LED光配方燈對紅掌和觀賞鳳梨組培苗增殖的影響

張曉雪 王 暉 郭 芳 顧俊杰

（1上海鮮花港企業(yè)發(fā)展有限公司，上海 201303；2中荷農(nóng)業(yè)部上海園藝培訓示范中心，上海 201303）

紅掌又名花燭、火鶴、安祖花，原產(chǎn)于南美熱帶雨林，是天南星科花燭屬多年生草本植物[1]；觀賞鳳梨原產(chǎn)于美洲熱帶及亞熱帶地區(qū)，是鳳梨科觀賞植物的總稱[2]。近年來，紅掌和觀賞鳳梨作為重要的鮮切花和盆栽花卉，深受消費者喜愛，從而在我國的栽培面積、產(chǎn)量和銷量逐年增加。

紅掌和觀賞鳳梨組培苗工廠化生產(chǎn)主要采用植物組織培養(yǎng)，而光照是植物組織培養(yǎng)過程中重要的環(huán)境因子。其中，熒光燈是傳統(tǒng)的組培光源。LED(Light Emitting Diode)，即發(fā)光二極管，是一種能有效地把電能轉(zhuǎn)變成電磁輻射的裝置[3]，與熒光燈相比，LED光源可根據(jù)需求定制具有特定峰值的純正單色光或復合光譜，且耗能低、發(fā)熱低、使用壽命長，故LED光源正在逐漸取代熒光燈，成為了組培領(lǐng)域的新型光源[4]。同時，目前LED光源在紅掌和觀賞鳳梨種苗組培快繁中的應用研究相對較少[5-6]。鑒于此，筆者以紅掌和觀賞鳳梨組培苗為材料，研究了不同LED光配方燈對紅掌和觀賞鳳梨組培苗增殖的影響，以期篩選出適宜紅掌和觀賞鳳梨組培苗增殖培養(yǎng)的LED光配方燈，進而為進行優(yōu)質(zhì)高效的紅掌和觀賞鳳梨組培苗工廠化生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)?，F(xiàn)將相關(guān)試驗情況報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2019年7月—10月在上海鮮花港組培室內(nèi)進行。供試材料為紅掌“夢幻”和觀賞鳳梨“糖果”的組培苗。

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1 光源處理與培養(yǎng)條件

以普通白色熒光燈作為對照，另采用2種LED光配方燈進行光照培養(yǎng)。LED光配方燈處理和熒光燈對照的光源信息見表1。紅掌增殖培養(yǎng)基配方為MS+0.5 mg/L BA+0.05 mg/L IBA+3%蔗糖+0.6%瓊脂粉，觀賞鳳梨增殖培養(yǎng)基配方為MS+0.5 mg/L BA+0.01 mg/L NAA+3%蔗糖+0.6%瓊脂粉，培養(yǎng)室溫度均為 25℃±2℃，光照時間均為 16 h/d。

表1 試驗光源技術(shù)參數(shù)

1.2.2 紅掌增殖試驗

選擇長勢一致的紅掌“夢幻”芽塊（芽塊大小為1.5 cm×1.0 cm×1.0 cm），接種于紅掌增殖培養(yǎng)基，每瓶接種4個芽塊，每處理重復3次，每重復5瓶。在3種光源處理下培養(yǎng)60 d后，切取長度在1 cm以上的不定芽，再將芽塊切割到原大小，統(tǒng)計芽塊總數(shù)和不定芽總數(shù)，并計算增殖系數(shù)和分化系數(shù)。計算公式：增殖系數(shù)=芽塊總數(shù)÷接種芽塊總數(shù)；分化系數(shù)=不定芽總數(shù)÷接種芽塊總數(shù)。

1.2.3 觀賞鳳梨增殖試驗

切取觀賞鳳梨“糖果”上長度在1 cm左右的側(cè)芽，接種于觀賞鳳梨增殖培養(yǎng)基，每瓶接種6個側(cè)芽，每處理重復3次，每重復5瓶。在3種光源處理下培養(yǎng)60 d后，統(tǒng)計長度大于0.5 cm的側(cè)芽數(shù)量，并計算增殖系數(shù)。計算公式：增殖系數(shù)=側(cè)芽總數(shù)÷接種側(cè)芽總數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理和分析

使用EXCEL 2007和 SPSS 17.0進行數(shù)據(jù)處理和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同LED光配方燈對紅掌增殖的影響

紅掌芽塊的增殖培養(yǎng)包括芽塊增殖和不定芽分化。由表2可知，DR/W處理的紅掌“夢幻”增殖系數(shù)為3.4，顯著低于DR/W/FR處理和CK（增殖系數(shù)均為4.0）；DR/W處理、DR/W/FR處理、CK的分化系數(shù)分別是10.8、10.6、10.8，各處理間差異不顯著。以上結(jié)果表明，與熒光燈相比，LED光配方燈DR/W MB對紅掌芽塊增殖有抑制作用，但對不定芽分化無影響，而LED光配方燈DR/W/FR MB對紅掌芽塊增殖和不定芽分化均無影響。

表2 不同光質(zhì)對紅掌“夢幻”增殖的影響

2.2 不同LED光配方燈對觀賞鳳梨增殖的影響

由表3可知，DR/W處理、DR/W/FR處理、CK的觀賞鳳梨“糖果”增殖系數(shù)分別是3.9、4.3、4.4，其中，DR/W/FR處理和CK間增殖系數(shù)差異不顯著，但均顯著高于DR/W處理。以上結(jié)果表明，與熒光燈相比，LED光配方燈DR/W MB會抑制觀賞鳳梨?zhèn)妊吭鲋?，而LED光配方燈DR/W/FR MB對觀賞鳳梨?zhèn)妊吭鲋碂o影響。

表3 不同光質(zhì)對觀賞鳳梨“糖果”增殖的影響

3 結(jié)論與討論

前人研究表明，植物增殖培養(yǎng)對LED光源的光質(zhì)需求因物種不同而存在較大差異，例如，Nhut等[7]報道，LED黃光可促進越南人參愈傷組織增殖，LED紅光和藍光則抑制越南人參愈傷組織增殖；劉浩等[8]研究發(fā)現(xiàn)，LED光源的不同光質(zhì)對胡蘿卜愈傷組織的增殖效果表現(xiàn)為紅光最高、黃光最低；孫翊等[9]發(fā)現(xiàn)，非洲菊組培苗在LED紅光∶藍光為4∶1時最適宜增殖；任桂萍等[10]報道，蝴蝶蘭增殖的最適宜光源為LED暖白色光源。因此，針對特定物種的增殖培養(yǎng)進行LED光源的光質(zhì)配方篩選是十分必要的。

本試驗結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的白色熒光燈相比，光質(zhì)配方為深紅/白/中藍的LED光配方燈，可顯著降低紅掌芽塊和觀賞鳳梨?zhèn)妊康脑鲋诚禂?shù)，但對紅掌不定芽分化無影響；而光質(zhì)配方為深紅/白/遠紅/中藍的LED光配方燈，對紅掌芽塊增殖、不定芽分化和觀賞鳳梨?zhèn)妊吭鲋尘鶡o影響。因此，光質(zhì)配方為深紅/白/遠紅/中藍的LED光配方燈適用于紅掌和觀賞鳳梨組培苗的增殖培養(yǎng)環(huán)節(jié)。同時，在本試驗中，與熒光燈相比，LED光配方燈能提供更多的光量子，功率只有熒光燈的42.9%，散熱相對較低，且組培室內(nèi)的空調(diào)能耗低（熒光燈散熱性較高，組培室內(nèi)全年需要空調(diào)制冷）。綜上所述，光質(zhì)配方為深紅/白/遠紅/中藍的LED光配方燈可取代白色熒光燈廣泛應用于紅掌和觀賞鳳梨組培苗工廠化生產(chǎn)。

本試驗結(jié)果為利用LED光源調(diào)控技術(shù)進行紅掌和觀賞鳳梨種苗的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供了技術(shù)依據(jù)。