中農(nóng)―Ⅲ型育苗設(shè)施中不同光環(huán)境對(duì)黃瓜幼苗質(zhì)量的影響

第第頁(yè)中農(nóng)―Ⅲ型育苗設(shè)施中不同光環(huán)境對(duì)黃瓜幼苗質(zhì)量的影響摘要：采用中國(guó)農(nóng)科院生產(chǎn)的中農(nóng)26號(hào)黃瓜種子為試驗(yàn)材料，在中農(nóng)-Ⅲ型育苗設(shè)施內(nèi)研究了黃瓜育苗時(shí)不同光照強(qiáng)度與光照時(shí)間配比對(duì)幼苗質(zhì)量的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，光照強(qiáng)度和光照時(shí)間存在交互作用，當(dāng)光照強(qiáng)度為

174.3μmol?m-2?s-1、光照時(shí)間為14h時(shí)，黃瓜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育最好，各項(xiàng)指標(biāo)均為較優(yōu)，即在中農(nóng)-Ⅲ型育苗設(shè)施中育苗時(shí)，采用此光環(huán)境培育中農(nóng)26號(hào)黃瓜較為適宜。

關(guān)鍵詞：中農(nóng)-Ⅲ型育苗設(shè)施；黃瓜幼苗；光照強(qiáng)度；光照時(shí)間；中農(nóng)26號(hào)

進(jìn)入21世紀(jì)，世界農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展對(duì)資源、環(huán)境造成的影響不容忽視。人口增長(zhǎng)過(guò)快、資源短缺、耕地日益減少、環(huán)境惡化、自然災(zāi)害頻繁的現(xiàn)實(shí)，使農(nóng)業(yè)面臨著新的挑戰(zhàn)[1]。設(shè)施農(nóng)業(yè)作為資源集約型生產(chǎn)的重要方式，可以大幅度提高單位土地的利用率、產(chǎn)出率和經(jīng)濟(jì)效益，因此已成為21世紀(jì)食物增產(chǎn)、園林園藝生產(chǎn)的重要手段。利用設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)以最少的能源、原料和人力，進(jìn)行低成本化高品質(zhì)植物的大規(guī)模植物工廠生產(chǎn)將是設(shè)施農(nóng)業(yè)研究的重點(diǎn)[2～4]。

在植物種苗工廠方面，日本千葉大學(xué)的古在豐樹教授，提出了一種“閉鎖式種苗生產(chǎn)系統(tǒng)”，具有節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境、節(jié)省空間、安全和低成本等特點(diǎn)[5]。同時(shí)，日本、美國(guó)等在閉鎖式植物工廠方面進(jìn)行了開發(fā)，形成的閉鎖式植物生產(chǎn)系統(tǒng)具有顯著優(yōu)點(diǎn)：特殊的結(jié)構(gòu)使熱交換維持在較小限度；極好的密閉性能將系統(tǒng)內(nèi)外的物質(zhì)（水蒸氣、CO2等）和熱能的交換降低到較小限度[6]，同時(shí)CO2吸收率高達(dá)85%～90%，而溫室只有50%左右；且使用循環(huán)供液系統(tǒng)提供營(yíng)養(yǎng)液，有利于保護(hù)環(huán)境；只采用燈具提供植物成長(zhǎng)所需的光照；利用多層立體培養(yǎng)架，提高空間利用率和單位面積產(chǎn)量；縮短生產(chǎn)周期，提高植物品質(zhì)。

在光環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)的影響方面，很多研究人員做了大量的研究。王沅等[7]的研究表明，光是植物合成有機(jī)物的能源，其強(qiáng)度大小直接影響干物質(zhì)的形成；許大全等[8]指出，光照過(guò)強(qiáng)一方面直接影響植物的生長(zhǎng)，另一方面可能出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象從而降低光合作用，造成植物的生長(zhǎng)速率下降。蘇文華等[9]、楊梅嬌等[10]的試驗(yàn)結(jié)果表明，不同光照強(qiáng)度對(duì)植物幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)有顯著影響，50%光照最有利于苗高和基徑生長(zhǎng)；在密閉式植物工廠光周期和光照強(qiáng)度對(duì)植物的影響方面，也有一定的研究；中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的賀冬仙等[11]對(duì)珍貴藥用植物鐵皮石斛組培階段在閉鎖式育苗系統(tǒng)中的適宜光照強(qiáng)度進(jìn)行了研究。但由于植物的復(fù)雜性，不同植物之間，甚至同一植物不同品種間，對(duì)光環(huán)境的要求差異也較大。故有必要在特定的人工光源育苗設(shè)施中，在保證苗產(chǎn)量及品質(zhì)的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同的種苗種類及品種，選配最優(yōu)的光照環(huán)境，對(duì)推廣低能耗國(guó)產(chǎn)化的植物工廠具有較大的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

本試驗(yàn)在自行開發(fā)的中農(nóng)-Ⅲ型育苗設(shè)施中，研究不同的光照時(shí)間與光照強(qiáng)度對(duì)黃瓜幼苗質(zhì)量的影響，以期為在國(guó)產(chǎn)化的植物育苗設(shè)施內(nèi)，實(shí)現(xiàn)黃瓜種苗生產(chǎn)的人工光環(huán)境設(shè)置提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2011年12月14日到2012年1月7日，在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院自行開發(fā)的中農(nóng)-Ⅲ型育苗設(shè)施中進(jìn)行。采用的黃瓜品種為中農(nóng)26號(hào)，基質(zhì)質(zhì)量配比為草炭∶珍珠巖∶蛭石=3∶1∶1，選擇72孔穴盤。育苗設(shè)施用寬約為70cm、長(zhǎng)約140cm的7層育苗架（每層高30cm），每個(gè)育苗架每層可放4個(gè)托盤，每個(gè)托盤并排擺放4個(gè)苗盤（寬30cm，長(zhǎng)60cm），育苗架上熒光燈區(qū)光源采用三基色飛利浦熒光燈（36W），光源的試驗(yàn)安排如下所示。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)光照強(qiáng)度和光照時(shí)間2個(gè)因素，光照時(shí)間設(shè)10h、12h、14h3個(gè)水平，光照強(qiáng)度設(shè)4支124.9μmol?m-2?s-1、6支174.3μmol?m-2?s-1、8支249.2μmol?m-2?s-1燈管（飛利浦熒光燈）3個(gè)水平，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共5個(gè)處理（表1）。

按統(tǒng)一濕度80%～90%，溫度為（28±1）℃進(jìn)行催芽，2d出芽，之后進(jìn)行開燈處理，光期溫度控制在（26±1）℃，濕度為60%，暗期溫度控制在（20±1）℃，濕度為80%。

1.3測(cè)定項(xiàng)目

測(cè)定項(xiàng)目為株高、莖粗、地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量、壯苗指數(shù)，每個(gè)處理取10株，測(cè)定其平均值。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

為研究不同處理方式對(duì)番茄植株生長(zhǎng)和內(nèi)源激素含量的影響，本研究使用SAS9.1.3軟件的一般線性模型過(guò)程（GeneralLinearModel，GLM）進(jìn)行單因素方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同光照處理對(duì)株高的影響

由圖1所示，各處理株高都處于正常水平，4支14h和6支10h的光照處理株高較高，6支12h和6支14h株高次之，8支14h光照處理的幼苗株高最低。4支14h和6支10h光照處理的植物株高顯著高于后三者，其中4支14h和6支10h處理間沒(méi)有顯著性差異，且6支12h、6支14h和8支14h光照處理的植物株高也沒(méi)有顯著性差異。

2.2不同光照處理對(duì)莖粗的影響

由圖2所示，各處理莖粗都處于正常水平，以6支12h處理的莖粗最大，幼苗狀態(tài)最優(yōu)，6支14h和8支14h處理的次之，6支10h與4支14h處理的最小。6支12h、6支14h、8支14h和6支10h光照處理的植物莖粗沒(méi)有顯著性差異，但明顯高于4支14h處理的植物莖粗。

2.3不同光照處理對(duì)地上部鮮質(zhì)量的影響

由圖3可知，8支14h與6支14h光照處理的地上部鮮質(zhì)量最大，幼苗狀態(tài)最優(yōu)，6支12h和4支14h光照處理的次之，6支10h光照處理的最小。8支14h與6支14h處理的地上部鮮質(zhì)量顯著高于4支14h和6支10h處理的。

2.4不同光照處理對(duì)地下部鮮質(zhì)量的影響

由圖4可知，6支14h光照處理的地上部分鮮質(zhì)量最大，幼苗狀態(tài)最優(yōu)，8支14h，6支12h和6支10h光照處理的次之，4支14h光照處理的最小。6支14h處理的地上部鮮質(zhì)量顯著高于4支14h、6支10h、6支12h處理的，明顯高于8支

14h處理的。

2.5不同光照處理對(duì)壯苗指數(shù)的影響

由圖5可知，6支12h、6支14h和8支14h光照處理的壯苗指數(shù)最大，且3個(gè)光環(huán)境處理間的壯苗指數(shù)未達(dá)顯著性差異，6支10h和4支14h光照處理的次之，且與前3個(gè)處理達(dá)到了顯著性

差異。

3小結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果表明，黃瓜幼苗的莖粗、地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量和壯苗指數(shù)隨著光照強(qiáng)度和光照時(shí)間的增加都顯著性增加，但總體看來(lái)，6支12h、6支14h和8支14h光照環(huán)境處理間幼苗的質(zhì)量無(wú)顯著性差異，故綜合考慮，在中農(nóng)-Ⅲ型育苗設(shè)施環(huán)境條件下，采用光照時(shí)間為14h、光照強(qiáng)度為6支174.3μmol?m-2?s-1的光環(huán)境培育黃瓜中農(nóng)26號(hào)幼苗生長(zhǎng)較好。

參考文獻(xiàn)

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