不同光质及光强对皂荚幼苗生长发育的影响

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太阳辐射是地球上的能量来源,日照与太阳辐射密切相关,贵州全省的日照时数西高东低差异较大,日照强度分布不均匀,不同地区栽培的皂荚单苗木质量差异较大,开展光照对皂荚苗木生长的研究具有重要意义。本研究以皂荚幼苗为试验材料,研究不同光环境对皂荚苗生长发育的影响,并探讨了影响皂荚幼苗生长的生理机制以及如何通过改变光环境促进幼苗生长,主要研究结果如下:L3(200μmol·m-2·s-1)的光照强度有利于皂荚幼苗茎的增粗生长以及干物质、叶绿素、类胡萝卜素和可溶性糖含量的积累,皂荚的叶面积和叶片厚度显著增加,丙二醛(MDA)的积累量显著降低。L1(50μmol·m-2·s-1)光照强度使基质类囊体片层间出现分离现象,导致光合色素的积累量降低,叶绿素荧光参数值降低,淀粉、可溶性蛋白和可溶性糖含量以及过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均较低,显著低于L3。L2(100μmol·m-2·s-1)处理的皂荚苗叶片结构紧密度(CTR)显著高于L1和L3,Fv’/Fm’和Y(Ⅱ)始终处于较高水平。研究发现200μmol·m-2·s-1光照强度是适合皂荚幼苗生长的光照强度,当光照强度低于50μmol·m-2·s-1光合器官结构遭到破坏,光合效率降低,不利于皂荚幼苗生长。与白光相比,红光降低了幼苗的壮苗指数和茎粗,黄光降低了苗高,红、黄光均不利于叶绿素和类胡萝卜素含量的增加,但有利于全氮含量的积累。蓝光照射有利于叶片厚度、栅栏组织厚度、初始斜率α、最大电子传递速率ETRmax、强光的耐受性Ik、PSⅡ的最大转换效率Fv/Fm、PSⅡ潜在活性Fv/F0、可溶性蛋白含量和全氮含量的增加。红蓝组合(RB、RB2)光有利于叶片厚度和栅栏组织厚度的增加,淀粉含量、总糖含量、可溶性糖含量和蔗糖含量的积累,黄蓝组合光(YB、YB2)有利于皂荚叶片海绵组织厚度的增加。混合光中,随着蓝光比例的增加,栅栏组织厚度和栅海比的增加,类胡萝卜素的含量增加,蔗糖含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性增加;苗高和高径比显著降低,ETRmax、Ik、F0、Fv降低,全氮、淀粉和总糖含量和硝酸还原酶活性降低。研究发现红光是不利于皂荚幼苗的生长的光环境,蓝光在皂荚幼苗的生长过程中具有积极的调剂作用。红蓝光(RB)有利于幼苗株高的增加,黄蓝光(YB)有利于皂荚幼苗茎粗的生长和壮苗指数的提高。LED照射30 d的皂荚幼苗有利于可溶性糖含量和叶片氮含量的积累,对光合效率和抗氧化酶活性产生抑制。LED照射60 d的皂荚叶片叶绿素和类胡萝卜素以及淀粉和可溶性糖含量增加,MDA含量降低,黄蓝光(YB)优于红蓝光(RB)。LED照射90 d有利于提高皂荚幼苗的光合利用效率,红蓝光(RB)优于黄蓝光(YB),但不利于的茎粗的生长和壮苗指数的提高以及营养物质的积累。说明LED光照时间不是影响幼苗生长的主要因素,皂荚苗的生长受光照时间和光质的共同影响。
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