的 6R3B 處理下的黃瓜幼苗葉片凈光合速率 、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率最大 ，其次是 8R1B，最小的是 6R2G1B 處理 ，可見(jiàn)不同植物對(duì)光質(zhì)處理的光合特性的反應(yīng)存在較大差異 ，這可能與光質(zhì)的實(shí)現(xiàn)條件不同有關(guān) 。參考文獻(xiàn)1 劉曉英 ，徐志剛 ，常濤濤 ，等 弱光 LED 對(duì)櫻桃番茄植株形態(tài)和光合性能的影響 J西北植物學(xué)報(bào) ，2010，30（4）：725-732.2 唐大為 ，張國(guó)斌 ，張帆 ，等 .LED 光源不同光質(zhì)對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)及生理生化特性的影響 J.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) ，2011，46（1）：44-48.3 段奇珍 ，曲梅 ，高麗紅 .不同 LED 光源對(duì)黃瓜幼苗質(zhì)量的影響 J.北方園藝 ，2010（15）：125-128.4 李雯琳 ，郁繼華 ，張國(guó)斌 ，等 .LED 光源不同光質(zhì)對(duì)葉用萵苣幼苗葉片氣體參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響 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，2008，35（5）：673-680.謝景 ，等 .不同光質(zhì) LED 燈對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響2012/6Effects of Different LED Lights on Growth of Cucumber SeedlingsXIE Jing, LIU Houcheng, SONG Shiwei, SUN Guangwen, CHEN Riyuan( Institute of Protected Horticulture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642 )Abstract: The effects of light quality on the growth of cucumber (Cucumis sativus L.) seedlings were studied by usingthree different Light Emitting Diode (LEDs) (redblue=81, 8R1B, redblue=63, 6R3B, redgreen:blue=621, 6R2G1B, 12 h,50 mol·m-2·s-1). The results showed that, under the 8R1B treatment, the plant height, stem diameter, leaf area, seedlingindex, fresh weight of shoot and whole plant were significantly higher than those of the other two treatments. While underthe 6R3B treatment, the root activity, contents of soluble protein and sugar, net photosynthesis rate of the seedling leafwere significantly higher than those of the other two treatments, with the seedlings possessing higher stomatal conductance,transpiration rate, content of chlorophyll a and ratio of chlorophyll a/b.Key words: Light quality; LED light; Cucumber; Seedling growth25- -