不同光質(zhì)對設(shè)施高架基質(zhì)栽培草莓生長及光能利用的影響_楊怡帆.pdf

西北農(nóng)業(yè)學(xué)報 Acta Agriculturae Boreali occidentalis Sinica ISSN 1004 1389 CN 61 1220 S 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)論文 題目 不同光質(zhì)對設(shè)施高架基質(zhì)栽培草莓生長及光能利用的影響 作者 楊怡帆 楊夢宇 徐賃赟 宋義前 唐玉薇 陳艷榮 于慶帆 徐金濤 收稿日期 2024 12 15 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)日期 2025 06 06 引用格式 楊怡帆 楊夢宇 徐賃赟 宋義前 唐玉薇 陳艷榮 于慶帆 徐金濤 不 同光質(zhì)對設(shè)施高架基質(zhì)栽培草莓生長及光能利用的影響 J OL 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報 網(wǎng)絡(luò)首發(fā) 在編輯部工作流程中 稿件從錄用到出版要經(jīng)歷錄用定稿 排版定稿 整期匯編定稿等階 段 錄用定稿指內(nèi)容已經(jīng)確定 且通過同行評議 主編終審?fù)饪玫母寮?排版定稿指錄用定稿按照期 刊特定版式 包括網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)版式 排版后的稿件 可暫不確定出版年 卷 期和頁碼 整期匯編定稿指出 版年 卷 期 頁碼均已確定的印刷或數(shù)字出版的整期匯編稿件 錄用定稿網(wǎng)絡(luò)首發(fā)稿件內(nèi)容必須符合 出 版管理條例 和 期刊出版管理規(guī)定 的有關(guān)規(guī)定 學(xué)術(shù)研究成果具有創(chuàng)新性 科學(xué)性和先進性 符合編 輯部對刊文的錄用要求 不存在學(xué)術(shù)不端行為及其他侵權(quán)行為 稿件內(nèi)容應(yīng)基本符合國家有關(guān)書刊編輯 出版的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 正確使用和統(tǒng)一規(guī)范語言文字 符號 數(shù)字 外文字母 法定計量單位及地圖標(biāo)注等 為確保錄用定稿網(wǎng)絡(luò)首發(fā)的嚴(yán)肅性 錄用定稿一經(jīng)發(fā)布 不得修改論文題目 作者 機構(gòu)名稱和學(xué)術(shù)內(nèi)容 只可基于編輯規(guī)范進行少量文字的修改 出版確認(rèn) 紙質(zhì)期刊編輯部通過與 中國學(xué)術(shù)期刊 光盤版 電子雜志社有限公司簽約 在 中國 學(xué)術(shù)期刊 網(wǎng)絡(luò)版 出版?zhèn)鞑テ脚_上創(chuàng)辦與紙質(zhì)期刊內(nèi)容一致的網(wǎng)絡(luò)版 以單篇或整期出版形式 在印刷 出版之前刊發(fā)論文的錄用定稿 排版定稿 整期匯編定稿 因為 中國學(xué)術(shù)期刊 網(wǎng)絡(luò)版 是國家新聞出 版廣電總局批準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)連續(xù)型出版物 ISSN 2096 4188 CN 11 6037 Z 所以簽約期刊的網(wǎng)絡(luò)版上網(wǎng)絡(luò)首 發(fā)論文視為正式出版 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報 2 0 2 5 3 4 1 1 Acta Agriculturae Boreali occidentalis Sinica d o i 1 0 7 6 0 6 j i s s n 1 0 0 4 1 3 8 9 2 0 2 5 1 1 0 0 1 h t t p s d o i o r g 1 0 7 6 0 6 j i s s n 1 0 0 4 1 3 8 9 2 0 2 5 1 1 0 0 1 不同光質(zhì)對設(shè)施高架基質(zhì)栽培草莓生長及光能利用的影響 收稿日期 2 0 2 4 1 2 1 5 修回日期 2 0 2 5 0 2 0 8 基金項目 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第四師科技計劃項目 2 0 2 1 第一作者 楊怡帆 女 碩士 助理研究員 從事果樹栽培生理研究與技術(shù)推廣等工作 E m a i l 6 5 4 7 6 5 1 7 4 q q c o m 通信作者 徐金濤 男 碩士 副研究員 從事果樹栽培生理研究與技術(shù)推廣等工作 E m a i l 1 5 8 3 3 3 5 3 7 0 3 1 6 3 c o m 楊怡帆1 楊夢宇1 徐賃赟1 宋義前1 唐玉薇1 陳艷榮1 于慶帆1 徐金濤2 1 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第四師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 新疆可克達拉 8 3 5 2 1 9 2 河北省農(nóng)林科學(xué)院 昌黎果樹研究所 河北秦皇島 0 6 6 6 0 0 摘 要 為研究設(shè)施高架基質(zhì)栽培草莓中光質(zhì)對草莓生長及光能利用的影響 以 圣誕紅 草莓為供試材料 在溫室大棚設(shè)置4種補光處理 分別為全光譜L E D燈補光 高壓鈉燈補光 紅藍比9 1的L E D燈補光和紅 藍比5 1的L E D燈補光 以不補光為對照 測定不同光質(zhì)處理下草莓的形態(tài)指標(biāo) 光合參數(shù)及草莓的產(chǎn)量和 品質(zhì) 結(jié)果表明 高壓鈉燈補光更有利于草莓葉片數(shù) 凈光合速率 固酸比和維生素C含量增加 與對照相比 分別增加了2 3 8 2 3 2 1 0 9 6 8 8 和7 7 2 6 紅藍比9 1的L E D燈補光更有利于促進草莓莖粗 葉綠 素 a b 含量 果形指數(shù) 單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量的增加 與對照相比分別增加了4 7 5 0 1 4 3 6 5 9 8 2 4 6 6 和1 0 2 5 8 草莓不同補光處理各指標(biāo)之間存在較好的相關(guān)性 通過主成分分析提取出2個主成 分 累計方差貢獻率為8 4 7 8 7 4種補光燈補光效果綜合得分排序為紅藍比9 1的L E D燈 紅藍比5 1 的L E D燈 全光譜L E D燈 高壓鈉燈 關(guān)鍵詞 草莓 光質(zhì) 高架 基質(zhì) 光能利用 光質(zhì)是植物生長發(fā)育的重要影響因子 能夠 調(diào)節(jié)作物形態(tài)建成 光合作用以及營養(yǎng)品質(zhì)等 1 在設(shè)施栽培中通過人工設(shè)置合適的光源 有利于 達到優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的目的 設(shè)施草莓采用高架基質(zhì)栽 培能有效解決連作障礙 減少勞動強度 提高土壤 利用率 提升觀光采摘價值 是省力化栽培的發(fā)展 方向 而當(dāng)前新疆伊犁墾區(qū)設(shè)施草莓補光技術(shù)缺 乏理論依據(jù) 阻礙了產(chǎn)業(yè)發(fā)展 劉慶等 2 研究發(fā) 現(xiàn) 較高比例紅藍復(fù)合光較單色光更有利于草莓 的生長發(fā)育及果實品質(zhì)形成 但具體的紅藍比例 范圍尚無法確定 不同學(xué)者 3 7 通過測定生長量 光合參數(shù) 品質(zhì)等指標(biāo)得出較適宜設(shè)施草莓生長 和果實品質(zhì)提高的紅藍比例范圍在 1 5 4 9 1 范圍幅度差異較大 但都表明紅光比例高時有 利于草莓生長和品質(zhì)形成 劉帥等 8 運用主成分 分析法得出最適設(shè)施紅地球葡萄補充光源排序 為 藍光 紅藍光2 1 紅藍光4 1 紅光 紅 藍光6 1 本研究以伊犁墾區(qū)高架基質(zhì)栽培 圣 誕紅 草莓為試材 測定與草莓生長和果實品質(zhì)相 關(guān)的2 7個單項指標(biāo) 比較全光譜L E D燈 高壓鈉 燈 紅藍比9 1的L E D燈 紅藍比5 1的L E D 燈處理下高架基質(zhì)栽培草莓生長 光能利用和果 實品質(zhì)差異 并將相關(guān)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理后 運用主 成分分析法及主成分貢獻率加權(quán)方法對草莓生長 和果實品質(zhì)進行綜合評價 旨在構(gòu)建適于伊犁墾 區(qū)設(shè)施草莓補光效果綜合評價體系 以期為人工 補光在設(shè)施草莓中的應(yīng)用提供理論依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗材料 試驗于2 0 2 2年9月至2 0 2 3年5月在新疆新 之瑞農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司的日光溫室中進行 溫室長6 6 m 跨度7 2 m 脊高4 5 m 供試品種 為 圣誕紅 草莓 種苗來自北京沃泰隆農(nóng)業(yè)科技 有限公司 定植時間為2 0 2 2年9月1日 株距1 7 c m 行距8 0 c m 基質(zhì)栽培的配方主要為3 0 泥 炭 1 0 珍珠巖 6 0 椰糠 緩釋肥料 8 k g m 3 生產(chǎn)廠家為丹麥品氏托普公司 1 2 試驗設(shè)計 試驗設(shè)置不補光 C K 全光譜L E D燈補光 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)時間 2025 06 06 14 58 19 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)地址 C 1 高壓鈉燈補光 C 2 紅藍比9 1的L E D 燈補光 C 3 紅藍比5 1的L E D燈補光 C 4 5 個處理 補光燈光譜見圖1 補光時間為2 0 2 2年 1 2月1 0日至2 0 2 3年2月2 5日 每天6 0 0 1 0 0 0 1 8 0 0 2 2 0 0 進行補光 每天補光 8 h 陰 天 溫室中光照強度低于草莓最低光補償點 9 0 m o l m 2 s 1全天開啟補光燈 補光與不 補光處理隔離 避免干擾 同一處理設(shè)置保護株 每處理不少于2 0 0株 栽培過程中各處理栽培管 理 一致 A 全光譜L E D燈 B 高壓鈉燈 C 紅藍比9 1的L E D燈 D 紅藍比5 1的L E D燈 A F u l l s p e c t r u m L E D l i g h t B H i g h p r e s s u r e s o d i u m l a m p C L E D l i g h t R B 9 D L E D l i g h t R B 5 圖1 相對光譜曲線 Fig 1 Relative spectral curve 1 3 測定指標(biāo)與方法 植物學(xué)指標(biāo)測定 測定處理后不同時期草莓 的株高 莖粗 葉縱徑 葉橫徑 葉柄長等參數(shù) 光合色素含量測定 于草莓盛果期 選擇植株 外圍朝陽受光方向一致的第3片功能葉 采用乙 醇 丙酮混合提取法 9 測定光合色素含量 光合參數(shù)測定 于草莓盛果期 選擇植株外圍 朝陽受光方向一致的第3片功能葉 采用 L I 6 4 0 0 X T便攜式光合儀 美國 L I C O R 公司 測定 葉片的凈光合速率 Pn 蒸騰速率 Tr 氣孔導(dǎo) 度 Gs 和胞間二氧化碳濃度 Ci 果實品質(zhì)測定 于草莓盛果期 采用手持便攜 式電子折光儀P A L 1測定果實可溶性固形物含 量 1 0 采用2 6 二氯靛酚滴定法測定果實維生素 C含量 9 采用N a O H中和滴定法測定果實可滴 定酸含量 9 以可溶性固形物與可滴定酸的比值 表示固酸比 統(tǒng)計果實最大單果質(zhì)量 平均單果 質(zhì)量 單株果數(shù) 單株產(chǎn)量等指標(biāo) 果形指數(shù)測定 測定果實縱徑和橫徑 以縱徑 與橫徑的比值表示果形指數(shù) 1 4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 采用M i c r o s o f t E x c e l 2 0 1 9對數(shù)據(jù)進行整理 采用I B M S P S S 2 7 0分析數(shù)據(jù) 采用O r i g i n 2 0 2 1 和G r a p h p a d P r i s m 9 5 1作圖 2 結(jié)果與分析 2 1 補光處理對草莓株高 莖粗 葉片形態(tài)和數(shù) 量的影響 從圖2可以看出 不同補光處理 C 1 C 4 后 草莓株高 莖粗 葉縱徑 葉橫徑 葉柄長 葉片 數(shù)均大于不補光處理 說明補光處理有利于設(shè)施 草莓營養(yǎng)生長 C 1處理下草莓株高 葉柄長度均 大于其他處理 C 2處理下草莓葉片數(shù)均大于其他 處理 C 3處理下草莓莖粗 葉縱徑 葉橫徑均大于 2 西 北 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報3 4卷 其他處理 說明C 3處理的單個葉片面積最大 不同字母表示相同時間不同處理間差異顯著 P 0 0 5 下同 D i f f e r e n t l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g t r e a t m e n t s o n t h e s a m e t i m e P 0 0 5 T h e s a m e b e l o w 圖2 補光處理對草莓株高 莖粗 葉縱徑 葉橫徑 葉柄長和葉片數(shù)的影響 Fig 2 Effects of light supplemental lighting on strawberry plant height stem diameter leaf longitudinal diameter leaf transverse diameter petiole length and number of leaves 2 2 補光處理對草莓葉片光合色素含量的影響 從圖3可以看出 補光處理后草莓葉片葉綠 素a 葉綠素b 類胡蘿卜素 葉綠素 a b 含量均 明顯大于C K 其中 C 3處理草莓光合色素含量 均高于其他處理 且與對照存在顯著性差異 與 對照相比 C 3處理下草莓葉片葉綠素a 葉綠素 b 類胡蘿卜素 葉綠素 a b 含量分別增加了 1 4 6 6 1 3 4 7 2 5 3 5 1 4 3 6 可見 C 3 處理對于促進草莓葉片光合色素合成的效果最 顯著 2 3 補光處理對草莓葉片光合特性的影響 從圖4可以看出 補光處理后草莓葉片凈光 合速率 蒸騰速率 氣孔導(dǎo)度 胞間C O 2濃度均顯 著高于對照 其中 葉片凈光合速率以C 2處理 最高 并顯著高于其他處理 與C K相比較增加 2 3 2 1 0 葉片蒸騰速率 氣孔導(dǎo)度均以C 4處理 最高 并顯著高于其他處理 與C K相比較分別增 加1 0 8 2 4 1 6 7 7 3 胞間C O 2濃度以C 3處 理最高 并顯著高于其他處理 與對照相比較增加 1 2 4 7 2 3 1 1期楊怡帆等 不同光質(zhì)對設(shè)施高架基質(zhì)栽培草莓生長及光能利用的影響 圖3 補光處理對草莓葉片光合色素含量的影響 Fig 3 Effects of supplemental lighting on pigment content of strawberry leaves 圖4 補光處理對草莓葉片光合特性的影響 Fig 4 Effects of supplemental lighting on photosynthetic characteristics of strawberry leaves 4 西 北 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報3 4卷 2 4 補光處理對草莓果實品質(zhì)的影響 由圖可知 補光后 除可滴定酸含量外 圖5 B 圣誕紅 草莓果實可溶性固形物含量 圖5 A 固酸比 圖5 C 可溶性糖含量 圖5 D 維 生素C含量 圖5 E 均高于對照 可滴定酸含量 表現(xiàn)為補光處理均顯著低于對照 由圖5 A可知 C 2處理下草莓可溶性固形物 含量顯著高于其他處理 與對照相比增加 2 9 0 8 由圖5 B可知 C 3處理下草莓可滴定 酸含量顯著低于其他處理 與對照相比減少 4 2 9 9 由圖5 C可知 C 2處理下草莓固酸比 顯著高于其他處理 與對照相比增加9 6 8 8 由圖5 D可知 C 1處理下草莓可溶性糖含量顯著 高于其他處理 與對照相比增加4 2 0 6 由圖 5 E可得 C 2處理下草莓維生素C含量顯著高于 其他處理 與對照相比增加7 7 2 6 2 5 補光處理對草莓果實性狀的影響 補光后 草莓果實縱徑 果實橫徑 果形指數(shù) 果柄長均高于對照 表1 其中以C 3處理最為顯 著 與對照相比 果實縱徑 果實橫徑 果形指數(shù)分 別增加1 6 6 7 9 4 7 5 9 8 C 4處理下草 莓果柄長顯著高于其他處理 與對照相比增加 3 1 0 6 圖5 補光處理對草莓果實品質(zhì)的影響 Fig 5 Effects of supplemental lighting on quality of strawberry fruits 表1 補光處理對草莓果實性狀的影響 x s Table 1 Effects of supplemental lighting on strawberry fruit traits 處理 T r e a t m e n t 果實縱徑 m m F r u i t l o n g i t u d i n a l d i a m e t e r 果實橫徑 m m F r u i t t r a n s e c t d i a m e t e r 果形指數(shù) F r u i t s h a p e i n d e x 果柄長 m m F r u i t s t a l k l e n g t h C K 3 9 6 6 1 1 1 d 3 4 0 2 1 2 1 d 1 1 7 0 0 3 c 2 3 8 2 0 6 9 d C 1 4 1 5 5 0 8 0 c 3 4 7 4 0 8 5 c d 1 2 0 0 0 4 b c 2 7 9 1 0 6 7 b C 2 4 0 0 1 0 3 4 d 3 5 7 2 0 4 5 b c 1 1 2 0 0 1 d 2 4 6 9 0 5 3 d C 3 4 6 2 7 0 6 8 a 3 7 2 4 0 5 6 a 1 2 4 0 0 1 a 2 6 6 2 1 0 8 c C 4 4 3 6 6 0 7 2 b 3 5 9 0 0 7 6 b 1 2 2 0 0 4 a b 3 1 2 2 1 5 8 a 5 1 1期楊怡帆等 不同光質(zhì)對設(shè)施高架基質(zhì)栽培草莓生長及光能利用的影響 2 6 補光處理對草莓產(chǎn)量的影響 從表2可以看出 補光處理后 草莓平均單果 質(zhì)量 最大單果質(zhì)量 平均單株果數(shù) 單株產(chǎn)量均 高于對照 其中以C 3處理最高 并顯著高于其他 處理 與對照相比分別增加了2 4 6 6 2 3 0 6 6 2 5 0 1 0 2 5 8 表2 補光處理對草莓產(chǎn)量的影響 x s Table 2 Effects of supplemental lighting on strawberry yield 處理 T r e a t m e n t 平均單果質(zhì)量 g M a s s p e r f r u i t 最大單果質(zhì)量 g M a x i m u m m a s s p e r f r u i t 平均單株果數(shù) F r u i t n u m b e r p e r p l a n t 單株產(chǎn)量 g Y i e l d p e r p l a n t C K 1 8 7 0 0 3 4 c 2 4 9 3 1 2 1 c 8 0 0 1 0 0 d 1 4 9 5 8 1 8 7 0 c C 1 1 9 6 2 0 5 1 b c 2 5 8 6 1 4 8 b c 1 0 3 3 0 5 8 b c 2 0 2 7 7 1 1 3 3 b C 2 2 0 5 5 0 6 2 b 2 6 6 6 0 5 5 b 1 1 0 0 1 0 0 b 2 2 6 0 3 2 0 5 5 b C 3 2 3 3 1 1 2 9 a 3 0 6 8 0 5 8 a 1 3 0 0 1 0 0 a 3 0 3 0 2 2 3 3 1 a C 4 2 2 6 2 1 9 5 a 2 6 2 1 0 3 8 b c 9 3 3 0 5 8 c d 2 1 1 1 0 1 3 0 6 b 2 7 不同處理指標(biāo)間的相關(guān)性分析 對不同處理草莓的2 7項指標(biāo)進行相關(guān)性分 析 結(jié)果如圖6所示 圖中紅色表示指標(biāo)之間正相 關(guān) 藍色表示負(fù)相關(guān) 相關(guān)性矩陣表明 每項指標(biāo) 都和其他一項或多項指標(biāo)具有顯著性相關(guān) P 0 0 5 或極顯著相關(guān) P 0 0 1 其中有1 2對指 標(biāo)間呈極顯著相關(guān) 有4 7對指標(biāo)間呈顯著相關(guān) 葉綠素 a b 含量與葉綠素a含量 葉綠素b含 X 1 胞間C O 2濃度 X 2 葉縱徑 X 3 可滴定酸 X 4 葉綠素a含量 X 5 莖粗 X 6 類胡蘿卜素含量 X 7 葉綠素 a b 含量 X 8 氣孔導(dǎo) 度 X 9 葉橫徑 X 1 0 葉綠素b含量 X 1 1 單株產(chǎn)量 X 1 2 果實橫徑 X 1 3 平均單果質(zhì)量 X 1 4 果實縱徑 X 1 5 蒸騰速率 X 1 6 平均單株果數(shù) X 1 7 固酸比 X 1 8 最大單果質(zhì)量 X 1 9 可溶性糖 X 2 0 凈光合速率 X 2 1 可溶性固形物 X 2 2 維生素C X 2 3 葉片數(shù) X 2 4 葉柄長 X 2 5 果形 指數(shù) X 2 6 株高 X 2 7 果柄長 表3同 表示相關(guān)性達顯著水平 P 0 0 5 表示相關(guān)性達極顯著水平 P 0 0 1 X 1 Ci X 2 L e a f l o n g i t u d i n a l d i a m e t e r X 3 T i t r a t a b l e a c i d X 4 C h l o r o p h y l l a c o n t e n t X 5 S t e m d i a m e t e r X 6 C a r o t e n o i d c o n t e n t X 7 C h l o r o p h y l l a b c o n t e n t X 8 Gs X 9 L e a f t r a n s v e r s e d i a m e t e r X 1 0 C h l o r o p h y l l b c o n t e n t X 1 1 Y i e l d p e r p l a n t X 1 2 F r u i t t r a n s e c t d i a m e t e r X 1 3 M a s s p e r f r u i t X 1 4 F r u i t l o n g i t u d i n a l d i a m e t e r X 1 5 Tr X 1 6 F r u i t n u m b e r p e r p l a n t X 1 7 S u g a r a c i d r a t i o X 1 8 M a x i m u m m a s s p e r f r u i t X 1 9 S o l u b l e s u g a r X 2 0 Pn X 2 1 S o l u b l e s o l i d s c o n t e n t X 2 2 V i t a m i n C X 2 3 L e a f n u m b e r X 2 4 P e t i o l e l e n g t h X 2 5 F r u i t s h a p e i n d e x X 2 6 P l a n t h e i g h t X 2 7 F r u i t s t a l k l e n g t h T h e s a m e t a b l e 3 r e p r e s e n t s s i g n i f i c a n t l e v e l o f c o r r e l a t i o n P 0 0 5 r e p r e s e n t s e x t r e m e l y s i g n i f i c a n t l e v e l o f c o r r e l a t i o n P 8 0 的標(biāo)準(zhǔn)挑選 出2個主成分F 1 F 2 累計貢獻率達到了 8 4 7 8 7 表明這2個主成分代表了原有指標(biāo)的 大部分信息 根據(jù)提取的2個主成分載荷矩陣 主成分1的方差貢獻率為6 1 8 7 6 其與胞間 C O 2濃度 葉縱徑 可滴定酸 葉綠素a 莖粗和類 胡蘿卜素有較高的載荷值 其中葉綠素a與其呈 負(fù)相關(guān) 主成分2的方差貢獻率為2 2 9 1 2 主 要影響因子為可溶性固形物和維生素C 表3 主成分載荷矩陣及方差貢獻率 Table 3 Principal component load matrices and variance contribution rates 指標(biāo) I n d e x 主成分載荷量 P r i n c i p a l c o m p o n e n t l o a d i n g s F 1 F 2 X 1 0 9 9 3 0 0 2 6 X 2 0 9 7 3 0 1 3 8 X 3 0 9 5 7 0 1 8 5 X 4 0 9 5 7 0 2 0 4 X 5 0 9 5 2 0 1 6 3 X 6 0 9 5 0 0 1 5 6 X 7 0 9 1 6 0 1 2 4 X 8 0 9 1 5 0 1 9 1 X 9 0 9 1 4 0 2 0 4 X 1 0 0 9 0 8 0 3 8 5 X 1 1 0 8 8 2 0 0 3 9 X 1 2 0 8 7 2 0 0 8 0 X 1 3 0 8 5 5 0 2 6 2 X 1 4 0 8 3 6 0 1 5 1 X 1 5 0 8 3 5 0 5 2 7 X 1 6 0 8 2 5 0 5 4 4 X 1 7 0 8 1 9 0 1 3 4 X 1 8 0 7 8 0 0 3 5 6 X 1 9 0 7 6 0 0 2 3 2 X 2 0 0 6 5 4 0 6 3 8 X 2 1 0 1 8 9 0 9 6 4 X 2 2 0 1 7 0 0 9 6 1 X 2 3 0 0 8 3 0 9 2 5 X 2 4 0 3 8 9 0 7 8 4 X 2 5 0 6 0 4 0 7 7 7 X 2 6 0 4 7 7 0 7 3 6 X 2 7 0 5 9 7 0 2 3 0 特征值 C h a r a c t e r i s t i c v a l u e s 1 6 7 0 6 6 1 8 6 貢獻率 C o n t r i b u t i o n r a t i o 6 1 8 7 6 2 2 9 1 2 累計貢獻率 C u m u l a t i v e c o n t r i b u t i o n r a t i o 6 1 8 7 6 8 4 7 8 7 根據(jù)表3計算出特征因子得分系數(shù) 以2 7項 指標(biāo)數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)為初始自變量 獲得不 同補光處理草莓指標(biāo)的2個主成分線性關(guān)系分別 為 F 1 0 2 4 3 X 1 0 2 3 8 X 2 0 2 3 4 X 3 0 2 3 4 X 4 0 2 3 3 X 5 0 2 3 2 X 6 0 2 2 4 X 7 0 2 2 4 X 8 0 2 2 4 X 9 0 2 2 2 X 1 0 2 1 6 X 1 1 0 2 1 3 X 1 2 0 2 0 9 X 1 3 0 2 0 5 X 1 4 0 2 0 4 X 1 5 0 2 0 2 X 1 6 0 2 0 0 X 1 7 0 1 9 1 X 1 8 0 1 8 6 X 1 9 0 1 6 0 X 2 0 0 0 4 6 X 2 1 0 0 4 2 X 2 2 0 0 2 0 X 2 3 0 0 9 5 X 2 4 0 1 4 8 X 2 5 0 1 1 7 X 2 6 0 1 4 6 X 2 7 F 2 0 0 1 0 X 1 0 0 5 6 X 2 0 0 7 5 X 3 0 0 8 2 X 4 0 0 6 6 X 5 0 0 6 3 X 6 0 0 5 0 X 7 0 0 7 7 X 8 0 0 8 2 X 9 0 1 5 5 X 1 0 0 0 1 6 X 1 1 0 0 3 2 X 1 2 0 1 0 5 X 1 3 0 0 6 1 X 1 4 0 2 1 2 X 1 5 0 2 1 9 X 1 6 0 0 5 4 X 1 7 0 1 4 3 X 1 8 0 0 9 3 X 1 9 0 2 5 6 X 2 0 0 3 8 8 X 2 1 0 3 8 6 X 2 2 0 3 7 2 X 2 3 0 3 1 5 X 2 4 0 3 1 3 X 2 5 0 2 9 6 X 2 6 0 0 9 2 X 2 7 上述2個主成分從不同方面體現(xiàn)了不同補光 處理草莓生長的總體水平 而單獨使用某一個主 成分無法對補光效果進行綜合評價 因此以每個 主成分對應(yīng)的方差相對貢獻率為權(quán)重 對2個主 成分加權(quán)求和 構(gòu)建主成分綜合評價模型 F 0 6 1 8 8 F 1 0 2 2 9 1 F 2 由綜合評價模型計算 出草莓不同補光處理的綜合得分 分?jǐn)?shù)高低能夠 反映補光效果的優(yōu)劣 由表4可知 不同補光處 理綜合得分為 3 2 7 1 6 5 排序結(jié)果為紅藍比 9 1的L E D燈 C 3 紅藍比5 1的L E D燈 C 4 全光譜L E D燈 C 1 高壓鈉燈 C 2 對 照 C K 表4 不同處理草莓綜合評價 Table 4 Comprehensive evaluation of strawberries under different treatments 處理 T r e a t m e n t 成分C o m p o n e n t F 1 F 2 綜合得分 I n t e g r a t e d s c o r e s 排序 R a n k i n g C K 5 1 6 0 3 5 3 2 7 5 C 1 0 9 3 0 3 1 0 5 1 3 C 2 0 7 9 1 4 2 0 1 6 4 C 3 2 2 6 1 1 0 1 6 5 1 C 4 1 1 8 0 9 8 0 9 5 2 3 討論與結(jié)論 植物對可見光的吸收波長主要集中在4 0 0 5 1 0 n m的藍紫光區(qū)和6 1 0 7 2 0 n m的紅橙光區(qū) 7 1 1期楊怡帆等 不同光質(zhì)對設(shè)施高架基質(zhì)栽培草莓生長及光能利用的影響 因此通常使用紅光和藍光即可培育植物 紅光的 波長與植物色素吸收的峰值相符合 1 1 能夠促進 細胞分裂 擴大細胞體積 因此紅光能夠促進植物 生長 尤其是縱向生長 藍光可提高吲哚乙酸氧 化酶活性 降低吲哚乙酸水平 從而抑制植物伸長 生長 1 2 L E D紅藍組合光對植物生長的影響是 紅光和藍光相抑或互揚的疊加作用效果 1 3 紅藍 組合光有利于黃瓜 1 4 辣椒 1 5 薄皮甜瓜 1 6 株 高 莖粗 葉面積和葉片數(shù)等生長指標(biāo)的增加 本 研究發(fā)現(xiàn)不同補光處理后草莓株高 莖粗 葉縱 徑 葉橫徑 葉柄長 葉片數(shù)在不同處理時間與對 照相比均明顯增加 可能是因為試驗的補光燈具 有較強的紅藍光輸出正好位于草莓對光源的敏感 波段范圍內(nèi) 紅藍9 1的L E D燈處理下草莓莖 粗 葉縱徑 葉橫徑均大于其他處理 說明隨著光 源中紅光比例的增加 植株的營養(yǎng)生長會更旺 盛 1 7 全光譜L E D燈處理下草莓株高 葉柄長 均大于其他處理 可能是因為全光譜L E D燈較試 驗其他補光燈含有較高比例的遠紅光 7 0 0 8 0 0 n m 能夠促進植物莖的伸長和干物質(zhì)的積 累 1 8 高壓鈉燈處理下草莓葉片數(shù)均大于其他 處理 可能是因為高壓鈉燈較試驗其他補光燈含 有較高比例的綠光 綠光可以透過植物冠層照射 底部葉片并被遠軸側(cè)的葉綠體吸收 通過增加底 部葉片的光合速率以促進植物生長 1 與L i 等 1 9 在萵苣上的研究結(jié)果相似 光合色素是植物進行光合作用的基礎(chǔ) 光質(zhì) 能夠影響光合色素的形成與積累 2 0 研究發(fā)現(xiàn) 紅光有利于葉綠素積累 2 1 藍光有利于類胡蘿卜 素積累 2 2 C i o c 等 2 3 在非洲菊的研究發(fā)現(xiàn)相比 其他光質(zhì)處理 紅藍復(fù)合光的光合色素水平更高 本研究發(fā)現(xiàn)紅藍9 1的L E D燈處理下草莓葉片 葉綠素a 葉綠素b 類胡蘿卜素 葉綠素 a b 含 量均大于其他處理 說明隨著光源中紅光比例的 增加 葉片光合色素合成越多 2 4 光合作用是作物能量和生長發(fā)育需要的有機 化合物形成的基礎(chǔ) 光合速率大小間接反映了光 合作用能力的大小 光質(zhì)顯著地影響植物葉片的 光合速率 1 藍光可以通過增加氣孔開度和量子 產(chǎn)量來提高每個葉面積單位的光合能力 2 5 紅 光能夠促進F v F m值 P S 的最大光化學(xué)效率 增加 2 6 F v F m 值是衡量作物光合作用受抑制 程度的重要指標(biāo) F v F m降低是光合作用受抑制 的顯著特征 本試驗發(fā)現(xiàn)高壓鈉燈處理下草莓葉 片凈光合速率顯著大于其他處理 可能是因為高 壓鈉燈較試驗其他補光燈含有較高比例的黃光 與楊哲 2 7 在萵苣上的研究結(jié)果相似 試驗發(fā)現(xiàn) 5 1的L E D燈處理下草莓葉片蒸騰速率 氣孔 導(dǎo)度大于其他處理 可能是較高的藍光比例導(dǎo)致 葉片具有較高的氣孔密度 開度和開放比列 使氣 孔導(dǎo)度增加 進而促進光合作用 與周成波 等 2 8 在小白菜上的研究結(jié)果相吻合 研究發(fā)現(xiàn) 9 1 L E D燈處理下草莓葉片胞間C O 2濃度顯著 大于其他處理 可能與紅光能夠增加F v F m值 有關(guān) 光質(zhì)對于果實的品質(zhì)有較大調(diào)控作用 可以 通過調(diào)節(jié)光質(zhì)來調(diào)控果實的糖 酸代謝 高壓鈉 燈處理下草莓可溶性固形物含量 固酸比 維生素 C含量大于其他處理 可能是因為高壓鈉燈較試 驗其他補光燈含有較高比例的黃光 與梁森苗 等 2 9 在楊梅上關(guān)于可溶性固形物的研究結(jié)果相 似 另有研究表明 溫州蜜柑果實中維生素C含 量與糖含量呈顯著正相關(guān) 3 0 這與本研究中可溶 性固形物與維生素C含量變化趨勢一致 其原因 可能是光質(zhì)可通過提高可溶性碳水化合物含量從 而增維生素含量 全光譜L E D燈處理下草莓可 溶性糖含量顯著高于其他處理 推測可能是全光 譜L E D燈通過紅光 遠紅光比值影響光敏色素調(diào) 控的光合產(chǎn)物分配 使之更多地分配到草莓果 實 3 1 不同補光處理下草莓可滴定酸含量均顯 著低于對照 可能是草莓隨著果實的成熟 物質(zhì)代 謝和呼吸作用的增強 補光更有利于有機酸轉(zhuǎn)化 為碳水化合物或被氧化 3 2 3 3 光質(zhì)可通過調(diào)節(jié)內(nèi)源激素代謝影響果實性 狀 果實大小和果形與種子有關(guān) 種子含有生長 素 赤霉素 細胞分裂素等多種內(nèi)源激素 這些均 可能參與調(diào)節(jié)果實細胞分裂與細胞膨大 3 4 9 1 L E D燈處理下草莓果實縱徑 果實橫徑 果 形指數(shù)均顯著高于其他處理 表明9 1 L E D燈處 理最有利于內(nèi)源激素的合成 紅藍光質(zhì)影響植株同化產(chǎn)物的積累和分配 紅光促進同化產(chǎn)物向營養(yǎng)器官分配 而藍光促進 向生殖器官分配 3 5 研究發(fā)現(xiàn)紅藍光組合光比 單色光更有利于產(chǎn)量積累 3 6 本研究發(fā)現(xiàn) 紅藍 9 1 L E D燈處理下草莓平均單果質(zhì)量 最大單 果質(zhì)量 平均單株果數(shù) 單株產(chǎn)量均大于其他處 理 說明試驗處理中9 1 L E D燈處理最有利于 同化產(chǎn)物向果實中分配 8 西 北 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報3 4卷 不同補光處理草莓各指標(biāo)相關(guān)性較好 大部 分指標(biāo)之間存在顯著正相關(guān) P紅藍比5 1的L E D燈 全光譜L E D燈 高 壓鈉燈 本試驗表明 不同光質(zhì)補光處理對草莓植株 的生長發(fā)育 光合特性 果實產(chǎn)量及品質(zhì)等都有顯 著的促進作用 紅藍比9 1的L E D燈補光效果 最明顯 與不補光相比較 6 6 7 m 2收益增加 5 0 6 0 參考文獻 Reference 1 任毛飛 毛桂玲 劉善振 等 光質(zhì)對植物生長發(fā)育 光合作 用和碳氮代謝的影響研究進展 J 植物生理學(xué)報 2 0 2 3 5 9 7 1 2 1 1 1 2 2 8 2 劉 慶 連海峰 劉世琦 等 不同光質(zhì)L E D光源對草莓光 合特性 產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 J 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報 2 0 1 5 2 6 6 1 7 4 3 1 7 5 0 3 王華碩 L E D補光對日光溫室黃瓜 番茄 草莓生長發(fā)育及 品質(zhì)的影響 D 河北邯鄲 河北工程大學(xué) 2 0 1 8 4 高 振 雷恒樹 吳雨霏 等 不同比例紅藍光對草莓生長和 葉片光合特性的影響 J 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2 0 1 6 2 1 1 2 2 0 2 7 5 王麗娟 白義奎 王鐵良 不同光質(zhì)處理對草莓生理特性的 影響 J 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2 0 1 7 5 1 1 2 5 2 8 5 2 6 張 晶 謝淑琴 葉丙鑫 等 不同補光光質(zhì)對日光溫室草莓 生長結(jié)果的影響 J 中國果樹 2 0 1 9 1 5 4 5 7 7 錢舒婷 李建明 補光燈類型對設(shè)施草莓光合特性與產(chǎn)量的 影響 J 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報 自然科學(xué)版 2 0 1 9 4 7 4 4 1 4 8 8 劉 帥 張亞紅 劉 鑫 等 不同光源補光對設(shè)施紅地球葡 萄果實品質(zhì)的影響 J 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報 2 0 2 1 3 7 4 9 4 9 9 5 6 9 高俊鳳 植物生理學(xué)實驗指導(dǎo) M 北京 高等教育出版社 2 0 0 6 1 0 曹建康 姜微波 趙玉梅 果蔬采后生理生化實驗指導(dǎo) M 北京 中國輕工業(yè)出版社 2 0 0 7 1 1 S C H O E F S B C h l o r o p h y l l a n d c a r o t e n o i d a n a l y s i s i n f o o d p r o d u c t s P r o p e r t i e s o f t h e p i g m e n t s a n d m e t h o d s o f a n a l y s i s J Trends in Food Science 2 C h a n g l i I n s t i t u t e o f P o m o l o g y H e b e i A c a d e m y o f A g r i c u l t u r e a n d F o r e s t r y S c i e n c e s Q i n h u a n g d a o H e b e i 0 6 6 6 0 0 C h i n a Abstract T o i n v e s t i g a t e t h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t l i g h t q u a l i t i e s o n s