不同光质对黄豆幼苗生长发育和生理特性的影响

论文总字数：6704字

摘 要

采用不同的LED光源：红光、蓝光及红蓝混合光处理黄豆幼苗，以白光作为对照，研究不同光质对黄豆幼苗生长发育和生理特性的影响。结果表明：在红蓝混合光下，黄豆幼苗的主根长、壮苗指数、叶绿素含量的值最高；红光下黄豆幼苗虽然长势较高，但茎粗、根系活力、叶绿素含量及壮苗指数的值最低，不利于幼苗的生长发育。因此，建议在栽培生产中适当补充运用红蓝混合光，以培养优质健壮的黄豆幼苗。

关键词：光质，黄豆幼苗，生长发育，壮苗指数，生理特性

Abstract: The effects of different light qualities generated by LED on growth and development of soybean seedings were studied. Four treatments were designed in the experiment with red light, blue light, and the complex light of red and blue light. Compared to the treatment of white light, the results showed that root length, seedling index, chlorophyll content of seedings under the complex light of red and blue light was maximum; although soybean seedlings under red light growing higher, but stem diameter, root activity, chlorophyll content and strong Miao lowest index is not conducive to the growth and development of seedlings. Therefore, it is recomended that the complex light of red and blue light should be added in the cultivation appropriately in order to develop high-quality and robust soybeans seedlings.

Keywords: light quality, soybeans, growth and development, seedling index, physiological characteristic

目录

1 前言 4

2 材料与方法 4

2.1 试验材料 4

2.2 试验设计 4

2.3 测定指标和方法 5

2.4 数据处理 5

3 结果分析 5

3.1 不同光质对黄豆幼苗鲜重和干重的影响 5

3.2 不同光质对黄豆幼苗株高和主根长的影响 6

3.3 不同光质对黄豆幼苗茎粗的影响 7

3.4 不同光质对黄豆幼苗叶面积的影响 7

3.5 不同光质对黄豆幼苗壮苗指数的影响 7

3.6 不同光质对黄豆幼苗叶绿素含量的影响 8

3.7 不同光质对黄豆幼苗根系活力的影响 8

结论 10

参考文献 11

致谢 13

1 前言

光质是植物生长发育非常重要的环境因子，对植物的形态建成、 生理代谢、光周期反应、生长发育及果实品质有广泛的调节作用^[1]。随着农业基础设施的应用，人造光源在农业生产中已成为重要的光调控措施。其中，LED作为冷光源，可靠近植物照射，热辐射很小，成倍提高单位面积产量，能够充分利用种植空间，大幅度降低成本，同时因其方便调制光谱能量的特点而使其得到了广泛的应用^[2]。作为一种新型冷光源，LED光源光质纯、热量小，在多层立体栽培系统中广泛应用，并可按照需求获得纯正单色光与复合光谱，波长恰好在植物光形态建成的光谱范围之内^[3]，是比较理想的光环境调控措施。已有研究表明，不同光质对于番茄^[4]、黄瓜^[5]、彩色甜椒^[6]、芽苗菜^[7]、菠菜^[8]、豌豆苗^[9]等植物的生长发育和生理特性有着显著的影响，且不同物种的生长发育和生理特性对光质的响应差异因物种而变化。但前人的研究大多集中在不同光质对蔬菜的生长和特性等方面的影响，而对黄豆这类粮食性作物的研究并不多，尤其是以LED为光源的研究更为少见。本试验以黄豆幼苗为试验材料，研究不同光质对黄豆幼苗的生长发育和生理特性的影响，以期为LED光源在设施栽培中的广泛应用提供理论依据，同时为得到黄豆高效生产的光质选择提供参考。

2 材料与方法

2.1试验材料

黄豆种子。

2.2 试验设计

挑选颗粒饱满，大小均匀的黄豆种子，将黄豆种子在50-60℃的水中温汤浸种，维持10-15分钟，待水温自然冷却至30℃，恒温水浴2个小时，置于25℃培养箱中催芽，待种子露芽后在超净工作台上进行播种。播种基质为蛭石，营养液为MS大量元素，播种后将其放在白光（CK）、红光（R）、蓝光（B）、红蓝混合光（R:B=1:1）四种不同的光质下培养，每处理15株，3次重复（见图1）。待幼苗长至两叶一心时，进行各项指标的测定。光照时间为12h/d，温度为(25±2)℃。通过调整培养瓶与光源的距离使各试验材料处的光通量密度均为50μmol·m^-2·s^-1,并于各处理间设置黑色反光膜加以隔离，本试验LED光源系统由晨明智能化光电技术研究所提供，以荧光灯作为对照蓝光LEDs的波长范围为 450-480nm，红光LEDs波长范围为 625-700 nm。

图1 不同光质下黄豆幼苗的生长形态

2.3 测定指标和方法

每个处理随机选取15株幼苗，测量黄豆幼苗的株高、茎粗与主根长；用电子天平称量黄豆幼苗的鲜重和干重；每个处理随机选取15株幼苗的叶片进行叶面积的测量，采用美国LI-COR公司的LI-3000C便携式叶面积仪来测定；壮苗指数计算公式为：壮苗指数＝茎粗／株高×全株干物质量；叶绿素含量的测定采用Arnon^[10]的方法测定；根系活力采用TTC^[11]法测定。

2.4数据处理

试验数据采用Excel2013进行整理，SPSS19.0软件进行方差分析，多重比较采用Duncan新复极差法，Plt;0.05。

3 结果分析

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