趙丹丹，桂 敏，蔣亞蓮，梁 華，瞿素萍，周旭紅*

LED燈補光對溫室內(nèi)香石竹生物學性狀的影響

趙丹丹1，桂 敏2，蔣亞蓮2，梁 華2，瞿素萍2，周旭紅2*

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與信息研究所，云南昆明 650205;2.云南省農(nóng)業(yè)科學院花卉研究所/國家觀賞園藝工程技術(shù)研究中心，云南昆明 650205)

【目的】研究大棚設(shè)施內(nèi)不同光質(zhì)補光對香石竹幼苗及開花株生物學性狀的影響。【方法】采用飛利浦發(fā)光二極管(Lightemitting diode，LED)頂光模組溫室補光。【結(jié)果】LED燈補光對幼苗期大花香石竹、多頭香石竹和盆栽香石竹無論在株高、葉片長度、葉片寬度、葉片數(shù)目、還是在芽直徑和芽的數(shù)目上均比自然光照有所增加，除盆花品種‘Menorca pink’在葉片數(shù)目和芽的直徑無顯著差異外，其余生物學性狀都有顯著差異。LED燈補光可使香石竹花期提早，增加香石竹花蕾數(shù)量，對多頭香石竹和盆花香石竹花蕾數(shù)量的影響顯著，但對大花香石竹花蕾數(shù)量無顯著影響。此外，LED燈補光還可以顯著增加大花和多頭香石竹株高，對盆花香石竹的株高無顯著影響?！窘Y(jié)論】LED燈補光可改善幼苗期香石竹葉片長度、葉片寬度、葉片數(shù)目、芽直徑和芽的數(shù)目等生物學性狀，使香石竹株高增加，花蕾數(shù)量增多，花期提早。

LED燈;溫室補光;香石竹;生物學性狀

【研究意義】隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，利用人工光源在設(shè)施內(nèi)對農(nóng)作物進行補光已經(jīng)成為改善植物生長發(fā)育的一種重要的手段[1]。傳統(tǒng)的植物生長光源包括熒光燈和高壓鈉燈等，這些光源具有能耗高、光電轉(zhuǎn)化效率低以及熱光源等缺點。發(fā)光二極管(Light-emitting diode，LED)是一種新型的節(jié)能光源，具有體積小、低功耗、低發(fā)熱量以及高亮度等優(yōu)點，可以節(jié)省電能，降低運行成本，已被廣泛應(yīng)用于園藝設(shè)施內(nèi)?！厩叭搜芯窟M展】LED紅藍組合光與

植物生長的光譜范圍相吻合，可作為植物生長的光源，不同的光源對植物的生長效應(yīng)不同，紅光促進植株地上部的生長同時抑制根系的生長[2]，藍光LED有利于葉綠體發(fā)育、葉綠素形成和氣孔開放等[3]，紅藍組合LED在幼苗的生長發(fā)育和提高光合作用具有重要作用[4-6]。【本研究切入點】香石竹是云南省的主栽鮮切花之一，但香石竹切花生長周期長，從定植到開花需5～8個月時間，且花品質(zhì)參次不齊。能否縮短的生長周期，提高花的品質(zhì)是保證花農(nóng)和花卉企業(yè)增產(chǎn)、增收的關(guān)鍵。隨著工廠化育苗和工廠化栽培技術(shù)的建立，使用高效節(jié)能的LED光源進行植物的室內(nèi)育苗以及栽培目前已應(yīng)用于百合[5]、菊花[4]、生菜[7]、萵苣[8]、黃瓜[9]、番茄[10]、蘿卜[11]而LED光源對香石竹生長發(fā)育的影響未見報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】文章研究大棚設(shè)施內(nèi)補充LED光源對香石竹生長發(fā)育的影響，為設(shè)施栽培補光技術(shù)提供理論和實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)備

補充光源使用飛利浦LED頂光模組溫室補光，紅光和藍光2種光比例為7∶3。

1.2 試驗方法

試驗在云南省農(nóng)業(yè)科學院花卉研究所寶峰基地的塑料大棚內(nèi)進行，溫室尺寸為22 m×8 m×3.5 m(長×寬×內(nèi)遮陽下距離地面高度)，苗床尺寸為22 m×1 m(長×寬)。供試香石竹品種為大花品種‘Master'、多頭品種‘Samba'和盆花品種‘Menorca pink'，2016年1月20日定植于苗床，株柜為15 cm ×10 cm(長×寬)，實驗設(shè)LED燈補光和自然光照2個組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)定植36株。LED光源到達葉片的光合光量子通量均為45μmol/m2·s。補光時間為早上6:00-9:00時，下午18:00-21:00時，持續(xù)補光6 h。

1.3 樣品測定

香石竹植株打頂后1個月，每個處理分別選取10株，3個重復(fù)，共計30株。測定香石竹植株株高、葉片長度、葉片寬度、葉片數(shù)目、芽直徑和芽的數(shù)目，開花期除了測量上述生物學性狀外，還測量香石竹蕾徑、蕾長、花蕾數(shù)量、花直徑、花冠高、花瓣數(shù)、花瓣長和花瓣寬。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采得SPSS 18.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 LED燈補光對香石竹幼苗的影響

香石竹植株打頂后1個月，側(cè)芽待萌發(fā)，此時期測定香石竹生物學性狀，目的是觀察LED燈補光對香石竹插穗及植株生長的影響。測量發(fā)現(xiàn)，LED燈補光對幼苗期大花香石竹、多頭香石竹和盆栽香石竹在株高、葉片長度、葉片寬度、葉片數(shù)目、芽直徑和芽的數(shù)目都比自然光照有所增加。如香石竹品種‘Master'在LED燈補光和自然光照下的平均株高分別為11.95和8.09 cm，兩者有極顯著差異;‘Samba'在LED燈補光和自然光照下的平均株高分別為14.11和8.23 cm，具極顯著差異;‘Menorca pink'在LED燈補光和自然光照下的平均株高分別為8.28和6.51 cm，具極顯著差異(圖1A)?！甅aster'和‘Samba'LED燈補光比自然光照葉片數(shù)量顯著增加，而盆花品種‘Menorca pink'兩者在葉片數(shù)量上無顯著差異(圖1B)。3個香石竹品種在LED燈補光下比自然光照下的葉片寬度和葉片長度顯著增加(圖1C和D)。‘Master'在LED燈補光和自然光照下的平均芽的個數(shù)分別為3.0和2.2個，‘Samba'分別為3.13和2.5個，‘Menorca pink'分別為23.4和15.5個，都具有顯著差異(圖1E)?！甅aster'在LED燈補光和自然光照下的平均芽的直徑分別為0.55和0.35 cm，‘Samba'分別為0.42和0.36 cm，‘Menorca pink'分別為0.35和0.3 cm，都具有極顯著差異(圖1F)。

2.2 LED燈補光對香石竹開花植株營養(yǎng)生長的影響

由表1可見，在LED燈補光與自然光照下，大花香石竹‘Master'開花株株高分別為82.47和74. 4cm，具有顯著差異，而在莖粗、葉片長度、葉片寬度、葉片數(shù)目和芽的數(shù)目上無顯著差異;香石竹‘Samba'在LED燈補光與自然光照下，開花株株高分別為97.18和88.78 cm，具有顯著差異，葉片數(shù)目分別平均為32.47和31個，具有顯著差異，而在莖粗、葉片長度、葉片寬度和芽的數(shù)目上無顯著差異;盆栽香石竹‘Menorca pink'在LED燈補光與自然光照下葉片寬度有顯著差異外，其余在營養(yǎng)器官性狀上無顯著差異。

2.3 LED燈補光對香石竹開花植株生殖生長的影響

由表2可見，在LED燈補光與自然光照下，大花香石竹‘Master'花蕾直徑分別為1.79和1.67 cm，具有顯著差異，而在蕾長、花蕾數(shù)量、花直徑、花冠高、花瓣數(shù)、花瓣長和花瓣寬上無顯著差異;香石竹‘Samba'花蕾個數(shù)在LED燈補光與自然光照下分別平均為6.33和4.9個，有顯著差異，其余在花器官上無顯著差異;盆栽香石竹‘Menorca pink'花蕾個數(shù)在LED燈補光與自然光照下分別平均為3.2和2.7個，有顯著差異，花冠高分別為1.41和1.23 cm，有顯著差異，其余花器官性狀上無顯著差異。

圖1 LED燈補光對香石竹幼苗生物學性狀的影響Fig.1 Effects of LEDs supplementation on biological properties of carnation seedlings

2.4 LED燈補光對香石竹開花周期的影響

LED燈補光比自然光照香石竹開花期提前，大花香石竹‘Master'和多頭香石竹‘Samba'LED燈補光比僅自然光照開花期提前15 d，盆栽香石竹‘Menorca pink'LED燈補光比自然光照開花期提前10 d。

表1 LED燈補光對香石竹開花株生物學性狀的影響Table 1 Effects of LED supplementation on biological properties of carnation flowering plants

表2 LED燈補光對香石竹花器官的影響Table 2 Effects of LED supplementation on carnation flower organs

3 討 論

光可經(jīng)過內(nèi)環(huán)境，通過光受體的調(diào)節(jié)從地上部傳到根系，并對其生長發(fā)育進行調(diào)控[12-13]，LED燈光照有利于植物幼苗的生長?；ㄉ缙跁r采用LED處理有利于幼苗的生長，花生的鮮重、干重、株高、根長以及總?cè)~綠素增加[14]。LED燈人工補光對水稻秧苗的葉齡、莖基寬、葉面積、根長、根表面積和根體積有顯著的促進作用[15]。紅藍復(fù)合光質(zhì)補光處理顯著提高了幼苗的干物質(zhì)積累量、壯苗指數(shù)和凈光合速率[16]。LED光源不同頻率的間歇光在一定程度上對黃瓜幼苗的生長和光合作用起促進作用[17]。

香石竹在云南的栽培面積大，是主栽花卉[18-19]，主要是通過摘取側(cè)芽進行營養(yǎng)繁殖，香石竹生產(chǎn)常用插穗，芽的質(zhì)量和數(shù)量是擴大生產(chǎn)規(guī)模，提高效益的關(guān)鍵[20]。本實驗通過LED燈補光，發(fā)現(xiàn)大花、多頭和盆栽香石竹幼苗無論在株高、葉片長度、葉片寬度、葉片數(shù)目、芽直徑和芽的數(shù)目都比自然光照有所增加，芽的粗度增加和芽的數(shù)量增多，提高了香石竹插穗的質(zhì)量。

LED燈光照有利于促進植物開花。LED燈紅藍光有助于水培瞿麥生物量的累積以及促進瞿麥開花[21]。本實驗發(fā)現(xiàn)LED燈補光可使香石竹花期提早，增加多頭香石竹和盆花香石竹的花蕾數(shù)量，但對大花香石竹花蕾數(shù)量無顯著影響，這說明強光照可促進多頭和盆花香石竹的花芽數(shù)量的分化而對大花香石竹花芽數(shù)量的分化無顯著影響，可能的原因是強光可調(diào)控多頭和盆花香石竹的花芽數(shù)量的分化有關(guān)的基因，而不能影響大花香石竹花芽數(shù)量分化有關(guān)的基因，具體的原因還要進一步證實。

此外，LED燈補光還可以顯著增加大花和多頭香石竹開花株的株高，對盆花香石竹的株高無顯著影響，這說明盆花香石竹株高受強光照的影響較小。LED燈補光無論對哪種類型的香石竹都不能顯著增加花的大小。

4 結(jié) 論

本實驗通過LED燈補光，發(fā)現(xiàn)大花香石竹、多頭香石竹和盆栽香石竹幼苗無論在株高、葉片長度、葉片寬度、葉片數(shù)目、芽直徑和芽的數(shù)目都比自然光照有所增加，芽的粗度增加和芽的數(shù)量增多，提高了香石竹插穗的質(zhì)量。LED燈補光可使香石竹花期提早，增加多頭香石竹和盆花香石竹的花蕾數(shù)量，但

對大花香石竹花蕾數(shù)量無顯著影響。此外，LED燈補光還可以顯著增加大花香石竹和多頭香石竹切花的株高，對盆花香石竹的株高無顯著影響。

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(責任編輯 王家銀)

Effect of Different Supplemental Light from LED on Biological Characters of Carnation in Greenhouse

ZHAO Dan-dan1，GUIMin2，JIANG Ya-lian2，LIANG Hua2，QU Su-ping2，ZHOU Xu-hong2*
(1.Institute of Agricultural Economy and Information，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Yunnan Kunming 650205，China;2. Flower Research Institute，Yunnan Academy of Agricultural Sciences/National Engineering Research Center for Ornamental Horticulture，Yunnan Kunming 650205，China)

【Objective】The effects of different supplemental lighton biological charactersof carnation seedlingsand flowering plants in greenhouse were studied.【Method】Philps Light-emitting diode top module in the greehouse supplied lightwas used.【Result】The plant height，leaf length，leafwidth，number of leaves，shoots diameter and number of shoots of seedling standard carnation，spray carnation and pot carnation under LED supplemental lightwere higher than thaton the natural light.Therewere no significant differences on the number of leaves and the diameter of buds of pot carnation varieties‘Menorca pink'，and the other biological traitswere significant differences.LED supplemental light could make carnation bloom early，increase the amount of buds on spray carnation and pot carnation，but there were no significant impact on the number of standard carnation buds.In addition，the light supplementation of LED could also significantly increase the plant height of the standard and spray carnation，which had no significanteffects on the pot carnation.【Conclusion】LED supplemental light could improve the leaf length，leafwidth，number of leaves，bud diameter，number of buds and other biological characters of seedling carnation，increase carnation plant height and number of buds，and make carnation bloom early.

LEDs;Supplemental light in greenhourse;Carnation;Biological characters

S682.19

A

1001-4829(2017)8-1882-04

10.16213/j.cnki.scjas.2017.8.032

2016-03-11

國家觀賞園藝工程技術(shù)研究中心(2012FU125X10);國家自然科學基金(31460530);國家科技支撐計劃(2015BAD10B00);云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃(2014FA044和2016IA001);云南省中青年學術(shù)和技術(shù)帶頭人培養(yǎng)(2015HB077);重大科技專項(2016ZA005)

趙丹丹(1979-)，女，山西永濟人，副研究員，主要從事農(nóng)業(yè)信息研究，E-mail:dd-zhao@aliyun.com，*為通訊作者:周旭紅，E-mail:55219121@qq.com。