不同光質(zhì)對(duì)白魔芋生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

李南林等

摘 要：為了給白魔芋保護(hù)地栽培提供理論依據(jù)，分別以白色、紅色、綠色、藍(lán)色、紫色薄膜覆蓋大棚種植白魔芋，不覆膜為對(duì)照（CK），研究不同光質(zhì)對(duì)白魔芋生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，覆膜處理較對(duì)照提早15 d左右出苗；藍(lán)膜處理抑制葉柄長(zhǎng)度和粗度的增長(zhǎng)，而紅膜處理促進(jìn)葉柄長(zhǎng)度和粗度的增長(zhǎng)；紅膜處理100 d時(shí)壯苗指數(shù)最高，為43.43，顯著高于對(duì)照和其他有色膜處理，比對(duì)照提高52.44%；藍(lán)膜處理葉綠素含量最高，為8.17 mg/g（干樣質(zhì)量），較對(duì)照提高32.17%；紅膜處理球莖葡甘聚糖（KGM）含量最高，為60.55%，較對(duì)照提高18.24%；紅膜處理產(chǎn)量最高，為2 517.13 kg/667 m2，較對(duì)照提高28.86%，較白膜提高7.82%。

關(guān)鍵詞：光質(zhì)；有色膜；白魔芋；生長(zhǎng)；產(chǎn)量

白魔芋（Amorphophallus albus P. Y. Liu et J. F.Chen）是我國(guó)特有的天南星科（Araceae）魔芋屬

（Amorphophallus）植物，廣泛種植于我國(guó)云南、貴

州[1]、四川。白魔芋作為我國(guó)魔芋主栽品種之一，在魔芋屬中葡甘聚糖（KGM）含量最高，但是相比于花魔芋等主栽品種，其產(chǎn)量卻較低[2]。因而，如何提高白魔芋的產(chǎn)量是研究人員關(guān)注的重要課題。光質(zhì)是不同波長(zhǎng)的光譜，由最大輻射能量的波長(zhǎng)和光輻射的波長(zhǎng)范圍所決定。光質(zhì)既可以通過光受體的調(diào)節(jié)，將光信號(hào)從葉傳到根系，并對(duì)整個(gè)植株的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)行調(diào)控[3]，也可以通過影響植物內(nèi)源激素水平來實(shí)現(xiàn)對(duì)根、莖、葉的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)[4]。不同光質(zhì)對(duì)同種植物同時(shí)期生長(zhǎng)的影響存在顯著差異[5]。近年來，不同光質(zhì)對(duì)薯芋作物生長(zhǎng)及增產(chǎn)的研究報(bào)道頗多，但關(guān)于光質(zhì)對(duì)白魔芋生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響卻鮮有報(bào)道。為此，本試驗(yàn)通過透光率相近的白色、紅色、綠色、藍(lán)色、紫色薄膜覆蓋大棚，創(chuàng)造不同光質(zhì)環(huán)境進(jìn)行白魔芋栽培，研究不同光質(zhì)下白魔芋生長(zhǎng)及產(chǎn)量差異，為設(shè)施栽培白魔芋提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

種芋材料：10 g左右的白魔芋種芋球莖若干（由西南大學(xué)石柱魔芋基地提供）。

薄膜材料：厚度為0.08 mm，透光率為85%～90%，顏色為白色、紅色、綠色、藍(lán)色、紫色（由濟(jì)南永發(fā)塑料廠提供）。

1.2 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

2014年4～10月于西南大學(xué)石柱縣魔芋示范實(shí)踐基地鋼架結(jié)構(gòu)大棚內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)地海拔900 m，肥力中等。

1.3 試驗(yàn)處理

以透光率相近的白色膜、紅色膜、綠色膜、藍(lán)色膜、紫色膜覆蓋大棚，進(jìn)行白魔芋栽培，為試驗(yàn)組，以無薄膜覆蓋栽培為對(duì)照（CK）。采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。小區(qū)面積7 m2，播種量100 kg/667 m2，即每小區(qū)播種100個(gè)白魔芋種芋；復(fù)合肥50 kg/667 m2，有機(jī)肥600 kg/667 m2作為基肥；壟作栽培，株行距為20 cm×25 cm，按照常規(guī)進(jìn)行管理。播種時(shí)間為4月20日。

1.4 測(cè)試指標(biāo)

從魔芋播種開始，每15 d左右分別測(cè)定各個(gè)小區(qū)的出苗數(shù)，直至苗齊；播種后20 d開始取樣，各處理選擇代表性植株5株，每20 d取樣一次，每次按如下方法進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定：葉柄長(zhǎng)度、葉柄粗度參照NY/T 2500-2013 測(cè)定[6]；壯苗指數(shù)參照張超等[7]方法測(cè)定；葉綠素含量參照李合生[8]方法測(cè)定；收獲后測(cè)定魔芋產(chǎn)量和KGM含量，其中 KGM含量參照王照利等[9]方法測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用Excel、SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光質(zhì)處理對(duì)出苗情況的影響

從表1可以看出，在5月21日前后，試驗(yàn)大棚內(nèi)的白魔芋開始破土出苗，而對(duì)照在6月4日前后才開始破土出苗，因而覆膜處理較對(duì)照提早15 d左右出苗。不過各處理間出苗率無顯著性差異。

2.2 不同光質(zhì)處理對(duì)農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，白魔芋播種后20～60 d，葉柄長(zhǎng)度隨處理時(shí)間延長(zhǎng)而快速增加；播種后60～100 d，葉柄長(zhǎng)度隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)增長(zhǎng)緩慢，并趨于穩(wěn)定。白膜處理、紅膜處理、綠膜處理、藍(lán)膜處理、紫膜處理各個(gè)處理間，除播種后60 d外，紅膜處理葉柄長(zhǎng)度同期相比最大；藍(lán)膜處理各個(gè)時(shí)期葉柄長(zhǎng)度同期相比最小。在播種后40～100 d，紅膜處理和藍(lán)膜處理間，葉柄長(zhǎng)度的生長(zhǎng)變化存在顯著性差異；除播種后60 d外，其他處理均與對(duì)照存在顯著性差異。在播種后100 d時(shí)，紅膜處理的葉柄長(zhǎng)度最大，為28.4 cm，較CK高16.67%，藍(lán)膜處理的葉柄長(zhǎng)度最小，為21.6 cm，較對(duì)照低12.19%。以上試驗(yàn)結(jié)果說明，紅膜處理在一定程度上促進(jìn)葉柄長(zhǎng)度增加，藍(lán)膜處理抑制葉柄長(zhǎng)度增加。

由表3可知，葉柄粗度在播種后20～80 d，隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)而快速增加；在播種后80～100 d，隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸趨于穩(wěn)定。白膜處理、紅膜處理、綠膜處理、藍(lán)膜處理、紫膜處理各個(gè)處理間，紅膜處理葉柄粗度同期相比最大；播種80 d以后，藍(lán)膜處理葉柄粗度同期相比最小。在播種后40～100 d，紅膜處理和藍(lán)膜處理間，葉柄粗度的生長(zhǎng)變化存在顯著性差異，除播種后60 d外，均與對(duì)照存在顯著性差異。在100 d時(shí)，紅膜處理葉柄粗度最大，為1.56 cm，較對(duì)照高19.14%；藍(lán)膜處理葉柄粗度最小，為1.16 cm，較對(duì)照低10.87%。綜上所述，紅膜處理在一定程度上促進(jìn)葉柄粗度增加，而藍(lán)膜處理對(duì)葉柄粗度的增加有抑制作用。

由表4可知，播種后60～100 d，紅膜處理下各個(gè)時(shí)期的壯苗指數(shù)同期相比最大，且顯著大于同期對(duì)照。在100 d時(shí)，紅膜處理壯苗指數(shù)最大，為43.43，顯著大于其他處理；而藍(lán)膜處理的壯苗指數(shù)最小，為27.36；白膜處理下壯苗指數(shù)顯著大于紫膜、綠膜、藍(lán)膜以及對(duì)照；紫膜處理與綠膜處理壯苗指數(shù)間無顯著性差異，但均大于對(duì)照與藍(lán)膜處理；藍(lán)膜處理與對(duì)照壯苗指數(shù)差異不顯著。以上結(jié)果說明，紅膜處理下白魔芋生長(zhǎng)勢(shì)最好，苗質(zhì)量最好。

2.3 不同光質(zhì)處理對(duì)葉片葉綠素含量的影響

從圖1可知，各處理葉片中葉綠素含量隨葉齡增長(zhǎng)，先逐漸增加；播種100 d后，各處理葉片中葉綠素含量趨于穩(wěn)定；播種140 d后，各處理葉片中葉綠素含量呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。這與白魔芋從幼齡苗到成熟苗的生長(zhǎng)發(fā)育過程，及葉片衰老過程基本一致[1]。本試驗(yàn)不同處理各個(gè)時(shí)間段的葉綠素含量均明顯高于對(duì)照。在播種后100 d時(shí)，葉片中葉綠素含量趨于穩(wěn)定，且由高到低依次為藍(lán)膜、紫膜、紅膜、綠膜、白膜；其中藍(lán)膜處理下葉綠素含量為8.34 mg/g（干樣質(zhì)量），比對(duì)照高32.17%，其他顏色的膜處理組依次分別比對(duì)照高29.31%、25.51%、19.33%、13.79%。

2.4 不同光質(zhì)處理對(duì)球莖KGM含量的影響

KGM是魔芋的主要貯藏物質(zhì)，也是魔芋產(chǎn)量形成的主要成分，KGM含量的多少可反映魔芋品質(zhì)的優(yōu)劣，由圖2可知，各覆膜處理中，紅膜處理球莖KGM含量最高，其次為藍(lán)膜、白膜、紫膜、綠膜，分別比對(duì)照高18.24%、13.18%、7.66%、-8.96%、

-12.72%。

2.5 不同光質(zhì)處理對(duì)產(chǎn)量的影響

由表5可知，覆膜處理下的白魔芋產(chǎn)量顯著高于對(duì)照，并且紅膜、紫膜、綠膜、藍(lán)膜下白魔芋產(chǎn)量顯著大于白膜處理，其中紅膜處理產(chǎn)量最高，為2517.13 kg/667 m2，較對(duì)照提高28.86%，較白膜提高7.82%。

3 結(jié)論與討論

光質(zhì)通過光受體的調(diào)節(jié)，將光信號(hào)從葉傳到根系，并對(duì)整個(gè)植株的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)行調(diào)控。本試驗(yàn)通過不同顏色的薄膜創(chuàng)造不同復(fù)合光質(zhì)，而不同光質(zhì)下白魔芋的生長(zhǎng)具有顯著差異，藍(lán)膜處理抑制白魔芋葉柄長(zhǎng)度和粗度的增長(zhǎng)，而紅膜處理促進(jìn)葉柄長(zhǎng)度和粗度的增長(zhǎng)，這與杜建芳等[10]的試驗(yàn)結(jié)果紅光促進(jìn)油菜幼苗的生長(zhǎng)是一致的。作物不同，光質(zhì)影響的結(jié)果也不一致，例如余讓才等[11]的研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)光抑制水稻幼苗伸長(zhǎng)，而田發(fā)明等[12]研究表明，藍(lán)光促進(jìn)甜椒幼苗伸長(zhǎng)。有人認(rèn)為這是因?yàn)榧t光促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)，而藍(lán)光具有相反的效果，還有人認(rèn)為植物的伸長(zhǎng)并不僅僅是因?yàn)榧t光的作用，還與藍(lán)光的缺乏有關(guān)[13]。紅膜處理下白魔芋壯苗指數(shù)最高，為43.43，顯著大于其他處理，藍(lán)膜處理壯苗指數(shù)最小，這與不同顏色塑料薄膜的透射光譜比率有關(guān)，例如史宏志等[14]研究發(fā)現(xiàn)，在復(fù)合光中增加紅光比例對(duì)煙草葉面積的增加有一定的促進(jìn)作用，但葉片的葉重降低，葉片變薄，造成地上部質(zhì)量降低，地下部質(zhì)量增加，最終影響其壯苗指數(shù)。

光質(zhì)對(duì)植物葉片葉綠素含量的影響也因植物種類不同而異。增加藍(lán)光比率可使煙草葉綠素含量增加，而增加紅光比率可降低其葉綠素含量[14]；生姜葉片葉綠素含量以藍(lán)膜及綠膜處理較高，均高于白膜[15]；藍(lán)光處理下鐵皮石斛葉片葉綠素含量最高[16]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，藍(lán)膜處理白魔芋葉片葉綠素含量最高，紫膜、紅膜、綠膜、白膜、CK依次降低。

KGM含量決定魔芋的內(nèi)在品質(zhì)，本試驗(yàn)結(jié)果表明，紅膜和藍(lán)膜處理促進(jìn)白魔芋KGM的積累，這與前人研究結(jié)果紅光促進(jìn)豌豆可溶性糖的積累[17]，以及藍(lán)光有利于布朗葡萄藻多糖的積累[18]相一致。但是光質(zhì)對(duì)不同植物體內(nèi)可溶性糖含量的影響是有差異的，例如紅光和藍(lán)光抑制庫(kù)拉索蘆薈可溶性糖的積累[19]。覆膜處理白魔芋產(chǎn)量的影響顯著大于對(duì)照，并且紅膜處理白魔芋產(chǎn)量較對(duì)照提高28.86%，較白膜提高7.82%。

此外，本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，所有覆膜處理出苗時(shí)間均比對(duì)照提早15 d左右，這與夏海乾等[20]的試驗(yàn)結(jié)果覆膜處理下通過光溫效應(yīng)植物能早生快發(fā)是一致的。綜上所述，白魔芋采用紅膜覆蓋栽培，能保證其提早出苗且壯苗指數(shù)高，還能提高KGM含量和增加產(chǎn)量。

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Abstract： In order to provide a theoretical reference for protected cultivation of Amorphophallus albus， we cultivated amorphophallus albus in greenhouses which were covered with white， red， green， blue or purple plastic film， and studied effects of different light qualities on growth and yield of A. albus. The results showed that， the seeding stage of film treatment was 15 days earlier than the control. The blue film treatment inhibited the increase of petiole length and diameter. The red film treatment promoted the increase of petiole length and diameter. After red film treating with 100 days， seedling index of red film was 43.43， which was significantly higher than the control and other colored plastic film treatments， and it was higher than control by 52.44%. The chlorophyll content of blue film treatment was the highest， which was 8.17 mg/g， it increased 32.17% than control. The KGM content of red film treatment was the highest， which was 60.55%， and it was higher than control by 18.24%. The yield of red film treatment was the highest， which was

2 517.13 kg/667 m2， and it was higher than control and white plastic film by 28.86% and 7.82% respectively.

Key words： Light quality； Colored plastic film； Amorphophallus albus； Growth； Yield