不同颜色led光源及其红蓝光配比对水稻秧苗素质的探讨
在有机基质培育条件下，以粳稻品种南粳9108和籼稻品种扬稻6号2个水稻品种为对象，在多层育秧架上进行育秧，以自然光和三基色荧光灯(TFL)为对照，采用LED光源，研究白、红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色八种单色光以及红蓝组合光（1R:4B、4R:1B、2R:3B、3R:2B）对水稻秧苗素质的影响。结果表明，籼稻品种比粳稻品种更适合立体化育秧模式。单色光中LED黄光对一叶一心期的秧苗叶长、株高、根长等形态指标的影响优于其他处理；LED蓝光对粳稻秧苗的最长根长有抑制作用，但根系活力较高，表明LED蓝光处理更利于培育粳稻品种的壮苗，但对籼稻而言则无显著影响。在秧苗一叶一心期，光质处理抑制了光合色素的合成，红蓝组合光对光合色素的抑制作用远大于单色光处理的。综合各指标发现，在一叶一心期，LED橙光处理的水稻秧苗生长最优，其次是LED蓝光处理的，红蓝组合光处理对水稻一叶一心期秧苗素质的影响在某些指标上显著优于单色光处理的。这说明水稻立体化育秧的灯光选择方面除红蓝光及其组合光外，还应考虑增设LED橙光、黄色LED等光源作为配比光源。关键词 水稻，LED光源，LED红蓝光组合，秧苗素质
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 供试品种 2
2.2 试验设计 2
2.3 测定项目与方法 3
2.3.1 形态指标的测定 3
2.3.2 生理指标的测定 3
2.4 数据分析 3
3 结果与分析 3
3.1 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗地上部分形态指标的影响 4
3.2 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗根系性状的影响 7
3.3 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗叶片光合色素含量的影响 8
3.4 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗生物量、充实度和壮苗指数的影响 11
3.5 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期地上部膜脂过氧化和保护酶活性的影响 14
4 讨论 16
4.1 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
形态指标的影响 16
4.2 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗叶片光合色素含量的影响 17
4.3 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗生物量、充实度和壮苗指数的影响 17
4.4 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期地上部膜脂过氧化和保护酶活性的影响 18
4.5 外部因素对不同颜色LED光源及其红蓝光组合处理条件下秧苗生长状况的影响 18
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 引言
水稻是世界三大粮食作物之一，全球近一半人口都以大米为主食。 “秧好一半粮[1]”，水稻高产栽培的重要环节和基础便是培育出适龄壮秧。随着农业现代化进程地加快，农村劳动力减少变弱，具有省田、省种、省水、省肥、省工和增产效果的工厂化育秧方式逐渐成为培育适龄壮秧的新技术之一[2]，其相关问题如育秧架设计、灯光选择、光照时间[3]等问题也逐渐成为研究热点。光是各种环境因素中影响植物生长发育和功能性化学物质积累的重要因素之一[4,5]。光对高等植物的影响主要表现在2方面上：(1)为植物提供光合作用所需的能量；(2)通过接收光信号来调节植物自身的生长、分化和代谢[6]。水稻是短日喜温作物，只有在充足的阳光和适宜的温度下才能生长健壮，而温室由于覆盖材料、灰尘以及结构遮光等影响因素，光照度仅为露地的30%～70%[7]，立体育秧中育秧架各层之间光线互相遮挡影响采光率低下；另外，由于中国南方春夏两季持续阴天、阴雨、雾霾等多变的气候环境，严重影响了秧苗的健壮生长[3]。因此，人工补光是立体化育秧的首要研究问题[8,9]，研究人工光源对水稻秧苗素质的影响，对于完善水稻工厂化育秧技术体系具有重要意义。
传统植物设施栽培中一般采用荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯和白炽灯作为光源，这些灯光光效低，发热量大，能耗成本高，植物利用吸收小。而随着光电技术革新和生产成本下降，第4代新型照明光源发光二极管（LED）具有光质纯、光效高、颜色种类多、耐久性好、使用寿命长、与植物光合作用和光形态建成的光谱范围吻合以及节能环保等优势，可用来实现高效能、低热负荷和紧凑空间的集约化植物生产[2]。被认为是21世纪农业与生物领域最有前途的人工光源，具有良好的发展前景[10,11]。
近几年国内外研究人员利用不同光质对植物的生长发育影响已经进行了深入的研究，由于植物生长光合能效最高的辐射主要集中在蓝光区和红光区[12]，所以大多数研究围绕LED蓝光、LED红光以及LED红蓝组合光源展开，而对于其他六种单色光对水稻秧苗素质的影响的研究相对较少。吴丹等[13]研究发现水稻秧苗偏好红光，添加短波的红光或绿光地条件下有利于秧苗生长，生物量积累较多，秧苗长势较好；付传明等[14]研究显示，在蓝、黄、红色LED和普通日光灯照射下，单波蓝光下秧苗素质最好；Tran等[15]研究发现不同波长的LED光处理水稻幼苗10天后，LED白光和LED蓝光处理地幼苗叶面积和地上部生物量远优于LED绿光和LED红光处理的。在红蓝组合光对水稻秧苗素质的影响地研究过程中，王国莉等[2]研究发现红蓝单色LED光源不能作为独立光源用于水稻工厂化育秧；Nhut[16]等人试验表明，LED红蓝比4R:1B条件下，试管苗的芽和地下部鲜重显著不同于其他两个处理；Keiko等[17]研究发现LED红蓝比4R:1B处理的水稻生物量要优于LED红光处理的；张喜娟等[18]研究显示在立体化育秧模式中，LED红蓝比3R:1B、5R:1B和7R:1B处理的水稻秧苗素质均比未补光处理的要高，而且夜间补光对水稻秧苗生长的影响更显著；刘晓英等[19]研究显示水稻在LED红蓝比7R:4B和4R:7B处理下叶片数较多，生物量较多的分配在地上部尤其在叶片上；许仁良等[20]研究了红蓝单色光及红蓝比为2R:3B和3R:2B对水稻秧苗素质影响，结果显示一叶一心期秧苗综合素质较优的是红蓝2R:3B处理地。从前人研究可知，不同LED光质及红蓝光配比对水稻秧苗进行立体化育秧是可行的，不同光质处理对水稻秧苗的形态、生理指标、叶片色素含量以及酶活性等影响显著。
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 供试品种 2
2.2 试验设计 2
2.3 测定项目与方法 3
2.3.1 形态指标的测定 3
2.3.2 生理指标的测定 3
2.4 数据分析 3
3 结果与分析 3
3.1 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗地上部分形态指标的影响 4
3.2 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗根系性状的影响 7
3.3 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗叶片光合色素含量的影响 8
3.4 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗生物量、充实度和壮苗指数的影响 11
3.5 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期地上部膜脂过氧化和保护酶活性的影响 14
4 讨论 16
4.1 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
形态指标的影响 16
4.2 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗叶片光合色素含量的影响 17
4.3 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期秧苗生物量、充实度和壮苗指数的影响 17
4.4 不同颜色LED光源及其红蓝光组合对水稻一叶一心期地上部膜脂过氧化和保护酶活性的影响 18
4.5 外部因素对不同颜色LED光源及其红蓝光组合处理条件下秧苗生长状况的影响 18
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 引言
水稻是世界三大粮食作物之一，全球近一半人口都以大米为主食。 “秧好一半粮[1]”，水稻高产栽培的重要环节和基础便是培育出适龄壮秧。随着农业现代化进程地加快，农村劳动力减少变弱，具有省田、省种、省水、省肥、省工和增产效果的工厂化育秧方式逐渐成为培育适龄壮秧的新技术之一[2]，其相关问题如育秧架设计、灯光选择、光照时间[3]等问题也逐渐成为研究热点。光是各种环境因素中影响植物生长发育和功能性化学物质积累的重要因素之一[4,5]。光对高等植物的影响主要表现在2方面上：(1)为植物提供光合作用所需的能量；(2)通过接收光信号来调节植物自身的生长、分化和代谢[6]。水稻是短日喜温作物，只有在充足的阳光和适宜的温度下才能生长健壮，而温室由于覆盖材料、灰尘以及结构遮光等影响因素，光照度仅为露地的30%～70%[7]，立体育秧中育秧架各层之间光线互相遮挡影响采光率低下；另外，由于中国南方春夏两季持续阴天、阴雨、雾霾等多变的气候环境，严重影响了秧苗的健壮生长[3]。因此，人工补光是立体化育秧的首要研究问题[8,9]，研究人工光源对水稻秧苗素质的影响，对于完善水稻工厂化育秧技术体系具有重要意义。
传统植物设施栽培中一般采用荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯和白炽灯作为光源，这些灯光光效低，发热量大，能耗成本高，植物利用吸收小。而随着光电技术革新和生产成本下降，第4代新型照明光源发光二极管（LED）具有光质纯、光效高、颜色种类多、耐久性好、使用寿命长、与植物光合作用和光形态建成的光谱范围吻合以及节能环保等优势，可用来实现高效能、低热负荷和紧凑空间的集约化植物生产[2]。被认为是21世纪农业与生物领域最有前途的人工光源，具有良好的发展前景[10,11]。
近几年国内外研究人员利用不同光质对植物的生长发育影响已经进行了深入的研究，由于植物生长光合能效最高的辐射主要集中在蓝光区和红光区[12]，所以大多数研究围绕LED蓝光、LED红光以及LED红蓝组合光源展开，而对于其他六种单色光对水稻秧苗素质的影响的研究相对较少。吴丹等[13]研究发现水稻秧苗偏好红光，添加短波的红光或绿光地条件下有利于秧苗生长，生物量积累较多，秧苗长势较好；付传明等[14]研究显示，在蓝、黄、红色LED和普通日光灯照射下，单波蓝光下秧苗素质最好；Tran等[15]研究发现不同波长的LED光处理水稻幼苗10天后，LED白光和LED蓝光处理地幼苗叶面积和地上部生物量远优于LED绿光和LED红光处理的。在红蓝组合光对水稻秧苗素质的影响地研究过程中，王国莉等[2]研究发现红蓝单色LED光源不能作为独立光源用于水稻工厂化育秧；Nhut[16]等人试验表明，LED红蓝比4R:1B条件下，试管苗的芽和地下部鲜重显著不同于其他两个处理；Keiko等[17]研究发现LED红蓝比4R:1B处理的水稻生物量要优于LED红光处理的；张喜娟等[18]研究显示在立体化育秧模式中，LED红蓝比3R:1B、5R:1B和7R:1B处理的水稻秧苗素质均比未补光处理的要高，而且夜间补光对水稻秧苗生长的影响更显著；刘晓英等[19]研究显示水稻在LED红蓝比7R:4B和4R:7B处理下叶片数较多，生物量较多的分配在地上部尤其在叶片上；许仁良等[20]研究了红蓝单色光及红蓝比为2R:3B和3R:2B对水稻秧苗素质影响，结果显示一叶一心期秧苗综合素质较优的是红蓝2R:3B处理地。从前人研究可知，不同LED光质及红蓝光配比对水稻秧苗进行立体化育秧是可行的，不同光质处理对水稻秧苗的形态、生理指标、叶片色素含量以及酶活性等影响显著。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/nongxue/zwbh/30.html
