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不同光質(zhì)對巖白菜農(nóng)藝性狀的影響

2015-02-21 18:46陳驪君郭鳳根
關(guān)鍵詞:根狀莖白膜光質(zhì)

陳驪君,郭鳳根

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,云南 昆明 650201)

不同光質(zhì)對巖白菜農(nóng)藝性狀的影響

陳驪君,郭鳳根

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,云南 昆明 650201)

【目的】 研究不同光質(zhì)處理對巖白菜形態(tài)指標(biāo)和生物量的影響,為巖白菜的高效栽培提供參考。【方法】 2011-2012年,在人工栽培巖白菜時(shí),通過覆蓋藍(lán)色、紅色、綠色、黃色和白色塑料薄膜,獲得5個(gè)不同光質(zhì)處理,比較各光質(zhì)處理對巖白菜株高、株幅、葉長、葉寬、根狀莖直徑、葉片數(shù)等形態(tài)指標(biāo)和生物量的影響。【結(jié)果】 覆蓋黃膜有利于巖白菜株高、株幅、葉片數(shù)、葉長、葉寬和根狀莖直徑的增加,覆蓋藍(lán)膜最不利于上述形態(tài)指標(biāo)的增加。紅膜、白膜和黃膜處理有利于巖白菜單株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量的增加,而藍(lán)膜處理則表現(xiàn)出抑制作用?!窘Y(jié)論】 在人工栽培巖白菜時(shí),覆蓋黃膜和紅膜有利于巖白菜生長和生物量的積累。

巖白菜;光質(zhì);農(nóng)藝性狀

巖白菜[Bergeniapurpurascens(Hook.f.et Thoms.)Engl.]是虎耳草科巖白菜屬(Bergenia)的一種多年生草本植物[1-4],富含巖白菜素和熊果苷等多酚類活性成分,具有藥用、食用和觀賞等多方面的開發(fā)利用價(jià)值[5-8]。但由于長期的過度利用,野生巖白菜資源已趨枯竭,人工栽培勢在必行。光質(zhì)是一類重要的生態(tài)因子,對藥用植物的生長發(fā)育和活性成分的積累有著顯著影響,已用于人參、鐵皮石斛、靈芝、丹參、紅景天等藥用植物的研究[9-16],如藍(lán)紅光能增加人參葉片中過氧化物酶的活性;紅光能促進(jìn)鐵皮石斛種苗根系和苗高生長,藍(lán)光能增加生物堿含量;藍(lán)光能提高靈芝的多糖含量;紅光能促進(jìn)丹參根系生長,增加紅景天甙含量和產(chǎn)量。但關(guān)于不同光質(zhì)對巖白菜生長發(fā)育和有效成分積累的影響尚未見報(bào)道,為此本試驗(yàn)通過覆蓋不同顏色的塑料薄膜得到5種不同的光質(zhì),比較巖白菜在這5種光質(zhì)條件下的形態(tài)和生物量表現(xiàn),旨在篩選出適用于巖白菜種植的最佳光質(zhì),為高效栽培巖白菜提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試巖白菜植株采集于云南省香格里拉縣小雪山,由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)郭鳳根教授鑒定。

在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)農(nóng)場的1個(gè)透光率為50%的大鋼架陰棚內(nèi)搭建5個(gè)小鋼架棚,分別覆蓋藍(lán)色、紅色、綠色、黃色和白色的塑料薄膜(均為上海偉康塑料薄膜有限公司生產(chǎn)),得到5個(gè)不同的光質(zhì)處理。于2011-04下旬,將巖白菜植株栽培在上述5個(gè)光質(zhì)處理下,株行距為30 cm×30 cm,每個(gè)光質(zhì)處理種植25~30株,各處理植株的株高、株幅、葉長、葉寬、葉片數(shù)、根狀莖直徑等基本一致,均采取相同的日常田間措施進(jìn)行管理。

1.2 方 法

1.2.1 形態(tài)指標(biāo)的觀測 在2011-09、2011-12、2012-04、2012-07、2012-10以及2013-05,分別觀測各光質(zhì)處理下所有巖白菜植株的形態(tài)指標(biāo),其中株高、株幅、葉長、葉寬等數(shù)據(jù)用直尺測定,根狀莖直徑用游標(biāo)卡尺測定,葉片數(shù)靠目測。

1.2.2 生物量的測定 于2011-10和2012-10,分別采挖各光質(zhì)處理的巖白菜植株各10株,分成2組,每組5株。將每組巖白菜分成葉片和根狀莖后分別稱質(zhì)量并求取平均值,獲得每株平均的葉片鮮質(zhì)量和根狀莖鮮質(zhì)量,兩者相加得單株鮮質(zhì)量(根細(xì)小且輕,在本研究中忽略不計(jì));烘干后分別稱質(zhì)量并求取平均值,獲得每株平均的葉片干質(zhì)量和根狀莖干質(zhì)量,兩者相加得單株干質(zhì)量。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 用Excel 2003軟件對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,用SPSS 16.0軟件[17]對各形態(tài)指標(biāo)和生物量指標(biāo)進(jìn)行方差分析及多重比較,用Excel 2003軟件對各形態(tài)指標(biāo)做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光質(zhì)對巖白菜形態(tài)指標(biāo)的影響

巖白菜株高在各光質(zhì)處理下的變化趨勢見圖1。

圖1 不同光質(zhì)對巖白菜株高的影響
Fig.1 Effects of light quality on plant height ofBergeniapurpurascens

由圖1可見,2012-07,黃膜處理株高最高,藍(lán)膜處理最低;2012-10,黃膜和紅膜處理株高高于綠膜、白膜與藍(lán)膜處理。總體而言,黃膜處理有利于巖白菜長高,而藍(lán)膜處理不利于巖白菜長高。

各光質(zhì)處理下巖白菜株幅的測定結(jié)果見圖2。由圖2可見,2011-09與2011-12,紅膜處理株幅大于其余膜處理;2012-07與2012-10,黃膜處理株幅大于其余膜處理;2013-05,黃膜和綠膜處理株幅大于藍(lán)膜、紅膜和白膜處理??傮w而言,隨著光質(zhì)處理時(shí)間的延長,黃膜有利于株幅增加而藍(lán)膜不利于株幅增長的趨勢逐漸顯現(xiàn)出來。

各光質(zhì)處理下巖白菜葉長測定結(jié)果見圖3。圖3顯示,2011-09與2011-12,紅膜處理葉長最長;2012-04,各光質(zhì)處理間葉長差異不大;2012-07,黃膜、紅膜和綠膜處理葉長較長;2012-10與2013-05,黃膜處理葉長大于其他4種光質(zhì)處理??傮w而言,隨著光質(zhì)處理時(shí)間的延長,黃膜有利于葉片變長而藍(lán)膜不利于葉長增加的趨勢逐漸體現(xiàn)出來。

圖2 不同光質(zhì)對巖白菜株幅的影響
Fig.2 Effects of light quality on plant width ofBergeniapurpurascens

圖3 不同光質(zhì)對巖白菜葉長的影響
Fig.3 Effects of light quality on leaf length ofBergeniapurpurascens

各光質(zhì)下巖白菜葉寬的變化趨勢見圖4。圖4顯示,2011-09,紅膜、藍(lán)膜和綠膜處理葉寬大于黃膜和白膜處理;2011-12,紅膜、藍(lán)膜和黃膜處理葉寬大于綠膜和白膜處理;2012-04,各光質(zhì)處理間葉寬差異不大;2012-07,黃膜、紅膜和綠膜處理葉寬大于白膜和藍(lán)膜處理;2012-10,黃膜處理葉寬最大;2013-05,紅膜處理葉寬小于其他光質(zhì)處理??傮w而言,黃膜處理有利于巖白菜葉寬增加,而藍(lán)膜、白膜處理相反。

圖4 不同光質(zhì)對巖白菜葉寬的影響
Fig.4 Effects of light quality on leaf width ofBergeniapurpurascens

各光質(zhì)處理下巖白菜葉片數(shù)的測定結(jié)果見圖5。圖5表明,2011-09和2012-04,各光質(zhì)處理間葉片數(shù)基本一致;2011-12,紅膜和黃膜處理葉片數(shù)多于綠膜、藍(lán)膜和白膜處理;2012-07,白膜和黃膜處理葉片數(shù)多于紅膜和綠膜處理,藍(lán)膜處理葉片數(shù)最少;2012-10,白膜、黃膜和紅膜處理葉片數(shù)多于綠膜和藍(lán)膜處理;2013-05,黃膜和綠膜處理葉片數(shù)多于藍(lán)膜、紅膜和白膜處理。由此可見,白膜處理對葉片數(shù)的影響在不同時(shí)間點(diǎn)表現(xiàn)不穩(wěn)定,而黃膜處理增加葉片數(shù)的趨勢在2年時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)很穩(wěn)定。

不同光質(zhì)下巖白菜根狀莖直徑的變化趨勢見圖6。由圖6可以看出,2011-09,根狀莖直徑在各光質(zhì)處理間無明顯差異;2011-12,黃膜、藍(lán)膜和紅膜處理根狀莖直徑大于綠膜和白膜處理,其中白膜處理根狀莖直徑最細(xì);2012-04,綠膜處理的根狀莖直莖大于其余4種處理;2012-07,黃膜處理根狀莖直莖大于其他處理;2012-10,黃膜和紅膜根狀莖直徑明顯高于其他處理;2013-05,黃膜處理根狀莖直徑大于綠膜、白膜、藍(lán)膜和紅膜處理,藍(lán)膜處理根狀莖直徑最細(xì)??傮w上看,隨著處理時(shí)間的延長,黃膜處理使根狀莖直徑增大的趨勢逐漸體現(xiàn)出來。

圖5 不同光質(zhì)處理對巖白菜葉片數(shù)的影響
Fig.5 Effects of light quality on leaf number ofBergeniapurpurascens

圖6 不同光質(zhì)對巖白菜根狀莖直徑的影響
Fig.6 Effects of light quality on rhizome diameter ofBergeniapurpurascens

2.2 不同光質(zhì)對巖白菜生物量的影響

2.2.1 鮮質(zhì)量 不同光質(zhì)處理對巖白菜鮮質(zhì)量的影響見表1。由表1可見,2011年白膜和紅膜處理葉片鮮質(zhì)量顯著高于藍(lán)膜處理,但與黃膜和綠膜處理差異不顯著,黃膜和綠膜處理與藍(lán)膜處理間差異也不顯著;2012年藍(lán)膜處理葉片鮮質(zhì)量顯著低于另4種處理,而后4者間差異不顯著。

注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母者表示差異顯著(P<0.05),標(biāo)不同大寫字母者表示差異極顯著(P<0.01)。下表同。

Note:Different lowercase letters in each column indicate significant difference (P<0.05),different capital letlers indicate extremly significant difference (P<0.01).The same below.

從根狀莖鮮質(zhì)量來看,2011年各光質(zhì)處理間差異均未達(dá)到顯著水平;2012年,紅膜、黃膜和白膜處理根狀莖鮮質(zhì)量顯著高于藍(lán)膜處理,但與綠膜處理間差異不顯著,綠膜處理與藍(lán)膜處理間差異也不顯著(表1)。

從單株鮮質(zhì)量來看,2011年白膜處理顯著高于藍(lán)膜處理,白膜處理與黃膜、紅膜、綠膜處理間差異不顯著,黃膜、紅膜、綠膜處理與藍(lán)膜處理間差異也不顯著;2012年,藍(lán)膜處理單株鮮質(zhì)量極顯著低于另4種處理,而后4者間差異不顯著(表1)。

綜合分析上述3個(gè)指標(biāo)可知,紅膜、白膜和黃膜處理有利于巖白菜鮮質(zhì)量的增加,而藍(lán)膜處理不利于巖白菜鮮質(zhì)量的增加。

2.2.2 干質(zhì)量 由表2可見, 2011年紅膜和白膜處理葉片干質(zhì)量極顯著高于藍(lán)膜處理,黃膜和綠膜處理與紅膜、白膜和藍(lán)膜處理間差異均不顯著。

從根狀莖干質(zhì)量來看,2011年5種光質(zhì)處理間差異均不顯著;2012年,紅膜和黃膜處理根狀莖干質(zhì)量顯著高于藍(lán)膜處理,白膜和綠膜處理與紅膜、黃膜和藍(lán)膜處理間差異均不顯著(表2)。

從單株干質(zhì)量來看,2011年黃膜處理顯著高于藍(lán)膜處理,白膜、紅膜和綠膜處理與黃膜、藍(lán)膜處理間差異均不顯著。2012年,藍(lán)膜處理單株干質(zhì)量顯著低于另4種處理,而后4者間差異不顯著(表2)。

綜合分析上述3個(gè)指標(biāo)可知,紅膜、白膜和黃膜處理有利于巖白菜干質(zhì)量的增加,而藍(lán)膜處理不利于巖白菜干質(zhì)量的增加。

表2 不同光質(zhì)對巖白菜干質(zhì)量的影響
Table 2 Effects of light quality on dry weight ofBergeniapurpurascens

3 討 論

光是植物生存、生長和發(fā)育不可缺少的生態(tài)因子。本研究中,2012-07紅膜、綠膜和黃膜處理巖白菜株幅較大,2012-10紅膜和黃膜處理株幅都有較大增加。2011-09-2013-05,紅膜、綠膜和黃膜處理葉長和葉寬總體較其他膜處理大;2012-10,黃膜處理葉長和葉寬較其他膜處理高。2012-07和2012-10黃膜和白膜處理葉片數(shù)較多,此時(shí)黃膜處理根狀莖達(dá)到最佳生長狀態(tài);藍(lán)膜最不利于巖白菜形態(tài)發(fā)育。

本研究結(jié)果表明,生長1年后,紅膜、黃膜和白膜處理巖白菜單株干質(zhì)量高于其他膜處理。這與燈盞花植株平均生物量在紅、黃、紫、藍(lán)膜下比無色膜下均降低的研究結(jié)果[18]不同??赡苁怯捎趲r白菜植株在黃光、紅光和白光下更有利于電子傳遞,光合作用充分,有利于巖白菜碳水化合物的形成。這與徐克章等[14]關(guān)于“紅光有利于碳水化合物的合成,紅光處理使人參植株莖、葉徒長”的研究結(jié)果基本一致。本研究中,藍(lán)膜處理下巖白菜的形態(tài)指標(biāo)表現(xiàn)最差,且生物量積累最低,這一現(xiàn)象在丹參的相關(guān)研究中也有發(fā)現(xiàn)[13]。但藍(lán)光抑制作用的具體機(jī)制尚不明確,有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

不同光質(zhì)對巖白菜生長和干物質(zhì)的積累有明顯影響。巖白菜在黃膜下生長最好,在藍(lán)膜下生長較差。黃膜和紅膜有利于巖白菜生物量的積累,藍(lán)膜處理巖白菜的生物量最低。因此,在人工栽培巖白菜時(shí),覆蓋黃色或紅色塑料薄膜有利于其生長及生物量積累。

志謝:云南農(nóng)業(yè)大學(xué)的李玉強(qiáng)、朱映安、趙桂茹等參與了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的觀測,在此表示衷心的感謝!

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Sp是指施工項(xiàng)目在考核期內(nèi)的計(jì)劃安全保障水平;Sa則是指施工項(xiàng)目在考核期內(nèi)實(shí)際安全保障水平。Sp與Sa的取值范圍均為(0,1)。

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Effects of light quality on agronomic characteristics ofBergeniapurpurascens

CHEN Li-jun,GUO Feng-gen

(CollegeofAgronomyandBiotechnology,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming,Yunnan650201,China)

【Objective】 This paper researched the effects of different light qualities on morphological and biomass characters ofBergeniapurpurascensto provide scientific basis for their high-effective cultivation.【Method】 Five light quality treatments were obtained by covering blue,red,green,yellow and white plastic films over plants during 2011-2012 and the effects of different light qualities on plant height,plant width,leaf length,leaf width,rhizome diameter,leaf number and biomass ofB.purpurascenswere compared.【Result】 Covering yellow film was beneficial to increase plant height,plant width,leaf number,leaf length,leaf width and rhizome diameter while covering blue film was unsuitable for the increase of above characters.Covering red,white and yellow films was in favor of increasing the fresh weight and dry weight while covering blue film would inhibit the increase of fresh weight and dry weight.【Conclusion】 Covering yellow and red films was suitable for the growth and accumulation of dry materials inB.purpurascens.

Bergeniapurpurascens(Hook.f.et Thoms.)Engl.;light quality;agronomic characteristics

2013-10-16

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“滇產(chǎn)巖白菜中巖白菜素和熊果苷含量及生物量對環(huán)境因子的響應(yīng)機(jī)制研究 (81060341)”

陳驪君(1989-),女,云南云龍人,在讀碩士,主要從事植物資源的評價(jià)與利用研究。E-mail:chenlj0085@foxmail.com

郭鳳根(1964-),男,浙江平湖人,教授,博士,博士生導(dǎo)師,主要從事植物資源的評價(jià)與利用研究。 E-mail:yngfg@sina.cn

時(shí)間:2015-01-05 08:59

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.02.030

S625.5+2

A

1671-9387(2015)02-0217-06

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20150105.0859.030.html

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