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LED不同光质及光周期对山白兰苗木生长及光合特性的影响

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摘要

第一章 前言

1.1 光对植物的影响

1.1.1 光质对植物的影响

1.1.2 光周期对植物的影响

1.1.3 光照强度对植物的影响

1.2 LED简介及应用研究概况

1.2.1 LED灯简介

1.2.2 LED灯在植物培育上的应用

1.3 山白兰研究进展

1.4 研究目的与意义

1.5 技术路线图

2.1 试验材料

2.2 试验设计

2.3 测定指标与方法

2.3.1 生长量、生物量指标测定

2.3.3 生理指标测定

2.3.4 光合参数、叶绿素荧光参数指标测定

2.4 数据统计分析

第三章 结果与分析

3.1 LED不同光质及光周期对山白兰苗木生长的影响

3.1.1 光周期、光质及其交互作用对生长量、生物量指标的双因素方差分析

3.1.2 不同光质、光周期下山白兰苗高、地径增长量

3.1.3 不同光质、光周期下山白兰叶面积

3.1.4 不同光质、光周期下山白兰生物量

3.1.5 小结

3.2 LED不同光质及光周期对山白兰苗木内源激素的影响

3.2.1 光质、光周期及其交互作用对内源激素的双因素方差分析

3.2.2 不同光质、光周期下山白兰内源激素含量

3.2.3 不同光质、光周期下山白兰内源激素平衡

3.2.4 小结

3.3 LED不同光质及光周期对山白兰苗木养分吸收的影响

3.3.1 光质、光周期及其交互作用对山白兰苗木养分的双因素方差分析

3.3.2 不同光质、光周期下山白兰N元素养分含量差异

3.3.3 不同光质、光周期下山白兰P元素养分含量差异

3.3.4 不同光质、光周期下山白兰K元素养分含量差异

3.3.5 不同光质、光周期下山白兰Ca元素养分含量差异

3.3.6 不同光质、光周期下山白兰Mg元素养分含量差异

3.3.7 小结

3.4 LED不同光质及光周期对山白兰苗木的光合作用的影响

3.4.1 不同光质、光周期及其交互作用对山白兰光合特性的双因素方差分析

3.4.2 不同光质、光周期下山白兰光响应曲线差异

3.4.3 不同光质、光周期下山白兰光合速率Pn差异

3.4.4 不同光质、光周期下山白兰气孔导度Gs差异

3.4.5 不同光质、光周期下山白兰胞间二氧化碳浓度Ci差异

3.4.6 不同光质、光周期下山白兰蒸腾速率Tr差异

3.4.7 小结

3.5 LED不同光质及光周期对山白兰苗木光合色素、酶及产物的影响

3.5.1 不同光质、光周期及其交互作用对光合色素等的双因素方差分析

3.5.2 不同光质、光周期下山白兰光合色素含量差异

3.5.3 不同光质、光周期下山白兰Rubisco酶、ATP酶活力

3.5.4 不同光质、光周期下山白兰可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白含量

3.5.5 小结

3.6 LED不同光质及光周期对山白兰苗木叶绿素荧光参数的影响

3.6.1 光质、光周期及其交互作用对叶绿素荧光参数的影响

3.6.3 不同光质、光周期下山白兰有效光化学速率Fv′/Fm′差异

3.6.4 不同光质、光周期下山白兰光化学淬灭系数qP差异

3.6.5 不同光质、光周期下山白兰光非化学淬灭系数NPQ差异

3.6.6 不同光质、光周期下山白兰相对电子传递速率ETR差异

3.6.7 小结

3.7 LED不同光质及光周期下山白兰苗木各指标相关性分析

3.7.1 山白兰苗木生长、生物量与内源激素含量的相关性分析

3.7.2 山白兰苗木生长、生物量与光合作用参数的相关性分析

3.7.3 山白兰苗木光合作用与光合关键酶及光合产物的相关性分析

3.8.4 山白兰苗木光合作用与光合色素及叶绿素荧光参数的相关性分析

3.8 LED不同光质及光周期对山白兰苗木影响的主成分分析

4.1 讨论

4.1.1 不同LED光源下山白兰苗木生长、物质积累差异

4.1.2 不同LED光源下山白兰苗木内源激素变化

4.1.3 不同LED光源下山白兰苗木的光合响应

4.1.4 不同LED光源下山白兰苗木叶绿素荧光特性

4.2 结论

4.3 展望

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

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摘要

山白兰(Paramichelia baillonii DC Hu.)为木兰科(Magnoliaceae)常绿阔叶高大乔木,是国家三级珍稀濒危保护植物。山白兰种苗繁殖率较低,周期相对较长,是限制山白兰的保护与发展的因素之一,因此,提高苗木质量具有重要意义,而提高光源质量是提高苗木质量的有效途径之一。本文以山白兰苗木为研究材料,利用LED控制光周期及光质,采用双因素实验设计设置2个光周期(12h/d,16h/d)和4不同光质配比(R∶B∶P∶G=8∶1∶1∶1,R∶B∶P∶G=6∶1∶1∶1,R∶B=8∶1,R∶B=6∶1,其中R、B、P、G分别代表红光、蓝光、紫光、绿光)。研究不同光周期、光质及其交互作用对山白兰生长和光合特性的影响,探讨了山白兰对光环境变化的响应,综合评价光周期×光质配比组合对山白兰的培育效果,为山白兰育苗栽培提供新思路和新途径。主要研究结果如下:
  (1)L7(16h/d×R∶B=8∶1)处理有利于提高苗高增长、叶面积、养分含量(尤其是Ca、Mg),促进苗木各器官积累生物量,对促进苗木生长的效果最佳;其次为L8(16h/d×R∶B=6∶1)和L5(16h/d×R∶B∶P∶G=8∶1∶1∶1),对山白兰生长有较大的促进作用。且山白兰苗木生长、生物量与IAA含量等内源激素相关性较强,与光合作用也有显著的相关性。
  (2)L7和L8处理下苗木IAA、GA3、ZR生长促进类激素含量增加,脱落酸ABA含量降低,且(IAA+GA3+ZR)/ABA、IAA/ABA比值较高,ABA/GA3较低,山白兰苗木内源激素水平的升高和激素之间的平衡共同作用促进植株生长;L5的效果次之。
  (3)L7处理有利于提高山白兰叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、叶绿素a/b、Rubisco酶、ATP酶活力,但降低叶绿素b含量;其次为L8和L3(12h/d×R∶B=8∶1),前者有较高的叶绿素a含量、Rubisco酶活力、ATP酶活力,而后者有较高类胡萝卜素含量和叶绿素a/b值。
  (4)L7和L8处理苗木光合速率Pn、气孔导度Gs最大,光合速率Amax较高,光下呼吸速率Rday较低,且L7处理光饱和偿点LSP最高,这两个处理有利于提高苗木光合作用;其次L3和L5处理下苗木光合作用较好,表现为Pn、Gs较大,而LCP与L7无显著差异,Amax、Rday与L8无显著差异。光合作用与光合关键酶及光合色素相关性显著,此外Pn、LSP与Fv'/Fm'、qP、ETR正相关关系较强。
  (5)L7处理有利提高山白兰最大光化学速率Fv/Fm、有效光化学速率Fv'/Fm'、非光化学淬灭qP、相对电子传递速率ERT,有较高的荧光参数,说明该处理下植物光合作用较强;其次,L8处理下植物叶绿素荧光较其他处理有一定程度的提高,表现为qP与L7无显著差异,Fv'/Fm'仅次之,ERT最高。
  (6)光质、光周期交互作用对山白兰苗木的影响显著,主成分分析结果表明:L7和L8两个光周期、光质组合处理得分较高,对山白兰苗木生长及光合促进作用效果较好;L5综合得分次之;L1(12h/d×R∶B∶P∶G=6∶1∶1∶1)和L4(12h/d×R∶B=6∶1)处理对山白兰综合影响表现较差。

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