一種利用LED植物生長燈培育粉葛組培苗的管理技術措施.pdf

農(nóng)業(yè)科學 農(nóng)業(yè)與技術 2020， Vol.40， No.02一種利用 LED 植物生長燈培育粉葛組培苗的管理技術措施王艷1歐昆鵬1楊遠寧1黃日盛2張尚文1黃恒文3黃鴻華2( 1 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所 ， 廣西 南寧 530007;2 藤縣農(nóng)業(yè)科學研究所 ， 廣西 藤縣 543300;3 廣西農(nóng)業(yè)廣播電視學校藤縣分校 ， 廣西 藤縣 543300)摘 要 : 粉葛是一種藥食兩用的作物 ， 具有一定的栽培價值 。近年來粉葛種植越來越受到人們的重視 ， 種植面積持續(xù)擴大 。為了保證粉葛的優(yōu)質(zhì)種源 ， 通過組織培養(yǎng)技術繁育粉葛組培苗逐漸取代了傳統(tǒng)的壓條和扦插繁殖方式 。通過對比試驗發(fā)現(xiàn) ， 利用 LED 植物生長燈培育粉葛組培苗的管理技術措施能有效地解決粉葛組培苗育苗成活率低以及有效光照度不夠而出現(xiàn)莖稈細 、徒長 、移栽抗性低等問題 。關鍵詞 : LED 植物生長燈 ; 粉葛 ; 組培苗中圖分類號 : S3文獻標識碼 : A DOI: 10. 19754/j. nyyjs. 20200130003收稿日期 : 20191205基金項目 : 廣西科技重大專項 ( 項目編號 : AA17204056) ; 廣西藤縣粉葛試驗站項目 ( 項目編號 : 桂 TS201431) ; 廣西農(nóng)業(yè)科學院基本科研業(yè)務專項 ( 項目編號 : 桂農(nóng)科 2019M16) ; 廣西農(nóng)業(yè)科技自籌經(jīng)費項目 ( 項目編號 : Z201921)專利 : 該項管理技術措施已獲得中華人民共和國國家知識產(chǎn)權局發(fā)明專利 ( 專利號 : ZL 2016 1 0292172. X， 授權公告號 : CN 105900741 B)作者簡介 : 王艷 ( 1982) ， 女 ， 碩士 ， 農(nóng)藝師 。研究方向 : 作物育種與栽培技術 ; 通訊作者歐昆鵬 ( 1982) ， 男 ， 碩士 ， 副研究員 。研究方向 : 葛根種質(zhì)創(chuàng)新與栽培技術 。LED 植物生長燈是采用半導體發(fā)光原理制造的一種節(jié)能環(huán)保燈 ， 近年來已廣泛用于蔬菜 、花卉大棚和溫室補充光照 1， 2， 其波長類型豐富 ， 發(fā)光效率高 ，可按照葉綠素吸收光譜的特定波長組合成復合光均衡照射作物 。同時 ， LED 植物生長燈還具有熱負荷低 、使用壽命長 、節(jié)能環(huán)保和運行成本低等優(yōu)點 3， 4， 可用于大棚多層栽培 ， 使生產(chǎn)空間得到充分利用 。隨著設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展 ， 根據(jù)植物特征廣譜來調(diào)整補光已成為可能 ， 光質(zhì)對植物生長及果實品質(zhì)有重要的影響 。粉葛 ( Pueraria thomsonii Benth) 為豆科葛屬藤本植物 ， 是國家農(nóng)業(yè)部和衛(wèi)計委共同認定的藥食兩用植物 。目前粉葛組培苗育苗主要采用簡易大棚育苗的方式 5， 由于冬春季節(jié) ， 特別在北方地區(qū)弱光寡照 ， 棚室內(nèi)的光照條件不能滿足粉葛組培苗生產(chǎn)的需要 ， 因此 ， 研究粉葛補光技術成為培養(yǎng)粉葛組培苗需要解決的問題之一 。為了解決該問題 ， 廣西農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所通過研究分析粉葛的需光特性 ， 采用 LED燈處理 、白熾燈處理進行粉葛組培養(yǎng)培育 ， 根據(jù)成活率 、壯苗率和霉菌感染率等指標來進行對比 ， 選取適宜粉葛組培苗栽培的補光方法 ， 從而總結(jié)出一種利用LED 植物生長燈培育粉葛組培苗的方法 ， 較大地提高了育苗的成活率與壯苗率 。1 材料與方法1. 1 試驗材料主要試驗材料為粉葛組培幼苗 。1. 2 試驗方法溫室大棚內(nèi)裝置 LED 植物生長燈 ， 研究粉葛組培苗的成活率 、壯苗率和污染率 。1. 3 試驗設計試驗地點為廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)場 ， 試驗設計主要有以下步驟 。1. 3. 1 搭建大棚利用鋼架進行大棚的搭建 ， 大棚一側(cè)設卷閘門 ，用于卷起或者放下以調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度 ， 使溫度穩(wěn)定在2025， 設計高度為 1. 4 1. 7m， 以方便人員進出大棚進行粉葛組培苗栽培管理 。1. 3. 2 試驗設計設計 3 個處理 ， 即對照 ， LED 植物生長燈處理 ，白熾燈處理 。根據(jù)所建立大棚的面積確定植物生長燈的數(shù)量 。其中 ， 對照處理不設燈頭 ; LED 植物生長燈處理中紅光燈數(shù)量與藍光燈數(shù)量比為 4 1; 白熾燈處理中燈頭均為白熾燈頭 。每單元植物生長燈形狀采用盒式結(jié)構(gòu) ， 內(nèi)置風扇散熱片 。圖 1 LED 植物生長燈分布設計示意圖72020， Vol.40， No.02 農(nóng)業(yè)與技術 農(nóng)業(yè)科學1. 3. 3 育苗基質(zhì)選擇選用干凈的黃土 、黃沙 、有機肥作為育苗基質(zhì) 。其中 ， 有機肥主要成分為羊糞 、雞糞 、花生麩 、茶麩 ， 按照 1 1 0. 5 0. 2 的比例混勻發(fā)酵 ; 育苗基質(zhì)中的黃土 、黃沙 、有機肥比例為 1 1 0. 2。1. 3. 4 挑選粉葛組培苗將粉葛組培苗置于 1921的水中清洗 ， 將培養(yǎng)基洗凈后用惡霉靈浸泡 ， 浸泡時間為 45min; 浸泡后的組培苗置于陰涼通風的地方以避免吹風或者太陽直曬 。1. 3. 5 育苗選用底面直徑 、高分別為 8cm×9cm的普通圓形塑料營養(yǎng)杯進行育苗 ， 將育苗基質(zhì)裝入每個營養(yǎng)杯中 ，育苗基質(zhì)鋪平后需離營養(yǎng)杯杯口 12cm。粉葛組培苗分別植入裝好基質(zhì)的營養(yǎng)杯后 ， 營養(yǎng)杯按列陣式方形進行排列 。營養(yǎng)杯以生長燈的燈芯為中心 ， 以四周3. 5m2范圍內(nèi)為限 ， 用數(shù)字標記每個營養(yǎng)杯 。每天觀察組培苗生長狀況并進行位置互換 ， 即靠近燈芯的粉葛組培苗生長速度比遠離燈芯組的粉葛組培苗高或者粗壯茂盛時 ， 將遠離植物燈長勢較矮或者細條干枯的粉葛組培苗與靠近植物生長燈長勢較高或者粗壯茂盛的粉葛組培苗調(diào)換位置 ， 以達到生長一致的目的 。1. 3. 6 育苗前期管理組培苗植入營養(yǎng)杯后 1416d 為育苗前期 。前期需每天早晚各淋水 1 次 ， 同時保持棚內(nèi)溫度在 18 30之間 ， 濕度在 70%90%之間 。每 7d 噴 1 次兌水稀釋 300 倍液的多菌靈 。根據(jù)陰晴天氣決定照明時長 ， 在陰雨天氣 ， 植物生長燈全天 24h 照明 ; 在晴天 ， 每天開燈時間控制在 1617h。1. 3. 7 育苗中期管理組培苗植入營養(yǎng)杯后 2428d 為育苗中期 。此時組培苗已明顯進入生長旺盛階段 ， 葉片生長明顯 ， 根系伸展 。每天早上 8 009 00 需淋水 1 次 ， 同時打開大棚 ， 通風換氣 ， 達到煉苗目的 。植物生長燈開燈時間 ， 晴天每天 14h 左右 ， 陰雨天每天 1618h。1. 3. 8 育苗后期管理組培苗植入營養(yǎng)杯后 29d 到移栽這段時間為育苗后期 。此時需全天打開大棚進行通風換氣 ， 以起到煉苗和降低濕度 ， 防止白粉病 、霜霉病 、霉菌等真菌性病害發(fā)生的作用 。遇到粉葛組培苗育苗杯土發(fā)干發(fā)白則需立刻澆水 ， 若未出現(xiàn)粉葛組培苗育苗杯土發(fā)干發(fā)白則 12d 淋水 1 次 。植物燈每天開燈時間控制在 1012h。1. 3. 9 移栽育苗后期的組培苗 ， 在適合大田移栽環(huán)境時立即進行移栽 。需注意氣溫高于 35 或者低于 10 或連續(xù)陰雨的條件下不適宜移栽 。移栽前植物生長燈開燈時間提高到 24h/d， 在大田溫度溫度為 2030 時進行移栽 。移栽后統(tǒng)計成活率 、壯苗率和霉菌感染率 ，作進一步分析 。2 結(jié)果與分析表 1 不同處理下的粉葛組培苗情況 ( 1000 株 )單位 : %處理 成活率 壯苗率 霉菌感染率空白對照 15 0 0. 5LED 植物生長燈處理 98 92 0. 5白熾燈處理 35 12 0. 52從表 1 中可以看出 ， 經(jīng)過 LED 植物生長燈處理的粉葛栽培幼苗成活率高達 98%， 遠高于空白對照的15%和白熾燈處理的 35%， 壯苗率也達到了 92%， 遠高于空白對照的 0 和白熾燈處理的 12%。而 3 個處理的霉菌感染率差異不大 ， 空白對照 、LED 植物生長燈和白熾燈處理下的霉菌感染率分別為 0. 5%、0. 5%和0. 52%， 說明經(jīng)過生長燈處理不會對粉葛栽培幼苗的霉菌感染率有影響 。3 結(jié)論從試驗結(jié)果中得出 ， 在不需要提升棚內(nèi)溫度的情況下 ， 經(jīng)過 LED 植物生長燈處理 ， 組培苗的成活率以及壯苗率對比往年有顯著提高 ， 而霉菌感染率則基本無變化 。從粉葛栽培管理的角度考慮 ， 利用 LED 植物生長燈進行溫室大棚培育 ， 不僅成活率和壯苗率較高 ，而且可以根據(jù)市場需求進行培育時間調(diào)整 ， 將培育時間提至上一年 12 月份 。調(diào)整時間可以克服冬末春初季節(jié)的天氣陰冷 、溫度低 、光照度不夠而造成粉葛培養(yǎng)成苗率低的技術難點 ， 節(jié)約時間成本 ， 還可以錯開粉葛集中上市銷售的高峰期 ， 從而提高葛薯的經(jīng)濟效益 。參考文獻 1 Yrio N C， Goins G D， Kagie H ， et al Improving spinach， rad-ish， and lettuce growth under red lightemitting diodes ( LEDs)with blue light supplementation J Hort Science， 2001， 36( 2) : 380383 2 Pusps P， Ikuo K， yosuke M Effect of red and blue light emit-ting diodes on growth and morphogenesis of grapes J Plant Cell-Tiss Organ Cult， 2008 ( 92) : 147153 3 Mou N N eview of applying light emitting diodes ( LEDs) in planttissue culture J Propagation Technique， 2000， 14 ( 4) : 220222 4 Wei L L， Yang Q C， Liu S L eview on research and developingtrends of lightemitting diode in plant factory J Chinese Agricul-ture Science Bulletin， 2007， 23 ( 11) : 408411 5 肖旭林 ， 李集文 ， 姚達行 ， 等 粉葛栽培關鍵技術 J 農(nóng)業(yè)工程技術 ， 2017， 37 ( 20) : 64( 責任編輯 常陽陽 )8