不同光密度对工厂化油菜秧苗素质的影响

:本文以油菜为实验材料,以LED光源作为工厂化油菜育苗的人工光源,研究了400μmol·m-2·s-1 、300μmol·m-2·s-1、200μmol·m-2·s-1三种光密度对油菜幼苗形态和生理指标的影响。结果表明:随光密度的减弱,油菜幼苗的株高、茎粗、叶面积、上鲜重、根鲜重、上干重、根干重、根长指标均呈现下降的趋势,叶片数、叶柄长则趋势不明显。根系活力、可溶性蛋白含量都是随光密度的减弱而减弱。300μmol·m-2·s-1光密度处理下的油菜叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量较高,叶绿素a/b比值最小。综合各指标参数,光密度在400μmol·m-2·s-1时油菜秧苗素质较好。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2方法 2
1.2.1试验设计2
1.2.2测定指标2
1.3 数据整理与分析 3
2 结果与分析3
2.1 不同光密度对油菜形态指标的影响 3
2.2 不同光密度对油菜生物量的影响 4
2.3 不同光密度对油菜幼苗根系活性的影响 5
2.4 不同光密度对油菜幼苗叶片叶绿素含量的影响 6
2.5 不同光密度对油菜幼苗可溶性蛋白含量的影响 6
3 讨论与结论 7
致谢7
参考文献7
不同光密度对工厂化油菜秧苗素质的影响
引言
油菜又叫油白菜,为十字花科,芸薹属,一年生草本,茎直立,分枝较少,株高3090cm。直根系,根系较发达,主根入土深,支、细根多,要求土层深厚,结构良好,有机质丰富,既保肥保水,又疏松通气的壤质土,在弱酸或中性土壤中,更有利于增加产量[1],提高菜籽含油率。油菜中含多种营养素,富含维生素C。其种子含油量达35~50%,菜籽油含有丰富的脂肪酸和多种维生素,营养价值高。不但是良好的食用植物油,而且在工业上也有着广泛的用途。我国油菜栽培种植的方式大致分为育苗移栽方式和直播方式两种。而育苗移栽能够解决季节矛盾,培养壮苗,提高油菜产量,促进粮油
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增产。
光是影响植物生长最重要的环境因子,光质、光强和光周期的变化都会影响植物的生长发育。研究高效、节能、环保的新型光源对工厂化育苗中光环境调控具有重要的意义。光源发光二极管(light emitting diode,LED)具有冷光源、寿命长、耗能低、波长精确、光电转换率高以及无污染等优点,适合应用在是现代化农业生产中。
在国外对LED在作物生产的研究较早。1987年,以Tibbitts[2]为核心成员的研究小组就开始采用LED作为植物栽培的人工光源。Yanagi、Okamoto等[3]使用红蓝光LED不同光质和光量对莴苣的生长和光形态的建成进行了研究。Goins等[4]研究发现在加入LED红光后会改变燕麦苗的生长状态与对重力的反应。Nhut等[5]发现使用LED为人工光源的草莓组培苗可以提高其在驯化阶段的存活率,此外还研究了不同组合的LED对香蕉组培苗的生长的影响,发现在90%R和10%B的组合下试管苗的芽和根鲜重明显高于其他处理。
近几年国内学者开展了LED对植物生长发育的影响的研究探索。杨雅婷[6]对不同B/R处理条件下的甘薯组培苗的品质和其节能效果进行了研究,发现637nm LED和荧光灯的组合光源下生长的甘薯组培苗的各项指标均明显优于荧光灯。陈娴[7]对不同LED对韭菜生理特性进行了探索,发现不同光质下的韭菜的生理特性、色素含量、品质等都有较大的影响。唐大为[8]在不同光质对黄瓜幼苗的生长及生理生化特性的影响研究发现单一的红蓝光下生长的黄瓜幼苗生长不良,而相对的红蓝组合光下的黄瓜在生长和色素合成较单色光有明显的优势。罗丽媛[9]研究了不同光质的LED对葡萄愈伤组织的影响,发现不同光质对愈伤组织的影响不同;吴家森[10]探讨了LED补光对萝卜生长及光合特性的影响,发现LED补光有利于萝卜肉质根的形成;鲍顺淑[11]在植物工厂中对药用铁皮石斛组培苗进行了光照试验的研究,并利用LED 为光源确定了铁皮石斛组培苗的生长适宜光质。张欢[12]对光环境调控对植物生长发育的影响研究表明,LED光谱调控应用到农业与生物领域具有可行性,可替代荧光灯大范围应用于设施育苗、植物组织培养及芽苗菜生产中。唐灿明、李慧敏[13]研究了LED光源对棉花幼苗和实生苗生长的影响,发现红蓝组合1:1 LEDs是适合陆地棉苗的光源。
我国油菜需求量大[14],生产总体呈现稳中有升的趋势,但是生产水平仍然较低[15]。目前国内工厂化油菜育苗规模小,成本高,标准化程度低。而要提高植物工厂标准化程度,则需要大量的光温参数。
综上所述,国内外的研究已证明了LED光源可用于多种植物的组织培养和实生苗的生长发育。目前,在油菜工厂化育苗中的LED光源参数的研究较少,本文将探究在人工环境下,不同光密度对油菜秧苗素质的影响。
1 材料与方法
1.1试验材料
油菜品种:南农油菜4号
1.2试验方法
1.2.1试验设计
试验从3月15日起在实验室的植物工厂中进行,所有试验均选用南农油菜4号作为实验材料,实验前先做种子发芽试验,并记录发芽率。待三天左右,将发芽的种子播种育秧盘中,每穴一粒。等种子长到两片子叶完全展开,将长势一致的幼苗移栽到到直径8cm的试验盆中,每盆一株,共48株。试验基质使用叶菜专用基质,并按时浇水,使基质保持湿润。
植物工厂内的相对湿度为白天70%RH,晚上65%RH左右。CO2浓度约为400p pm,各试验的光周期处理为昼夜各12h。温度均为白天23±1℃,晚上15±1℃。
依据实验室前期对叶菜类的作物研究结果,选用红蓝混合光(红:蓝=3:1)作为LED光源的光质构成,设置400μmolm2s1 、300μmolm2s1、200μmolm2s1三个LED光源光密度处理,采用自然光处理作为对照,白天平均温度约18℃,晚上平均温度约8℃。
1.2.2测定指标
形态指标测定:茎粗,株高,根长,叶面积,叶片数,叶柄长。
生物量测定:上鲜重,根鲜重,上干重,根干重。
生理指标测定:叶绿素(用无水乙醇:丙酮=1:1提取测定);根系活力(用TTC法测定);可溶性蛋白(考马斯亮蓝法)。
1.3 数据整理与分析
采用Microsoft excel 2007和SPASS 19.0系统进行数据整理分析,采用Duncan’s法进行方差分析(P≤0.05)。

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