光质对韭菜碳氮代谢、产量及品质的影响

摘要

韭菜(Allium tuberosum Rottler)是典型的耐寒植物，不耐高温和强光，北方地区夏季以露地栽培为主，经常遭遇强光、高温胁迫，导致韭菜粗纤维多，肉质硬，口感差。针对以上问题，本文以‘平韭2号’为试材，利用LED光源调节光质，设白光∶红光=4∶1(WR);白光∶蓝光=4∶1(WB);白光∶绿光=4∶1(WG);白∶紫=4∶1(WP)和白光(W)5个处理，以白光处理作对照(CK)，研究韭菜的光质需求特性，并在此基础上研究有色棚膜覆盖对夏季韭菜生长、产量和品质影响。主要结果如下:
　　1.WR处理韭菜的光合速率(Pn)及RuBP羧化酶(RuBPCase)活性显著高于CK，WP、WG和WB处理的Pn与CK无显著差异，但RuBPCase活性明显高于CK。各处理相比，总糖含量以WR处理的最高，WP处理的其次，WG和WB处理最低。WR处理的蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性显著高于CK，蔗糖合成酶(SS)和淀粉酶（AMS）活性明显低于CK; WP处理的SS与SPS活性与CK差异不大，但是AMS的活性显著低于CK;WB处理的SS与AMS活性较高，而SPS活性低于CK;WG的SPS和AMS均显著低于CK，SS则与CK差异不大。可见，增加红、紫光比例可促进韭菜碳的同化和转化，加速糖的积累。
　　2.WB和WP处理的总氮、蛋白氮、非蛋白氮含量及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性明显高于CK，而谷氨酸脱氢酶(GDH)活性显著低于CK; WG处理的全氮和蛋白氮含量及GS和GOGTA活性高于CK，非蛋白氮含量和GDH活性低于CK;WR处理的蛋白氮与非蛋白氮含量明显低于CK，GS和GDH活性明显高于CK。说明增加蓝光、紫光和绿光比例可使韭菜氮代谢增强，而增加红光比例对蛋白质的合成有一定的抑制作用。
　　3.增加紫光和红光比例可使韭菜的株高、假茎粗、叶宽、叶厚和单株鲜、干重显著提高;绿光比例增加时，韭菜的假茎增粗和单株鲜、干重也明显高于CK，但其株高、叶宽和叶厚与CK差异不显著。增加蓝光比例抑制韭菜的加粗生长，叶片较薄，单株鲜、干重较低。
　　4.有色棚膜覆盖降低了可见光(400～700nm)的透射比例，而增加了紫外光、远红光和近红外的透射比例。红色膜覆盖的棚内长波段光的比例明显升高，蓝膜覆盖的短波段光的比例显著升高;紫膜覆盖的棚内短波段光比例减小，而长波段光的变化不大;绿膜的则是长波段光的比例减小，短波段光的比例无显著变化。
　　5.紫膜处理的韭菜假茎最粗、单株鲜、干重较高，说明紫色膜覆盖可促进韭菜生长，产量明显升高，综合品质最优。
　　6.透光率65～77％的紫膜覆盖韭菜的Pn、Fv/Fm和ΦPSⅡ较高，生长量大，产量高，综合品质好，可作为越夏韭菜专用棚膜在生产中推广应用。

目录

声明

符号说明

摘要

1 前言

1．1 光质对植物生长发育及生理特性的影响

1．1．1 光质对植物生长发育的调控

1．1．2 光质对植物光合特性的影响

1．1．3 光质对植物产量和品质的影响

1．1．4 光质对植物次生代谢产物的影响

1．2 光质调节的措施

1．2．1 玻璃纸和彩色玻璃滤光膜

1．2．2 人工光源调节

1．2．3 薄膜调控光质

1．3 本研究的目的与意义

2 材料与方法

2．1 供试材料

2．2 试验设计

2．2．1 LED光源的选择与处理条件

2．2．2 有色膜选择与处理条件

2．2．3 不同透光率有色膜选择与处理条件

2．3 测定项目和方法

2．3．1 光强量子通量密度与光谱

2．3．2 生长量

2．3．3 气体交换参数

2．3．4 叶绿素荧光参数的测定

2．3．5 色素含量

2．3．6 糖含量及碳代谢相关酶活性

2．3．7 氮含量及氮代谢相关酶活性

2．3．8 产量和品质

2．4 数据处理

3 结果与分析

3．1 LED光质对韭菜碳代谢的影响

3．1．1 对碳同化的影响

3．1．2 对碳转化和积累的影响

3．1．3 对碳代谢关键酶活性的影响

3．2 LED光质对韭菜氮代谢的影响

3．2．1 对氮含量的影响

3．2．2 对氮代谢酶活性的影响

3．3 LED光质对韭菜生长的影响

3．4 LED光质对韭菜品质的影响

3．4．1 对营养品质的影响

3．4．2 对色素含量的影响

3．5 有色膜覆盖对夏季韭菜生长、产量和品质的影响

3．5．1 不同有色膜透射光谱特性

3．5．2 有色膜覆盖对设施内环境因子的影响

3．5．3 有色膜覆盖对夏季韭菜生长的影响

3．5．4 有色膜覆盖对夏季韭菜产量的影响

3．5．5 有色膜覆盖对夏季韭菜品质的影响

3．6 不同透光率紫膜对夏季韭菜生长、产量和品质的影响

3．6．1 不同透光率紫膜对夏季韭菜生长的影响

3．6．2 不同透光率紫膜对夏季韭菜光合作用的影响

3．6．3 不同透光率紫膜对夏季韭菜产量的影响

3．6．4 不同透光率紫膜对夏季韭菜品质的影响

4 讨论

4．1 光质对韭菜碳代谢的影响机理

4．2 光质对韭菜氮代谢的影响机理

4．3 光质影响韭菜生长和产量的生理基础

4．4 不同透光率紫膜对夏季韭菜生长、产量与品质的影响机理

5 结论

参考文献

致谢

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