不同光質(zhì)對白魔芋生長及產(chǎn)量的影響

1、<p>　　不同光質(zhì)對白魔芋生長及產(chǎn)量的影響</p><p>　　摘 要：為了給白魔芋保護地栽培提供理論依據(jù)，分別以白色、紅色、綠色、藍(lán)色、紫色薄膜覆蓋大棚種植白魔芋，不覆膜為對照（CK），研究不同光質(zhì)對白魔芋生長及產(chǎn)量的影響。試驗結(jié)果表明，覆膜處理較對照提早15 d左右出苗；藍(lán)膜處理抑制葉柄長度和粗度的增長，而紅膜處理促進葉柄長度和粗度的增長；紅膜處理100 d時壯苗指數(shù)最高，為43.43，顯著高于對

2、照和其他有色膜處理，比對照提高52.44%；藍(lán)膜處理葉綠素含量最高，為8.17 mg/g（干樣質(zhì)量），較對照提高32.17%；紅膜處理球莖葡甘聚糖（KGM）含量最高，為60.55%，較對照提高18.24%；紅膜處理產(chǎn)量最高，為2 517.13 kg/667 m2，較對照提高28.86%，較白膜提高7.82%。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：光質(zhì)；有色膜；白魔芋；生長；產(chǎn)量 </p><p>

3、;　　白魔芋（Amorphophallus albus P. Y. Liu et J. F.Chen）是我國特有的天南星科（Araceae）魔芋屬 </p><p>　?。ˋmorphophallus）植物，廣泛種植于我國云南、貴 </p><p>　　州[1]、四川。白魔芋作為我國魔芋主栽品種之一，在魔芋屬中葡甘聚糖（KGM）含量最高，但是相比于花魔芋等主栽品種，其產(chǎn)量卻較低[2]。因而

4、，如何提高白魔芋的產(chǎn)量是研究人員關(guān)注的重要課題。光質(zhì)是不同波長的光譜，由最大輻射能量的波長和光輻射的波長范圍所決定。光質(zhì)既可以通過光受體的調(diào)節(jié)，將光信號從葉傳到根系，并對整個植株的生長發(fā)育進行調(diào)控[3]，也可以通過影響植物內(nèi)源激素水平來實現(xiàn)對根、莖、葉的生長調(diào)節(jié)[4]。不同光質(zhì)對同種植物同時期生長的影響存在顯著差異[5]。近年來，不同光質(zhì)對薯芋作物生長及增產(chǎn)的研究報道頗多，但關(guān)于光質(zhì)對白魔芋生長及產(chǎn)量的影響卻鮮有報道。為此，本試驗通過透

5、光率相近的白色、紅色、綠色、藍(lán)色、紫色薄膜覆蓋大棚，創(chuàng)造不同光質(zhì)環(huán)境進行白魔芋栽培，研究不同光質(zhì)下白魔芋生長及產(chǎn)量差異，為設(shè)施栽培白魔芋提供理論依據(jù)。 </p><p><b>　　1 材料與方法 </b></p><p><b>　　1.1 試驗材料 </b></p><p>　　種芋材料：10 g左右的白魔芋種芋球莖若

6、干（由西南大學(xué)石柱魔芋基地提供）。 </p><p>　　薄膜材料：厚度為0.08 mm，透光率為85%～90%，顏色為白色、紅色、綠色、藍(lán)色、紫色（由濟南永發(fā)塑料廠提供）。 </p><p>　　1.2 試驗時間與地點 </p><p>　　2014年4～10月于西南大學(xué)石柱縣魔芋示范實踐基地鋼架結(jié)構(gòu)大棚內(nèi)進行，試驗地海拔900 m，肥力中等。 </p>

7、;<p><b>　　1.3 試驗處理 </b></p><p>　　以透光率相近的白色膜、紅色膜、綠色膜、藍(lán)色膜、紫色膜覆蓋大棚，進行白魔芋栽培，為試驗組，以無薄膜覆蓋栽培為對照（CK）。采用隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)。小區(qū)面積7 m2，播種量100 kg/667 m2，即每小區(qū)播種100個白魔芋種芋；復(fù)合肥50 kg/667 m2，有機肥600 kg/667 m2作為基肥；壟作

8、栽培，株行距為20 cm×25 cm，按照常規(guī)進行管理。播種時間為4月20日。 </p><p><b>　　1.4 測試指標(biāo) </b></p><p>　　從魔芋播種開始，每15 d左右分別測定各個小區(qū)的出苗數(shù)，直至苗齊；播種后20 d開始取樣，各處理選擇代表性植株5株，每20 d取樣一次，每次按如下方法進行指標(biāo)測定：葉柄長度、葉柄粗度參照NY/T 250

9、0-2013 測定[6]；壯苗指數(shù)參照張超等[7]方法測定；葉綠素含量參照李合生[8]方法測定；收獲后測定魔芋產(chǎn)量和KGM含量，其中 KGM含量參照王照利等[9]方法測定。 </p><p><b>　　1.5 數(shù)據(jù)分析 </b></p><p>　　用Excel、SPSS 18.0軟件進行統(tǒng)計分析。 </p><p><b>　　2

10、 結(jié)果與分析 </b></p><p>　　2.1 不同光質(zhì)處理對出苗情況的影響 </p><p>　　從表1可以看出，在5月21日前后，試驗大棚內(nèi)的白魔芋開始破土出苗，而對照在6月4日前后才開始破土出苗，因而覆膜處理較對照提早15 d左右出苗。不過各處理間出苗率無顯著性差異。 </p><p>　　2.2 不同光質(zhì)處理對農(nóng)藝性狀的影響 </p&g

11、t;<p>　　由表2可知，白魔芋播種后20～60 d，葉柄長度隨處理時間延長而快速增加；播種后60～100 d，葉柄長度隨處理時間的延長增長緩慢，并趨于穩(wěn)定。白膜處理、紅膜處理、綠膜處理、藍(lán)膜處理、紫膜處理各個處理間，除播種后60 d外，紅膜處理葉柄長度同期相比最大；藍(lán)膜處理各個時期葉柄長度同期相比最小。在播種后40～100 d，紅膜處理和藍(lán)膜處理間，葉柄長度的生長變化存在顯著性差異；除播種后60 d外，其他處理均與對照

12、存在顯著性差異。在播種后100 d時，紅膜處理的葉柄長度最大，為28.4 cm，較CK高16.67%，藍(lán)膜處理的葉柄長度最小，為21.6 cm，較對照低12.19%。以上試驗結(jié)果說明，紅膜處理在一定程度上促進葉柄長度增加，藍(lán)膜處理抑制葉柄長度增加。 </p><p>　　由表3可知，葉柄粗度在播種后20～80 d，隨處理時間的延長而快速增加；在播種后80～100 d，隨處理時間的延長逐漸趨于穩(wěn)定。白膜處理、紅膜處

13、理、綠膜處理、藍(lán)膜處理、紫膜處理各個處理間，紅膜處理葉柄粗度同期相比最大；播種80 d以后，藍(lán)膜處理葉柄粗度同期相比最小。在播種后40～100 d，紅膜處理和藍(lán)膜處理間，葉柄粗度的生長變化存在顯著性差異，除播種后60 d外，均與對照存在顯著性差異。在100 d時，紅膜處理葉柄粗度最大，為1.56 cm，較對照高19.14%；藍(lán)膜處理葉柄粗度最小，為1.16 cm，較對照低10.87%。綜上所述，紅膜處理在一定程度上促進葉柄粗度增加，而藍(lán)

14、膜處理對葉柄粗度的增加有抑制作用。 </p><p>　　由表4可知，播種后60～100 d，紅膜處理下各個時期的壯苗指數(shù)同期相比最大，且顯著大于同期對照。在100 d時，紅膜處理壯苗指數(shù)最大，為43.43，顯著大于其他處理；而藍(lán)膜處理的壯苗指數(shù)最小，為27.36；白膜處理下壯苗指數(shù)顯著大于紫膜、綠膜、藍(lán)膜以及對照；紫膜處理與綠膜處理壯苗指數(shù)間無顯著性差異，但均大于對照與藍(lán)膜處理；藍(lán)膜處理與對照壯苗指數(shù)差異不顯著

15、。以上結(jié)果說明，紅膜處理下白魔芋生長勢最好，苗質(zhì)量最好。 　　2.3 不同光質(zhì)處理對葉片葉綠素含量的影響 </p><p>　　從圖1可知，各處理葉片中葉綠素含量隨葉齡增長，先逐漸增加；播種100 d后，各處理葉片中葉綠素含量趨于穩(wěn)定；播種140 d后，各處理葉片中葉綠素含量呈現(xiàn)出下降趨勢。這與白魔芋從幼齡苗到成熟苗的生長發(fā)育過程，及葉片衰老過程基本一致[1]。本試驗不同處理各個時間段的葉綠素含量均明顯高于對照

16、。在播種后100 d時，葉片中葉綠素含量趨于穩(wěn)定，且由高到低依次為藍(lán)膜、紫膜、紅膜、綠膜、白膜；其中藍(lán)膜處理下葉綠素含量為8.34 mg/g（干樣質(zhì)量），比對照高32.17%，其他顏色的膜處理組依次分別比對照高29.31%、25.51%、19.33%、13.79%。 </p><p>　　2.4 不同光質(zhì)處理對球莖KGM含量的影響 </p><p>　　KGM是魔芋的主要貯藏物質(zhì)，也是魔芋

17、產(chǎn)量形成的主要成分，KGM含量的多少可反映魔芋品質(zhì)的優(yōu)劣，由圖2可知，各覆膜處理中，紅膜處理球莖KGM含量最高，其次為藍(lán)膜、白膜、紫膜、綠膜，分別比對照高18.24%、13.18%、7.66%、-8.96%、 </p><p><b>　　-12.72%。 </b></p><p>　　2.5 不同光質(zhì)處理對產(chǎn)量的影響 </p><p>　　由

18、表5可知，覆膜處理下的白魔芋產(chǎn)量顯著高于對照，并且紅膜、紫膜、綠膜、藍(lán)膜下白魔芋產(chǎn)量顯著大于白膜處理，其中紅膜處理產(chǎn)量最高，為2517.13 kg/667 m2，較對照提高28.86%，較白膜提高7.82%。 </p><p><b>　　3 結(jié)論與討論 </b></p><p>　　光質(zhì)通過光受體的調(diào)節(jié)，將光信號從葉傳到根系，并對整個植株的生長發(fā)育進行調(diào)控。本試驗通

19、過不同顏色的薄膜創(chuàng)造不同復(fù)合光質(zhì)，而不同光質(zhì)下白魔芋的生長具有顯著差異，藍(lán)膜處理抑制白魔芋葉柄長度和粗度的增長，而紅膜處理促進葉柄長度和粗度的增長，這與杜建芳等[10]的試驗結(jié)果紅光促進油菜幼苗的生長是一致的。作物不同，光質(zhì)影響的結(jié)果也不一致，例如余讓才等[11]的研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)光抑制水稻幼苗伸長，而田發(fā)明等[12]研究表明，藍(lán)光促進甜椒幼苗伸長。有人認(rèn)為這是因為紅光促進細(xì)胞的伸長，而藍(lán)光具有相反的效果，還有人認(rèn)為植物的伸長并不僅僅是因為

20、紅光的作用，還與藍(lán)光的缺乏有關(guān)[13]。紅膜處理下白魔芋壯苗指數(shù)最高，為43.43，顯著大于其他處理，藍(lán)膜處理壯苗指數(shù)最小，這與不同顏色塑料薄膜的透射光譜比率有關(guān)，例如史宏志等[14]研究發(fā)現(xiàn)，在復(fù)合光中增加紅光比例對煙草葉面積的增加有一定的促進作用，但葉片的葉重降低，葉片變薄，造成地上部質(zhì)量降低，地下部質(zhì)量增加，最終影響其壯苗指數(shù)。 </p><p>　　光質(zhì)對植物葉片葉綠素含量的影響也因植物種類不同而異。增加

21、藍(lán)光比率可使煙草葉綠素含量增加，而增加紅光比率可降低其葉綠素含量[14]；生姜葉片葉綠素含量以藍(lán)膜及綠膜處理較高，均高于白膜[15]；藍(lán)光處理下鐵皮石斛葉片葉綠素含量最高[16]。本試驗結(jié)果表明，藍(lán)膜處理白魔芋葉片葉綠素含量最高，紫膜、紅膜、綠膜、白膜、CK依次降低。 </p><p>　　KGM含量決定魔芋的內(nèi)在品質(zhì)，本試驗結(jié)果表明，紅膜和藍(lán)膜處理促進白魔芋KGM的積累，這與前人研究結(jié)果紅光促進豌豆可溶性糖的積

22、累[17]，以及藍(lán)光有利于布朗葡萄藻多糖的積累[18]相一致。但是光質(zhì)對不同植物體內(nèi)可溶性糖含量的影響是有差異的，例如紅光和藍(lán)光抑制庫拉索蘆薈可溶性糖的積累[19]。覆膜處理白魔芋產(chǎn)量的影響顯著大于對照，并且紅膜處理白魔芋產(chǎn)量較對照提高28.86%，較白膜提高7.82%。 </p><p>　　此外，本試驗還發(fā)現(xiàn)，所有覆膜處理出苗時間均比對照提早15 d左右，這與夏海乾等[20]的試驗結(jié)果覆膜處理下通過光溫效應(yīng)植

23、物能早生快發(fā)是一致的。綜上所述，白魔芋采用紅膜覆蓋栽培，能保證其提早出苗且壯苗指數(shù)高，還能提高KGM含量和增加產(chǎn)量。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 丁海兵，姜霞，鄧寬平，等.貴州魔芋產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題及對策[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（8）：226-230. </p><p>　　[

24、2] 劉佩瑛.魔芋學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2004. </p><p>　　[3] Sun Q， Yoda K， Suzuki H. Internal axial light conduction in the stems and roots of herbaceous plants[J]. J Exp Bot， 2005， 56： 191-203. </p><p>　　[4]

25、劉婧，柳艷梅.光敏色素影響赤霉素調(diào)控的水稻幼苗光形態(tài)建成特征[J].科學(xué)通報，2010，55（24）：2 384-2 390. </p><p>　　[5] 張瑞華，徐坤，董燦興.光質(zhì)對生姜葉片光合特性的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41（11）：3 722-3 727. </p><p>　　[6] NY/T 2500-2013.植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南 魔芋[S]

26、. </p><p>　　[7] 張超，廉華.鉬酸鈉浸種薯對馬鈴薯幼苗建成的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，45（9）：47-51. </p><p>　　[8] 李合生.植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2001：134-137. </p><p>　　[9] 王照利，吳萬興，李科友.魔芋精粉中甘露聚糖含量測定研究[J].食品科學(xué)，199

27、8，19（3）：56-58. </p><p>　　[10] 杜建芳，廖祥儒，葉步青，等.光質(zhì)對油菜幼苗生長及抗氧化酶活性的影響[J].植物學(xué)通報，2002，19（6）：743-745. </p><p>　　[11] 余讓才，潘瑞熾.藍(lán)光對水稻幼苗生長及內(nèi)源激素水平的影響[J].植物生理學(xué)報，1997，23（2）：175-180. </p><p>　　[12]

28、田發(fā)明，米慶華，塔依爾江?阿不都熱合曼，等.不同顏色薄膜對設(shè)施環(huán)境及甜椒生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的影[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，45（12）：35-39. </p><p>　　[13] 王三根.高級植物生理教程[M].重慶：西南師范大學(xué)出版社，2010. 　　[14] 史宏志，韓錦峰，官春云，等.紅光和藍(lán)光對煙葉生長、碳氮代謝和品質(zhì)的影響[J].作物學(xué)報，1999，25（2）：215-220. </p&g

29、t;<p>　　[15] 張瑞華，徐坤.苗期遮光光質(zhì)對生姜光合及生長的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2008，19（3）：499-504. </p><p>　　[16] 侯甲男，王政，尚文倩，等.CCFL光源不同光質(zhì)比對鐵皮石斛原球莖增殖及試管苗生長的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，42（1）：86-89. </p><p>　　[17] 張立偉，劉世琦，張自坤，等.不同光

30、質(zhì)對豌豆苗品質(zhì)的動態(tài)影響[J].北方園藝，2010（8）：4-7. </p><p>　　[18] 朱旭丹，葉嵐，許建香，等.不同光質(zhì)對布朗葡萄藻生長、有機物質(zhì)積累的影響[J].生物過程，2013（3）：17-22. </p><p>　　[19] 喬傳英，王紅星，喬琳.不同光質(zhì)處理對庫拉索蘆薈有效成分的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（8）：3 388-3 389. </p

31、><p>　　[20] 夏海乾，杜德強，馮煥華，等.不同起壟方式及覆膜對烤煙生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（6）：74-76. </p><p>　　Abstract： In order to provide a theoretical reference for protected cultivation of Amorphophallus albus， we cu

32、ltivated amorphophallus albus in greenhouses which were covered with white， red， green， blue or purple plastic film， and studied effects of different light qualities on growth and yield of A. albus. The results showed th

33、at， the seeding stage of film treatment was 15 days earlier than the control. The blue film treatment inhibited the increase of petiole length and diameter. The red film </p><p>　　2 517.13 kg/667 m2， and it