一种利用LED植物生长灯培育粉葛组培苗的管理技术措施.pdf

※农业科学 农业与技术 2020， Vol.40， No.02一种利用 LED 植物生长灯培育粉葛组培苗的管理技术措施王艳1欧昆鹏1杨远宁1黄日盛2张尚文1黄恒文3黄鸿华2 1． 广西壮族自治区农业科学院生物技术研究所 ， 广西 南宁 530007;2． 藤县农业科学研究所 ， 广西 藤县 543300;3． 广西农业广播电视学校藤县分校 ， 广西 藤县 543300摘 要 粉葛是一种药食两用的作物 ， 具有一定的栽培价值 。近年来粉葛种植越来越受到人们的重视 ， 种植面积持续扩大 。为了保证粉葛的优质种源 ， 通过组织培养技术繁育粉葛组培苗逐渐取代了传统的压条和扦插繁殖方式 。通过对比试验发现 ， 利用 LED 植物生长灯培育粉葛组培苗的管理技术措施能有效地解决粉葛组培苗育苗成活率低以及有效光照度不够而出现茎秆细 、徒长 、移栽抗性低等问题 。关键词 LED 植物生长灯 ; 粉葛 ; 组培苗中图分类号 S－3文献标识码 A DOI 10. 19754/j. nyyjs. 20200130003收稿日期 2019－12－05基金项目 广西科技重大专项 项目编号 AA17204056 ; 广西藤县粉葛试验站项目 项目编号 桂 TS201431 ; 广西农业科学院基本科研业务专项 项目编号 桂农科 2019M16 ; 广西农业科技自筹经费项目 项目编号 Z201921专利 该项管理技术措施已获得中华人民共和国国家知识产权局发明专利 专利号 ZL 2016 1 0292172. X， 授权公告号 CN 105900741 B作者简介 王艳 1982－ ， 女 ， 硕士 ， 农艺师 。研究方向 作物育种与栽培技术 ; 通讯作者欧昆鹏 1982－ ， 男 ， 硕士 ， 副研究员 。研究方向 葛根种质创新与栽培技术 。LED 植物生长灯是采用半导体发光原理制造的一种节能环保灯 ， 近年来已广泛用于蔬菜 、花卉大棚和温室补充光照［ 1， 2］， 其波长类型丰富 ， 发光效率高 ，可按照叶绿素吸收光谱的特定波长组合成复合光均衡照射作物 。同时 ， LED 植物生长灯还具有热负荷低 、使用寿命长 、节能环保和运行成本低等优点［ 3， 4］， 可用于大棚多层栽培 ， 使生产空间得到充分利用 。随着设施农业的发展 ， 根据植物特征广谱来调整补光已成为可能 ， 光质对植物生长及果实品质有重要的影响 。粉葛 Pueraria thomsonii Benth 为豆科葛属藤本植物 ， 是国家农业部和卫计委共同认定的药食两用植物 。目前粉葛组培苗育苗主要采用简易大棚育苗的方式［ 5］， 由于冬春季节 ， 特别在北方地区弱光寡照 ， 棚室内的光照条件不能满足粉葛组培苗生产的需要 ， 因此 ， 研究粉葛补光技术成为培养粉葛组培苗需要解决的问题之一 。为了解决该问题 ， 广西农业科学院生物技术研究所通过研究分析粉葛的需光特性 ， 采用 LED灯处理 、白炽灯处理进行粉葛组培养培育 ， 根据成活率 、壮苗率和霉菌感染率等指标来进行对比 ， 选取适宜粉葛组培苗栽培的补光方法 ， 从而总结出一种利用LED 植物生长灯培育粉葛组培苗的方法 ， 较大地提高了育苗的成活率与壮苗率 。1 材料与方法1. 1 试验材料主要试验材料为粉葛组培幼苗 。1. 2 试验方法温室大棚内装置 LED 植物生长灯 ， 研究粉葛组培苗的成活率 、壮苗率和污染率 。1. 3 试验设计试验地点为广西壮族自治区农业科学院农场 ， 试验设计主要有以下步骤 。1. 3. 1 搭建大棚利用钢架进行大棚的搭建 ， 大棚一侧设卷闸门 ，用于卷起或者放下以调节棚内温度 ， 使温度稳定在20～25℃， 设计高度为 1. 4～ 1. 7m， 以方便人员进出大棚进行粉葛组培苗栽培管理 。1. 3. 2 试验设计设计 3 个处理 ， 即对照 ， LED 植物生长灯处理 ，白炽灯处理 。根据所建立大棚的面积确定植物生长灯的数量 。其中 ， 对照处理不设灯头 ; LED 植物生长灯处理中红光灯数量与蓝光灯数量比为 4 ∶ 1; 白炽灯处理中灯头均为白炽灯头 。每单元植物生长灯形状采用盒式结构 ， 内置风扇散热片 。图 1 LED 植物生长灯分布设计示意图72020， Vol.40， No.02 农业与技术 ※农业科学1. 3. 3 育苗基质选择选用干净的黄土 、黄沙 、有机肥作为育苗基质 。其中 ， 有机肥主要成分为羊粪 、鸡粪 、花生麸 、茶麸 ， 按照 1 ∶ 1 ∶ 0. 5 ∶ 0. 2 的比例混匀发酵 ; 育苗基质中的黄土 、黄沙 、有机肥比例为 1 ∶ 1 ∶ 0. 2。1. 3. 4 挑选粉葛组培苗将粉葛组培苗置于 19～21℃的水中清洗 ， 将培养基洗净后用恶霉灵浸泡 ， 浸泡时间为 4～5min; 浸泡后的组培苗置于阴凉通风的地方以避免吹风或者太阳直晒 。1. 3. 5 育苗选用底面直径 、高分别为 8cm9cm的普通圆形塑料营养杯进行育苗 ， 将育苗基质装入每个营养杯中 ，育苗基质铺平后需离营养杯杯口 1～2cm。粉葛组培苗分别植入装好基质的营养杯后 ， 营养杯按列阵式方形进行排列 。营养杯以生长灯的灯芯为中心 ， 以四周3. 5m2范围内为限 ， 用数字标记每个营养杯 。每天观察组培苗生长状况并进行位置互换 ， 即靠近灯芯的粉葛组培苗生长速度比远离灯芯组的粉葛组培苗高或者粗壮茂盛时 ， 将远离植物灯长势较矮或者细条干枯的粉葛组培苗与靠近植物生长灯长势较高或者粗壮茂盛的粉葛组培苗调换位置 ， 以达到生长一致的目的 。1. 3. 6 育苗前期管理组培苗植入营养杯后 14～16d 为育苗前期 。前期需每天早晚各淋水 1 次 ， 同时保持棚内温度在 18 ～30℃之间 ， 湿度在 70～90之间 。每 7d 喷 1 次兑水稀释 300 倍液的多菌灵 。根据阴晴天气决定照明时长 ， 在阴雨天气 ， 植物生长灯全天 24h 照明 ; 在晴天 ， 每天开灯时间控制在 16～17h。1. 3. 7 育苗中期管理组培苗植入营养杯后 24～28d 为育苗中期 。此时组培苗已明显进入生长旺盛阶段 ， 叶片生长明显 ， 根系伸展 。每天早上 8 ∶ 009 ∶ 00 需淋水 1 次 ， 同时打开大棚 ， 通风换气 ， 达到炼苗目的 。植物生长灯开灯时间 ， 晴天每天 14h 左右 ， 阴雨天每天 16～18h。1. 3. 8 育苗后期管理组培苗植入营养杯后 29d 到移栽这段时间为育苗后期 。此时需全天打开大棚进行通风换气 ， 以起到炼苗和降低湿度 ， 防止白粉病 、霜霉病 、霉菌等真菌性病害发生的作用 。遇到粉葛组培苗育苗杯土发干发白则需立刻浇水 ， 若未出现粉葛组培苗育苗杯土发干发白则 1～2d 淋水 1 次 。植物灯每天开灯时间控制在 10～12h。1. 3. 9 移栽育苗后期的组培苗 ， 在适合大田移栽环境时立即进行移栽 。需注意气温高于 35℃ 或者低于 10℃ 或连续阴雨的条件下不适宜移栽 。移栽前植物生长灯开灯时间提高到 24h/d， 在大田温度温度为 20～30℃ 时进行移栽 。移栽后统计成活率 、壮苗率和霉菌感染率 ，作进一步分析 。2 结果与分析表 1 不同处理下的粉葛组培苗情况 1000 株 单位 处理 成活率 壮苗率 霉菌感染率空白对照 15 0 0. 5LED 植物生长灯处理 98 92 0. 5白炽灯处理 35 12 0. 52从表 1 中可以看出 ， 经过 LED 植物生长灯处理的粉葛栽培幼苗成活率高达 98， 远高于空白对照的15和白炽灯处理的 35， 壮苗率也达到了 92， 远高于空白对照的 0 和白炽灯处理的 12。而 3 个处理的霉菌感染率差异不大 ， 空白对照 、LED 植物生长灯和白炽灯处理下的霉菌感染率分别为 0. 5、0. 5和0. 52， 说明经过生长灯处理不会对粉葛栽培幼苗的霉菌感染率有影响 。3 结论从试验结果中得出 ， 在不需要提升棚内温度的情况下 ， 经过 LED 植物生长灯处理 ， 组培苗的成活率以及壮苗率对比往年有显著提高 ， 而霉菌感染率则基本无变化 。从粉葛栽培管理的角度考虑 ， 利用 LED 植物生长灯进行温室大棚培育 ， 不仅成活率和壮苗率较高 ，而且可以根据市场需求进行培育时间调整 ， 将培育时间提至上一年 12 月份 。调整时间可以克服冬末春初季节的天气阴冷 、温度低 、光照度不够而造成粉葛培养成苗率低的技术难点 ， 节约时间成本 ， 还可以错开粉葛集中上市销售的高峰期 ， 从而提高葛薯的经济效益 。参考文献［ 1］ Yrio N C， Goins G D， Kagie H Ｒ， et al． Improving spinach， rad-ish， and lettuce growth under red light－emitting diodes LEDswith blue light supplementation ［ J］ ． Hort Science， 2001， 36 2 380－383．［ 2］ Pusps Ｒ P， Ikuo K， Ｒyosuke M． Effect of red and blue light emit-ting diodes on growth and morphogenesis of grapes ［ J］ ． Plant Cell-Tiss Organ Cult， 2008 92 147－153．［ 3］ Mou N N． Ｒeview of applying light emitting diodes LEDs in planttissue culture ［ J］ ． Propagation Technique， 2000， 14 4 220－222．［ 4］ Wei L L， Yang Q C， Liu S L． Ｒeview on research and developingtrends of light－emitting diode in plant factory ［ J］ ． Chinese Agricul-ture Science Bulletin， 2007， 23 11 408－411．［ 5］ 肖旭林 ， 李集文 ， 姚达行 ， 等 ． 粉葛栽培关键技术 ［ J］ ． 农业工程技术 ， 2017， 37 20 64． 责任编辑 常阳阳 8