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四种LED光谱组合对叶用莴苣生理特性、品质及抗病性的初步探究

花匠小妙招
2024-08-29 10:55

【摘要】： 光作为重要的物理环境因子,对植物的生长发育、形态建成、光合作用以及物质代谢具有关键的调控作用。新型光源LED不仅可实现纯度单色光设置,而且还能实现光色的精准配比,能够形成与植物光合作用相似的光谱,LED其良好的节能效果在植物补光以及植物工厂等领域得到了充分的应用。为探索不同组合光谱对叶用莴苣生长和品质的影响,试验在LED光照和水培条件下,以红蓝组合光(RB,CK)为基础,分别添加紫光(RBP)、绿光(RBG)和黄光(RBY)组成复合光,研究不同组合光源下对叶用莴苣生长形态指标、营养品质、光合特性、抗氧化能力、氮代谢以及抗病性影响。主要研究结果如下:1.在叶用莴苣生长形态方面,红蓝绿和红蓝黄组合光不仅能促进叶用莴苣株高和茎粗的生长,还能提高其鲜重;红蓝组合光对提高叶用莴苣干重有积极作用;而红蓝紫组合光则会抑制叶用莴苣的形态生长。2.红蓝绿组合光和红蓝黄组合光能提高叶用莴苣可溶性糖含量;而红蓝紫组合光能显著提高叶用莴苣的可溶性蛋白和花青素含量;在VC含量方面发现,红蓝紫、红蓝绿和红蓝黄组合光都能促进VC含量增加,其中红蓝紫组合光下VC含量最高,其次是红蓝黄组合光。3.在硝酸盐含量方面,红蓝绿组合处理下硝酸盐含量最低,红蓝组合硝酸盐含量最高;而在全氮含量上,红蓝紫组合处理和红蓝组合处理下,叶用莴苣叶片的全氮含量较高。4.红蓝紫和红蓝黄组合光能提高叶用莴苣叶片游离氨基酸的总含量,其次是红蓝组合光;红蓝绿组合光下叶用莴苣叶片游离氨基酸总含量最低。5.在红蓝绿和红蓝黄组合光处理下,叶用莴苣叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量较高,而且叶片的净光合速率也高于其它处理;调光后14天时,红蓝绿组合光虽降低了叶片气孔开放,但增加了胞间CO2浓度和蒸腾速率,也进一步提高了净光合速率。6.调光后14天时,SOD活性在红蓝组合光和红蓝紫组合光下最高;红蓝绿组合光下的POD和CAT活性最高,而SOD活性偏低;而在红蓝黄组合光下SOD、POD和CAT含量均偏低,可见在红蓝组合光上添加黄光对抗氧化酶活性有一定的抑制作用。这种作用在氮代谢酶上也有体现,红蓝黄组合光下NR、NIR、GS和GOGAT活性都比较低,相反红蓝紫和红蓝绿组合光下酶活性较高。7.在不同LED组合光下叶用莴苣对灰霉病和软腐病的抗性问题研究上,初步得到这样的结果:叶用莴苣在不同组合光处理下接种灰霉病菌后,红蓝紫和红蓝黄组合光下的叶用莴苣的防御酶活性较高,其次是红蓝绿组合光。在离体培养中,红蓝紫和红蓝黄组合光下叶用莴苣灰霉病和软腐病发病较低,其次是红蓝绿组合处理,而红蓝组合光下无论灰霉病还是软腐病其发病状况都比较高。由此可见在红蓝组合光的基础上适当添加紫光或黄光,对叶用莴苣灰霉病和软腐病的发生具有一定的防御能力。综上所述,复合光对叶用莴苣生长特性的影响比较复杂,很难去下一个定论说明哪种复合光最好。在提高叶用莴苣生长和品质方面,红蓝光基础上适当添加绿光和黄光能有效提高叶用莴苣株高、茎粗、鲜重以及减少硝酸盐含量的积累;在提高叶用莴苣营养方面,红蓝光基础上适当添加紫光,能有效增加可溶性蛋白、花青素以及VC含量;在叶用莴苣光合特性、抗氧化以及氮代谢酶活性方面,红蓝光基础上适当添加绿光效果最佳;在提高叶用莴苣对灰霉以及软腐病抗病性方面,初步认为在红蓝组合光下适当添加紫光或黄光为宜。

【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019

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