LED光质对蝴蝶兰光合特性的影响

科技文献检索期末测试2020年科技文献检索期末测试2020年不同的LED光质对蝴蝶兰光合特性的影响

LED光质对蝴蝶兰光合特性的影响摘要以蝴蝶兰作为研究材料，采用不同光质的发光二极管作为光源，来研究不同ＬＥＤ光质对蝴蝶兰的光合特性的影响。结果表明光质R:B(8:1:1:1）和R:B（8:1）对蝴蝶兰芽体增殖的效果更显著，R比值越高增殖越明显；而且光质为R:B(6:1)的条件下最容易促进蝴蝶兰株高的增加；在光质为R:B(6:1)处理下的蝴蝶兰叶绿素含量也是最高的；然而红光比越高越影响叶绿素含量的合成，越高叶绿素a,b和a+b含量的合成就会越少；当用led光质R:B(6:1)处理时，蝴蝶兰开花率是最高的，达67.5%。此结果为对LED光质对蝴蝶兰光合特性的研究奠定了基础。关键词:发光二极管光质蝴蝶兰光合特性EffectofLEDlightqualityonPhotosyntheticCharacteristicsofPhalaenopsisLiuJian,DengQichuan,LuoBing,DengWei,WangLiting,MaLi,XiaoYouqin,HeQishun(SchoolofAgronomyandLifeSciences,ZhaotongUniversity)AbstractTakingPhalaenopsisastheresearchmaterial,usingdifferentlightqualityLEDasthelightsource,theeffectofdifferentLEDlightqualityonthephotosyntheticcharacteristicsofPhalaenopsiswasstudied.TheresultsshowedthatlightqualityR:B(8:1:1:1)andR:B(8:1)hadmoresignificanteffectsonthebudproliferationofPhalaenopsis,andthehighertheRratio,themoreobvioustheproliferation；underthelightqualityofR:B(6:1),theplantheightofPhalaenopsiswasincreasedmosteasily;underthelightqualityofR:B(6:1),thechlorophyllcontentofPhalaenopsiswasthehighest.However,thehighertheredlightratio,thelowerthesynthesisofchlorophylla,Banda+BwhenR:B(6:1)wasused,thefloweringrateofPhalaenopsiswasthehighest,reaching67.5%.TheresultslaidafoundationforthestudyofLEDlightqualityonthephotosyntheticcharacteristicsofiris.Keywords:lightemittingdiode,lightquality,photosyntheticcharacteristicsofbutterflyorchid蝴蝶兰（学名：Phalaenopsis

aphrodite

Rchb.

F.）为兰科蝴蝶兰属，原产于亚热带雨林地区，为附生性兰花。蝴蝶兰白色粗大的气根露在叶片周围，除了具有吸收空气中养分的作用外，还有生长和光合作用。新春时节，蝴蝶兰植株从叶腋中抽出长长的花梗，并且开出形如蝴蝶飞舞般的花朵，深受花迷们的青睐，素有“洋兰王后”之称[1]。分布在泰国、菲律宾、马来西亚、印度尼西亚，及中国台湾。LED光源（Light-Emitting

Diode）是发光二极管（LED）为发光体的光源，具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强、有利于环保的特点[2]，可连续使用10万小时，比普通白炽灯泡长100倍[3]。不同光质触发不同光受体，影响植物的光合特性、生长发育、抗逆和衰老等[4]国外，LED已被应用于许多植物光生理领域的研究或植物栽培上，如光形态发生[5]、光合作用[6]、植物栽培[7]等。国内，已有不少关于LED灯在大棚蔬菜、植物组织培养上的应用研究[8]。但对其光合特性的影响并没有大量报道，因此本实验以蝴蝶兰作为研究材料，采用LED光源的4种不同光质配比(R:B:P:G=8:1:1:1,R:B:P:G=6:1:1:1,R:B=8:1,R:B=6:1,其中R、B、P、G分别代表红光、蓝光、紫光、绿光)。来研究不同LＥＤ光质对蝴蝶兰的光合特性的影响，为蝴蝶兰适宜栽种的光照强度提供了理论依据。材料与方法

2.1材料及其处理

供试材料蝴蝶兰，植株旺盛，生长健壮，易养殖、催花容易，花朵大、花色红艳、花型圆整，抗逆性强、花期较长，商品性状好。

供试材料选用的蝴蝶兰均为生长一致、植株高度一致，健壮无病的植株，每个处理150株。在其他条件完全一致:生长期（温度21~29℃）、花期调控期(17-25℃），相对湿度（50%~75%）、操作同样对待(浇水、施肥及打药)的条件下,采用不同光质的发光二极管作为光源，包括纯红光，纯紫光，纯绿光，纯蓝光，以及不同比例的红蓝组合光，在同一光照强度11000Lx，对其分别进行处理，并保证光照时间每天达7h以上。

2.2研究方法

2.2.1生长量试验。在生长期温度控制在20~26℃，花期调控温度控制在19~28℃，湿度控制在50%~70%。同样操作，客观条件完全一致的情况下，将更换完10cm营养钵的蝴蝶兰，按照光质的不同进行苗期诱管理，直到生长成熟为期6个月，采样时取这一百五十株花的植株平均值。

2.2.2开花试验。在客观条件完全一致的情况下，将成熟的蝴蝶兰按照光质进行处理,并研究花期的管控，时间从催花到第一朵花绽放，调查各光质下这一百六十株花开花数量。

2.3

培养基配制

图一植物培养的常用培养基[9]注:

(1)

MS为高盐成分培养基，其中硝酸盐、铵盐、钾盐含量均较高，微量元素种类齐全，养分均衡，在组织培养中应用最广。B5和N6培养基含较高的硝酸盐、较低的铵盐，其中B5含较高的盐酸硫胺素，适合培养葡萄、豆科植物及十字花科植物:

N6培养基适用于单子叶植物和柑橘类植物的花药培养。SH培养基矿物盐含量较高，而NN培养基中大量元素约为MS培养基的-

-半，维生素种类增加，适于花药培养。White

培养基也是低盐培养基，多用于生根培养。

(2)本表所列为基本培养基，不包含植物激素及生长调节物质。这些物质的加入量须根据培养目的而定，可参考有关书籍或通过实验确定。

3结果与讨论3.1led不同光质配比对蝴蝶兰生长量的影响3.1.1增殖系数增殖系数即平均每个单芽扩繁培养得到的丛生芽中含有的可使用的单芽数目，是蝴蝶兰扩繁实验中最重要的指标。不同led光质的影响作用下，各处理组增殖系数较比较组的话都是有一定的增幅的。经R:B(6:1)处理过蝴蝶兰芽体的增殖系数是最大的（3.14），比对照组高了54.23%。在R:B(6:1)和R:B(8:1)两个光质条件下[10]，单芽数较对照组明显增加。四组光质处理的丛芽总数在四片及以上的植株的在25%以上，但是对照组的仅仅为6.3%以下。光质R:B(6:1)和R:B（8:1）对蝴蝶兰芽体增殖的效果更显著。光质类型R：B：P：G增殖系数8:1:1:12.036:1:1:12.528:1:0:12.866:1:0:03.14表1四种不同led光质对蝴蝶兰增殖系数影响3.1.2幼苗株高利用四种光质进行光照处理，在营养条件，室内温度等条件都一样的无菌环境下对一百株长势相似的蝴蝶兰的幼苗进行四到五天培养。蝴蝶兰幼苗在R:B(6:1)和R:B(8:1)的光质下株高较高，并从R:B:P:G(6:1:1:1)和R:B:P:G(8:1:1:1)是因此呈降低趋势的（表2）。蝴蝶兰株高在R:B:P:G(8:1:1:1)是最低的，而R:B(6:1)条件下蝴蝶兰株高增加的最高的，表明在光质为R:B(6:1)的条件下最容易促进蝴蝶兰株高的增加。光质类型R：B：P：G平均株高cm8:1:1:12.56:1:1:12.88:1:0:03.56:1:0:04.2表2不同led光质对蝴蝶兰株高影响3.1.3叶绿素含量蝴蝶兰叶绿素含量经R:B(8:1)光质处理下时是最少的，R:B:P:G(8:1:1:1)光质处理下次之，光质为R:B(6:1)处理下的蝴蝶兰叶绿素[11]含量是最高的。因此，红光比越高越影响叶绿素含量的合成，越高叶绿素a,b和a+b含量的合成就会越少。（表3） 叶绿素含量 R:B:P:G a b a+b 8:1:1:1 0.1ca 0.1ca 0.1ct 6:1:1:1 0.12ca 0.12ca 0.12ct 8:1:0:0 0.09ca 0.09ca 0.09ct 6:1:0:0 0.18ca 0.18ca 0.18ct 表3四种光质对蝴蝶兰叶绿素a,b和a+b含量的影响3.2不同led光质对蝴蝶兰开花率的影响对同一品种长势相似的一百六十株蝴蝶兰植株进行四种光质的处理培育，40株为一组，分为4组。蝴蝶兰一般是一只花挺，开花是8到10朵，如果环境合适可以达11朵及以上。所以当蝴蝶兰植株开花达8朵及以上的定为合格的开花植株，以此计算出4中种不同光质处理下蝴蝶兰的开花率，并尽可能保证培育环境及营养条件是一致的（表4）。当用led光质R:B(6:1)处理时，蝴蝶兰开花率是最高的，达67.5%。光质类型（R：B：P：G）Light

quality

type开花达八朵及以上的蝴蝶兰植株数Qualified

plants开花率Flowering

rate8:1:1:11127.5%6:1:1:12357.5%8:1:0:01845.0%6:1:0:02767.5%表4不同led光质对蝴蝶兰开花率的影响3.3

讨论

迄今为止，蝴蝶兰培养繁殖技术大多集中于外植体、培养基成分、激素含量、、培养温度和光照条件等对试管苗增殖和生的根影响[12]。（Christendom,2001)[13]

随着在农业生产领域的不断增加，led在很多种植物组织培养中都得到了广泛的应用。（闫新房等，2009）[14]在蝴蝶兰组织培养的增殖阶段，红光更能促进芽的增殖，但不利于叶绿素的合成，增殖过程中较低的叶绿素含量可在生根阶段得到改善。（任桂萍等，2016）[15]与我们的实验对照证明，R：B：P：G中，R也就是红光的光质比越高越能促进蝴蝶兰的芽体增殖，R：B：P：G（8:1:0:0）芽体增殖较其他光质比更快，但就叶绿素合成而言，R：B：P：G（6:1:0:0）较其他光质比更利于叶绿素的合成。对于不同光质比对蝴蝶兰开花率的影响实验中，同叶绿素一样的，光质比（6:1:0:0）开花率较其他光质比更高。结论综上所述，不同的LED光质对蝴蝶兰光合特性的影响不同。①蝴蝶兰芽体的增值：其R：B：P：G中，R也就是红光的光质比越高越能促进蝴蝶兰的芽体增殖，R：B：P：G（8:1:0:0）芽体增殖较其他光质比更快；②在叶绿素的合成方面，R：B：P：G（6:1:0:0）较其他光质比更利于叶绿素的合成；③对于不同光质比对蝴蝶兰开花率的影响：同叶绿素一样的，光质比（6:1:0:0）开花率较其他光质比更高。参考文献：[1]王璟瑜，万亚涛。蝴蝶兰光周期及蒸散量的测定[J].安徽农学通报.2009,15(19)[2]戴艳娇，王琼丽，张欢等.不同光谱的LEDs对蝴蝶兰组培苗生长的影响[J].江苏农业科学，2010，05122[3］胡阳，江莎，李洁，等.光强和光质对植物生长发育的影响［J］.内蒙古农业大学学报，2009，30（4）：296-303.

[4］钟越峰，陈颐，杨虹琦，等.补光对烟苗生长及主要生理指标的影响［J］.中国农学通报，2013，29（7）：76-78.

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-13.

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-31.

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-49.[9]赵世杰等主编.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业科技出版社，1998[10]丁友芳，张红心，王桂兰，陈超。不同LED光质补光对蝴蝶兰幼苗生长及光合特性的影响[J].中国观赏园艺研究进展