兩種LED光源對設施辣椒栽培效果研究_馬艷.pdf

兩種 LED光源對設施辣椒栽培效果研究馬 艷1， 孫小麗2， 于秀針2， 喻 晨2， 姜魯艷1， 張彩虹1， 馬彩雯1（ 1 新疆農業(yè)科學院農業(yè)機械化研究所，新疆烏魯木齊 830091；2.新疆設施農業(yè)工程與裝備工程技術研究中心）摘 要 ： 以 2 種不同光質 LED 為光源，以自然光為對照，研究了 2 種不同光質（處理 紅藍 =5 1 和處理 紅藍 =7 1）在相同補光時間（ 3 小時）對設施辣椒生長指標 、果實品質和產量的影響。 結果表明，處理有利于提高辣椒果實的單果重（ 54.02g）以及單株產量（ 486.18g），處理 和處理 辣椒單果重和單株產量分別比對照提高了 16.42%、6.25%和 12.33%、6.18%，處理 果實維 C含量相對對照和處理分別提高了 155.06%和 18.87%，而處理果實氨基酸總量分別比對照和處理提高了 6.13%和 6.37%?？梢钥闯?，無論是從生長指標還是果實產量和品質方面來看，處理 紅藍 =5 1 在各方面均表現(xiàn)良好，推薦在溫室早春茬辣椒生產中使用。關鍵詞 ： LED 燈；辣椒；品質；產量R /B71 。處理：新疆紫金光電技術有限公司生產的 LED 燈管，紅藍光配比為 R/B51 。各處理各設置燈管 5 盞 。1.2 試驗材料與處理試驗在新疆農業(yè)科學院農業(yè)機械化研究所連棟溫室內進行。 以新疆本地辣椒品種 “豬大腸” 為試驗材料，2015 年 12 月 20 日播種，穴盤基質育苗，2 月 19 日定植于塑料栽培盆中，7 月 15 日拉秧 。栽培盆規(guī)格為0.8m 0.3m 0.35m，栽培基質為草炭珍珠巖羊糞=311，每個處理種植 6 盆，每盆種 4 株，槽間距為0.6m 。每個栽培盆上方吊掛 1 條補光燈，每個處理 6條，各補光燈串聯(lián)。 各光源互不干擾。 補光燈吊掛在植株生長點上方 15cm 處，到達辣椒灌層頂部的光合量子通量為 200 mol/（m2/ s），根據(jù)辣椒的生長情況實時調節(jié)光源位置 。辣椒從定植后 20 天開始進行補光處理，每天補光 3h，補光時間為晚上 20:3023:30 。用定時器控制補光時間。 其他同日常栽培方法管理。1.3 測定指標及方法定植后每隔 15 天測量辣椒植株株高 、莖粗 、主莖葉片數(shù)及葉片葉綠素含量，在辣椒結果盛期測定辣椒地上部、 地下部生物量。 果實品質的測定：Vc 含量用鉬藍比色法，氨基酸含量用用氨基酸自動分析儀測定。辣椒成熟后，稱重，分別記錄單株產量 、單株結果數(shù)。1.4 數(shù)據(jù)分析試驗數(shù)據(jù)采用 Excel2003 軟件處理，DPS 軟件進行 Duncan 方差分析 。2 結果與分析2 .1 不同光質 LED 燈對辣椒株高和莖粗的影響不同光質 LED 對辣椒株高的影響見圖 1（左），隨著辣椒生長，株高不斷增加。 定植后 15 天，以處理的辣椒株高最高，對照其次，處理最低 。在定植后 30天，以對照的株高相對其他兩個處理較高 。定植后 45光是溫室蔬菜作物進行光合作用，形成溫室內溫度、 濕度條件的能源 1-2。冬春季節(jié)由于低溫 弱光 、陰雨雪高濕天氣較為集中，加之溫室骨架結構 、覆蓋材料等影響，溫室內部光照不足，不能滿足蔬菜作物生長發(fā)育的需要，使得溫室內作物落花落果 、生長發(fā)育緩慢 、果實膨大受阻 、畸形果多，造成蔬菜作物產量下降，品質變差 2。調節(jié)好溫室內的光照環(huán) 境是實現(xiàn)作物高產優(yōu)質的重要因素，因此，人工補光光源成為了解決溫室光照環(huán)境的首要選擇。 當前生產上常用的人工光源有熒光燈、 白熾燈、 高壓鈉燈、 高壓汞燈等，但這些補光燈均存在光效低 、能耗大 、熱效應高等缺點 3。而 LED 作為一種冷光源，可近距離照射植物，其電源電壓較低，功率也較低，耗電量分別是普通白熾燈的 1/8 、熒光燈的1/2，使用壽命長達 50000h，可以根據(jù)實際需要進行光量與光質的分散或組合控制 4。目前， LED 在設施蔬菜上的應用多集中于對生菜 5-7、烏塌菜 8等葉菜類以 及茄子 9、番 茄 10、黃 瓜 11,12、辣 椒 13等茄果類幼苗的研究 ，而對于成株辣椒生育期生長指標 、產量和品質的影響還研究較少。 因此，本試驗以設施辣椒為研究對象，對比了兩種不同光質 LED 對辣椒生長發(fā)育 、品質和產量的影響。 旨在探究不同光質對設施辣椒的影響機制，試圖找出適宜設施辣椒栽培的 LED 光質，為溫室辣椒補光栽培技術提供相關理論依據(jù)。1 材料和方法1 .1 光源試驗設置 3 個處理，以不補光為對照（處理），LED 光源處理為紅藍配比光 R/B71（處理）以及紅藍配比光 R/B51（處理） 。處理所用 LED 光源分別采用：處理：廣東惠州可道科技有限公司生產的 LED 燈管, 紅藍光配比為基金項目： 國家自然基金項目（ 51368060）作者簡介：馬艷(1987-) ，女，助理研究員，碩士，專業(yè)方向：設施蔬菜栽培與生理。通信作者：張彩虹（ 1982-），女，助理研究員，專業(yè)方向：設施蔬菜栽培生理。試驗研究 現(xiàn)代園藝 2018 年第 4 期輦輲訛DOI:10.14051/j.cnki.xdyy.2018.07.009天， 仍然以處理的株高最高，處理和對照之間的株高差異不顯著。不同光質 LED 對辣椒莖粗的影響見圖 1（右），由圖可知，在定植后 15 天，各處理間莖粗變化不顯著。 隨著定植天數(shù)的增加，對照 、處理和處理辣椒莖粗的增加量較前一時期分別增加了 42.97% 、42.42%和36.34%，以對照和處理辣椒莖粗增加較快 。2.5 不同光質 LED 燈對辣椒果實品質的影響由表 3 可以看出，不同 LED 燈對辣椒果實 Vc 含量和氨基酸總含量的影響差異顯著 。以處理的果實Vc 含量為最高，顯著高于對照和處理，比對照和處理分別提高了 15.06%和 18.7%，而氨基酸總量以處理為最高，分別比對照和處理提高了 6.13%和6.37% 。圖 1 2 種 LED 燈對辣椒株高和莖粗的影響2 .2 不同光質 LED 燈對辣椒葉片葉綠素含量的影響不同光質 LED 對辣椒葉片葉綠素含量的影響見圖 2，可以看出，整個生育期內，LED 光質處理的辣椒葉片葉綠素含量顯著高于對照，尤其以處理的辣椒葉片葉綠素含量為最高。 定植后 30 天，各處理辣椒葉片葉綠素含量達到最高值，以處理的辣椒葉片葉綠素含量最高，處理辣椒葉片葉綠素含量最低 。隨著生育期的延長，辣椒葉片光合作用能力下降，葉片中葉綠素含量也逐漸下降，可以看出，在生長后期，對照葉片中葉綠素含量下降速度比其他兩個處理相對較慢。2.3 不同光質 LED 燈對辣椒果實性狀和產量的影響不同光質 LED 燈對辣椒地上部和地下部干物質量的影響見表 1，可以看出，各處理辣椒根冠比在0.110.13 之間 。處理辣椒地上部干重和地下部干重顯著高于對照和處理，其中，處理辣椒地上部干重 、地下部干重分別比對照和處理高 9.02%，4.18%和 30.037%，6.47% 。圖 2 兩種 LED 燈辣椒葉片Spad 值表 1 2 種 LED 燈對辣椒地上部、 地下部生物量影響處理 地上部 / 干重(g) DW 地下部 / 干重(g) D W 根冠比 R/S 40.46Cc 4.53Cc 0.112 44.11Aa 5.91Aa 0.134 42.34Bb 5.55Bb 0.1312 .4 不同光質 LED 燈對辣椒果實性狀和產量的影響由表 2 可以看出，不同光質 LED 燈對辣椒果實產量和單果重的影響差異顯著 。紅藍光處理有利于果實的縱向生長，處理與處理的平均果長分別為18.7cm 和 20.1cm，與對照差異顯著；各處理間果實寬度差異不顯著。 適當?shù)?LED 光源有利于提高辣椒果實的單果重和單株產量，其中以處理的果實單果重和單株產量顯著高于處理和對照，處理和處理辣椒單果重和單株產量分別比對照提高了 16.42% 、6.25%和 12.33% 、6.18% 。表 2 兩種 LED 燈處理對辣椒果實性狀和產量的影響處理果實長/ cm果實寬/ cm單株結果 數(shù) / 個單果重/ g單株產量/ g 18.0Bb 3.4Aa 9.3Aa 46.40Bb 432.80Bb 18.7ABab 3.9Aa 9.0Aa 54.02Aa 486.18Aa 20.1Aa 3.9Aa 9.3Aa 49.30ABab 459.54ABab表 3 兩種 LED 燈處理對辣椒果實品質的影響處理 維生素 C（mg/100g） 49.40Cc 126.00Aa 106.00Bb氨基酸總和（%） 0.897Bb 0.895Bb 0.952Aa3 討論與結論維 生素 C（Vc）是辣椒果實中重要的營養(yǎng)成分 。本試驗研究發(fā)現(xiàn)紅藍光 71 和 51 均能顯著提高辣椒果實 Vc 含量，并且以處理辣椒果實 Vc 含量最高為126.0mg/100g，這與陳強 14研 究結果一致，說明紅藍光配比可影響 Vc 合成 。同樣發(fā)現(xiàn)紅藍組合光均能促進辣椒果實游離氨基酸的形成，不同光質對辣椒果實游離氨基酸的形成影響不一，其中以處理辣椒果實游離氨基酸含量顯著高于對照和處理，這與吳根良 3研究結果一致。不同光質 LED 燈對辣椒果實性狀和產量的影響差異顯著 。適當?shù)?LED 光源和補光時間均能極顯著或顯著影響辣椒的商品性，紅藍光處理有利于果實的縱向和橫向生長，處理與處理的平均果長和果實寬度分別為 18.7cm 、20.1cm 和 3.9cm 、3.9cm 。LED 光源有利于提高辣椒果實的單果重和單株產量，其中以處理的果實單果重和單株產量顯著高于處理和對照，處理和處理辣椒單果重和單株產量分別比對照提高了 16.42% 、6.25%和 12.33% 、6.18% 。在本研究中，辣椒補光時間設定為 3h 時，盆栽辣椒的果實性狀 、產量和品質與未補光處理相比均有顯著提高，說明適當?shù)?LED 光源和補光時間可顯著影響辣椒的商品性，而前人研究中紅藍光 83 補光 8h 時可提高 “杭椒一號 ”的商品率和產量，說明不同紅藍光質（單一光源或復合光源） 、補光時間對辣椒栽培效果2 018 年第 4 期 現(xiàn)代園藝 試驗研究輦輳訛一定起始濃度的鉛溶液對大蒜生長的影響王 志（遼寧省微生物科學研究院，遼寧朝陽 122000）摘 要 ： 本試驗依據(jù)芽高和鮮重指標，研究了一定起始濃度鉛溶液對大蒜生長的影響，試驗表明：在 0， 800范圍內，低濃度（ 200mg/L）促進芽苗的生長，并隨濃度的升高而增強；濃度升高（ 200mg/l）后開始呈現(xiàn)抑制作用，隨著濃度的升高而增強，并隨著時間的延長抑制作用減弱，促進作用增強 。200mg/L 鉛溶液濃度產生最高芽高和最大鮮重；鉛溶液濃度達 800mg/L 時，芽高和鮮重最低。關鍵詞 ： 鉛溶液；大蒜；生長4 0 ml）中，澆以不同濃度鉛溶液 。試驗在0，800范圍內設 10 個濃度梯度，分別為 1 、2 、10 、50 、100 、200 、400 、600 、800mg/L 。每濃度為 1 個處理，3 次重復 。以自來水處理為空白對照。 試驗過程中不施加任何營養(yǎng)物質。 始澆各種重金屬溶液 200mL，隨溶液吸收和蒸發(fā)，每隔 2 天，盤內補充水分到 20mL 。5 月 5 日開始試驗，5 月 20 日待芽多數(shù)長出后測量記錄生長狀況，測量內容主要為芽高，每隔 2 天測量 1 次 。6 月 30 日多數(shù)蒜苗已長高并初步呈現(xiàn)滯長后測量鮮重 。最后對測量記錄的結果進行統(tǒng)計分析。培養(yǎng)條件：溫室培養(yǎng)，溫度 1825 ，濕度 75% 。3 結果與分析表 1 列取了 5 月 20 日 6 月 30 日間隔不等的 10天中蒜瓣在不同濃度的鉛溶液中出芽乃至長高情況，所列數(shù)據(jù)表明，一定起始濃度鉛溶液對大蒜發(fā)芽及生長產生明顯的影響，表現(xiàn)促進生長作用，也有抑制生長作用，在試驗濃度范圍內隨著濃度的高低及培養(yǎng)時間的延長發(fā)生變化。 低濃度（200mg/L）促進生長，并隨著濃度的升高而增強，芽苗高且粗壯。 例如：5 月 20 日及 5 月 23 日芽苗生長初期呈現(xiàn)這一趨勢，芽苗生長高隨著我國工業(yè)的發(fā)展，土地鉛污染有逐漸增加的趨勢，尤其城市近郊，是城市居民食用蔬菜集中產地，受汽車尾氣排鉛沉降、 溫室含鉛塑料應用等因素的影響，是主要的污染區(qū)域 。鉛毒性較強，是非營養(yǎng)元素，超過一定閾值會對種植產生傷害，含鉛植物通過食物鏈進入人體后也會危害健康。 如何抑制和緩解鉛污染危害，引起人們廣泛關注 。大蒜是對鉛污染有較高的耐受性的植物，對土壤鉛具較強富集能力 。本試驗在梯度鉛溶液下對大蒜進行培養(yǎng)，研究大蒜在不同鉛溶液濃度生長情況，并對這一過程中大蒜生長及生物產量的變化進行統(tǒng)計分析，以對土地鉛污染的治理提供參考。1 供試材料試 驗材料大蒜（ Allium sativum L. ） 購自本地市場，為本地大蒜晾干表皮的鱗莖 。2 試驗方法剝去鱗莖外表皮 ，取蒜瓣，留一層外膜 。選擇籽粒飽滿 、大小一致 、健康無損傷的蒜瓣，以細塑料條穿成圓串，每串 20 瓣。 穿串時注意不要傷及蒜瓣的芯部，以免影響蒜瓣的發(fā)芽和生長，也不要造成傷口過大，以免蒜瓣腐爛。 試驗過程中將串好的蒜串置于淺盤（容量的影響還需深入研究。本研究以 2 種不同光質 LED 為光源進行設施辣椒栽培，與對照相比，在相同補光時間（3h）下，無論是從生長指標還是果實產量和品質方面來看，處理紅藍 =51 在各方面均表現(xiàn)良好。 處理有利于提高辣椒果實的單果重（54.02g）以及單株產量（486.1g），處理辣椒單果重和單株產量比對照分別提高了16.42%和 12.33% 。果實維 C 含量比對照和處理分別提高了 15.06%和 18.7%，而處理果實氨基酸總量分別比對照和處理提高了 6.13%和 6.37% 。因此，推薦 LED 光質紅藍 =51 在早春茬辣椒設施栽培生產中使用 。 （ 收稿：2017-11-13）參考文獻 ：1王志敏 ,宋非非 ,徐志剛 ,等 .不同紅藍 LED 光照強度對葉用萵苣生長和品質的影響J. 中國蔬菜,2011,(16):44-49.2謝景 ,劉厚誠 ,宋世威 ,等 .光源及光質調控在溫室蔬菜生產中的應用研究進展J. 中國蔬菜,2012(2):1-7.3吳根良 ,鄭積榮 ,李許可 .不同 LED 光源對設施越冬辣椒果實品 質和產量的影響 J.浙江農林大學學報,2014,31(2):246-253.4郝東川 ,司宇 .LED 燈對設施栽培瓜果類蔬菜產量的影響 J.長江蔬菜,2012(18):58-60.5劉文科 ,楊其長 ,邱志平 ,等 .不同 LED 光質對生菜生長和營養(yǎng)品質的影響J. 蔬菜,2012,(11):63-65.6余意, 楊其長, 趙姣姣, 等.LED 光質對三種葉色生菜光譜吸收特性 、生長及品質的影響J. 照明工程學報,2013(24) 增刊:139-145.7余意 ,楊其長 ,劉文科 .LED 紅藍光質對兩種葉色生菜產量和光合色素含量的影響J. 農業(yè)工程,2014(4) 增刊:1-3.8陳祥偉 ,劉世琦 ,王越 ,等 .不同 LED 光源對烏塌菜生長 、光合特性及營養(yǎng)品質的影響J. 應用生態(tài)學報,2014,25(7):1955-1962.9由泉 ,董然 ,于錫宏 ,等 .不同補光強度對冬季溫室茄子生長的影響J.長江蔬菜,2015(10):21-23.10蒲高斌, 劉世琦 ,劉磊 ,等 .不同光質對番茄幼苗生長和生理特性的影響J. 園藝學報,2005,32(3):420-425.11謝景 ,劉厚誠 ,宋世威 ,等 .不同光質 LED 燈對黃瓜幼苗生長的影響J. 長江蔬菜,2012(6):23-25.12令狐偉, 劉厚誠, 宋世威, 等.LED 綠光補光對黃瓜和番茄幼苗生長的影響J. 溫室園藝,2015(10):37-38.13周華, 歐陽雪靈, 劉淑娟, 等.LED 光強和光質對 “余干 ”辣椒幼苗生長和形態(tài)的影響J. 北方園藝,2016(12):40-43.14陳強 ,劉世琦 ,張自坤 ,等 .不同 LED 光源對番茄果實轉色期品質的影響J. 農業(yè)工程學報,2009,25(5):156-161.!試驗研究 現(xiàn)代園藝 2018 年第 4 期輦輴訛DOI:10.14051/j.cnki.xdyy.2018.07.010