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來源:期刊VIP網所屬分類:免費文獻發布時間:2021-06-17瀏覽:次
摘要:試驗以普通無色PO棚膜為對照(CK),設置紅色膜和3種轉光無色PO膜(綠轉紅、綠紫轉紅、綠紫轉紅藍)等4種功能棚膜處理,研究不同棚膜覆蓋對甜瓜光合特性、生長和產量的影響。結果表明:除了綠紫轉紅藍轉光膜,其他3種光調控棚膜的紫外光、藍紫光和綠光的透過比例均低于對照,紅橙光、遠紅光、近紅外光及紅/藍光均高于對照;紅色膜下紫外光、藍紫光和綠光透過比例均最低,紅橙光、遠紅光、近紅外光及紅/藍光則最高。紅色膜和綠轉紅兩種棚膜可顯著增加莖葉鮮重,提高單果重、可溶性固形物及可溶性蛋白含量,降低果實腔徑。4種功能棚膜下的Chl a,Chl b,Chl a+b含量均較對照增加,其中,以紅色膜處理最大。4種功能棚膜的蒸騰速率(Tr)較對照顯著降低,水分利用效率(WUE)增加,紅色膜的氣孔導度(Gs)及胞間CO2濃度(Ci)較對照顯著增加,但Pn在處理間差異不大。綜合考慮生長、產量及光合生理指標,紅色膜較適宜三亞地區甜瓜設施生產,其次為綠轉紅轉光膜。
關鍵詞:光調控棚膜;甜瓜;光合生理;產量
Abstract: In order to investigate the effects of different greenhouse films on photosynthetic characteristics, growth and vield of muskmelon, the regular colorless PO film was used as the control (CK) and four functional films including red film and three colorless PO light conversion films (green light tumn to red light, green and violet light turn to red light, green and violet light tun to red and blue light) were used. The results showed that, except for the green and violet to red and blue film, the transmittance ratios of red, far-red, near-infrared and red/blue light of the other three greenhouse films were higher than CK. The transmission ratio of ultraviolet, blue-violetand green light under the red film was the lowest, while red, far-red, near-infiared and red/blue light were the highest. Red film and green to red light-conversion film could significantly increase the fresh weight of stems and leaves. enhanced single fruit weight soluble solids and soluble protein content. whereas reduced fruit cavity diameter of muskmelon. The content of Chla, Chlb and Chlatb under the four films were all increased compared with CK. and the red film was the highest. The transpiration rate (Tr) of the four functional greenhouse films was significantly lower than CK, the water use efficiency (WUE) was increased, and the stomatal conduction (Gs) and intercellular COz concentration (Ci) of plants under the red film were significantly increased compared to CK, but there was no significant difference among treatments for Pn. In general, considering the growth, yield and photosynthetic physiological indicators, the red film is more suitable for muskmelon production in Sanya, followed by the green to red light conversion film.
Keywords: Light-regulated film, muskmelon; photosynthetic characteristics; vield.
光質參與調控植物的種子萌發1、生長發育2、光合作用、產量、品質、抗逆、衰老以及基因的表達[3)。研究表明,萵萱葉面積在紅藍組合光下最大;紅光處理提高了園藝植物的葉綠素含量、可溶性糖含量、光合速率、氣孔導度和蒸騰速率15,而藍光處理則增加了蛋白質及類胡蘿卜素含量16;與紅光相比,藍光更有利于豌豆葉片光能轉化效率和電子傳遞速率的提高7。
轉光棚膜和有色棚膜是設施農業生產中常用的兩類光調控棚膜材料,均可以改變棚內光質,從而影響作物生長。研究表明,轉光棚膜明顯改善了日光溫室內的光照環境,促進番茄生長,且提質增產效果顯著[8]:提高了甜椒果實的維生素C、可溶性糖和游離氨基酸含量,并降低了硝酸鹽含量9]
有色棚膜是在普通棚膜內添加有色物質,提高同色光透過量,吸收其他顏色的光,從而改變設施內光譜組成。研究表明,紫色膜具有促進蔬菜及果樹生長,提高產量及品質的作用1;桃葉片葉綠素含量以綠膜覆蓋的最高11;綠膜可增強生姜苗期光合作用,促進植株生長,提高產量12;甜椒光合速率和光能利用率以紅膜覆蓋的最高[13];甜瓜單瓜重以紅膜處理的最大,綠膜處理的最低14;藍膜雖增加了果實的品質,但不利于產量提高,而紅膜有利于草莓單果重和產量的提高15]。但生產中應用光調控棚膜改變透過光質,進而影響甜瓜生長及光合生理的研究尚未見報道,本試驗同時應用有色棚膜和轉光膜兩類光調控材料,研究不同光調控棚膜下的光質及其對甜瓜光合參數及植株生長的影響,以期為甜瓜設施栽培光調控提供理論依據。
1材料與方法
1.1 試驗材料及設計
以西州密25,甜瓜為試材。
試驗于2019年10月-2020年2月在三亞市南繁科學技術研究院科技示范園大棚內進行。試驗以普通無色PO膜為對照(CK),分別設置紅色PO膜(TI)、添加不同轉光劑的無色PO膜T2(綠轉紅)、T3(綠紫轉紅、紫轉遠紅)和T4(綠紫轉紅藍)4種光調控薄膜處理。采用單因素隨機區組設計,小區面積120m2,單壟雙行種植,行距0.6m,株距0.5 m,12月5日移栽,按常規方法進行田間管理,翌年2月28日收獲。
1.2 測定指標及方法
1.2.1生長及果實相關指標測定于開花結果期進行莖粗、節間長測定,莖粗測定選擇第3片葉的基部,節間長測定選擇第5節進行測定。于采收期測定葉片厚度、葉長、莖葉鮮重、單果重、果實縱徑、橫徑、腔徑及可溶性固形物、可溶性蛋白、vc含量,每處理重復測定5次。
1.2.2光合色素含量的測定于采收期選擇中部同一節位的成熟葉片,使用乙醇提取法16,測定甜瓜葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量。
1.2.3光合參數測定使用TARGAS-1型便攜式光合儀(PP systems公司,美國),PFD設置為1500
umol/(m2.s),包括凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr),用公式Pn/Tr計算瞬時水分利用率(WUE),測定時期為開花結果期,選擇倒數第2片完全展開的功能葉。
1.2.4光譜成分測定采用光譜分析儀(UniSpec-SC公司,美國)測定不同處理透射光譜成分,采樣間隔1nm,光譜分辨率1 nm,波段設置為310-1150 nm。
1.2.5數據分析方差分析采用SPSS 18.0軟件Duncan's新復極差法進行差異顯著性檢驗。
2結果與分析
2.1不同光調控棚膜的透射光譜分析
由表1可知,T1,T2和T3處理的的紫外光、藍紫光和綠光的比例均較對照降低,均以TI處理的最小;紅橙光、遠紅光、近紅外光及紅/藍光均較對照增加,均以TI處理最大。TI處理的各種波段的光均與對照有顯著差異,T2處理在紫外光、綠光、遠紅光及近紅外光與對照有顯著差異,T3處理僅綠光與對照有顯著差異,T4處理各種波段光與對照接近,沒有顯著差異。
2.2不同光調控棚膜對甜瓜植株生長的影響
由表2可知,不同光調控棚膜的葉片厚度均較對照降低,TI最小,但處理間沒有顯著差異;TI的節間長最大,顯著大于T3和T4:TI和T2的莖葉鮮重均較對照顯著增加,增幅分別為21.7%和20.7%;T1和T2的單果重均較對照增加,增幅分別為3.0%和1.5%,T4的單果重較對照顯著降低,降幅為7.0%。不同處理的莖粗和葉長沒有顯著差異。
2.3不同光調控棚膜對甜瓜果實性狀的影響
由表3可知,TI和T3果實縱徑較對照增加,處理間沒有顯著差異。TI,T2,T3和T4的果實橫徑和腔徑均較對照降低,橫徑降幅分別為1.4%、1.0%,、1.2%和2.1%;腔徑降幅分別為5.2%、7.6%、3.8%和5.7%。可溶性固形物含量以TI的最大,較對照增2.0%,處理間沒有顯著差異。T1,T2和T4的可溶性蛋白含量均較對照增加,以T2的最大,顯著大于對照。T1和T3的Vc較對照增加,但處理間差異不顯著。
2.4不同光調控棚膜對甜瓜葉片光合色素的影響
由表4可知,4種光調控棚膜的Chl a、Chlb和Chl atb含量均較對照增加,Chlab均較對照降低,T1的Chl a,Chlb和Chl atb最大,Chl a/b最小,但處理間沒有顯著差異。
2.5不同光調控棚膜對甜瓜葉片光合參數的影響
由表5可知,T1,T2,T3和T4的T均較對照顯著降低,降幅分別為18.1%,24.6%,18.9%和18.9%;WUE均較對照增加,增幅分別為20.1%,23.8%,15.9%和17.3%.T1,T2和T3的Gs和Ci均較對照增加,以紅膜的最大,增幅分別為29.4%和19.4%。各處理Pn均較對照有所下降,但處理間差異不顯著。
3 i論與結論
研究表明,短波段光抑制莖伸長,而長波段光則促進植物莖伸長17.18,本試驗中,不同光調控棚膜內甜瓜生長及品質表現不同,紅色和綠轉紅兩種棚膜對甜瓜生長及品質有促進作用,可顯著增加莖葉鮮重,降低果實腔徑,而單果重、可溶性固形物及可溶性蛋白含量也有一定的提高,而紅色膜表現優于綠轉紅轉光膜,說明紅色膜內光質更有利于甜瓜生長及品質的提高,這與曹明等11的研究結果一致。紅光有利于提高葉片中Chla,Chlb和Chla+b含量,藍光下葉片中葉綠素較低[9,光調控棚膜使甜瓜光Chla,Chlb和Chla+b含量增加,而Chla/降低,提高光合色素含量尤其是Chb含量有利于利用弱光,提高光能利用率,以紅膜的增加幅度最大。紅光提高瓠瓜幼苗光合速率、蒸騰速率、氣孔導度問,本試驗中光調控棚膜使甜瓜T顯著降低,而增加了Gs,Ci和WUE,增幅同樣也以紅膜的最大,說明紅色膜內光質有利于甜瓜提高光合性能,從而促進植株健壯生長,產量提高。而紅色膜內的紫外光、藍紫光和綠光等光譜比例均最小,紅橙光、遠紅光及近紅外等光譜比例均最大,與普通棚膜有顯著差異,說明適當降低短波段光,增加長波段光有利于甜瓜生長及光合生理。紅色棚膜覆蓋下甜瓜植株光合生理表現較優,生長旺盛,產量和品質均提高,因此,該棚膜適合作為三亞地區甜瓜大棚栽培的提質增產專用覆蓋材料,其次為綠轉紅轉光棚膜。
參考文獻
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