光質(zhì)對疊鞘石斛形態(tài)及生理指標(biāo)的影響

鄧潔, 王剛, 姚晨, 邢琦堯, 謝婕, 黃子榕, 蒲尚饒, 范益軍, 羅傲雪*

1. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院, 四川 成都 610030；

2. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院, 四川 成都 610030

疊鞘石斛（Dendrobium denneanum）屬于蘭科石斛屬植物，是線葉石斛的變種，為多年生附生草本植物，花朵色澤艷麗，氣味芳香，極具觀賞性，為園林觀賞主要花卉之一，與文心蘭、卡特蘭、蝴蝶蘭合稱“四大觀賞洋花”[1]。石斛屬植物除觀賞價(jià)值外，還是常用中藥材，被民間稱為“仙草”。自上世紀(jì)70年代以來，石斛的需求量大增，野生石斛資源已經(jīng)不能滿足人們的需求[2]。近年來，石斛的來源主要為人工栽培，而人工栽培時(shí)溫度、光照、激素及栽培措施等對石斛的品質(zhì)影響非常大。其中光照可通過光照強(qiáng)度、光周期、光質(zhì)來影響植物生長?，F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)光質(zhì)會影響鐵皮石斛的生長及開花[3-4]。然而，目前仍無研究揭示光質(zhì)對疊鞘石斛的影響。因此，我們擬采用不同組合的紅藍(lán)光考察光質(zhì)對疊鞘石斛開花時(shí)間、花朵形態(tài)、花期長短、石斛生長狀態(tài)、生理變化的影響。從而指導(dǎo)光質(zhì)在疊鞘石斛的人工栽培上如何提高其觀賞性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

供試材料為疊鞘石斛，種植于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)成都校區(qū)（東經(jīng)103°86'、北緯30°71'）第五教學(xué)樓七樓光照架上，光照架遮光，置于通風(fēng)處。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 光質(zhì)和照射天數(shù)對疊鞘石斛的調(diào)控

實(shí)驗(yàn)采用LED光源，考察不同組合的紅藍(lán)光對疊鞘石斛花期、性狀、光合作用的影響。在保證其他環(huán)境條件（溫度、濕度）相同的情況下，參考光質(zhì)對石斛的相關(guān)研究[5-9]，本實(shí)驗(yàn)選擇三種不同組合比例的紅藍(lán)光質(zhì)，即T1組（紅光：藍(lán)光=3∶1）、T2組（紅光：藍(lán)光=1∶1）、T3組（紅光：藍(lán)光=1∶3），對照組采用白光照射。每間隔7 d取一次樣，檢測時(shí)間共28 d。

疊鞘石斛種植于花盆中自然生長，每個(gè)光質(zhì)處理組種植4盆，每盆種植30株石斛，每周進(jìn)行施肥等常規(guī)養(yǎng)護(hù)工作，定期除雜草。每隔7 d，用2%的過磷酸鈣或1%的硫酸鉀進(jìn)行根外施肥，2～3 d澆一次水，以培養(yǎng)基質(zhì)被浸透為準(zhǔn)。

1.2.2 測定指標(biāo)

由于疊鞘石斛的生長狀況和花期長短直接影響到人們的觀賞體驗(yàn)，故實(shí)驗(yàn)對疊鞘石斛的莖粗、莖長、花徑、花期進(jìn)行了測定，同時(shí)測定了葉綠素a含量、葉綠素b含量、類胡蘿卜素含量、可溶性糖濃度、MDA濃度、可溶性蛋白質(zhì)含量、脯氨酸含量[10-12]，從而探究不同處理對疊鞘石斛生長的影響。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Office Excel 統(tǒng)計(jì)軟件與IBM SPSS Statistics 24進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 光質(zhì)對疊鞘石斛花朵及花期的調(diào)控

在光照處理過程中，疊鞘石斛陸續(xù)開花，我們測試了不同花期時(shí)的花朵的直徑、植株莖長與莖粗，記錄了各組光質(zhì)處理組的花期。

2.1.1 光質(zhì)對疊鞘石斛花徑、莖長和莖粗的影響

如表1-表3可知，在現(xiàn)蕾期，采用T2（紅光：藍(lán)光=1∶1）光質(zhì)照射時(shí)，有利于增大的花徑；T1（紅光：藍(lán)光=3∶1）和T2（紅光：藍(lán)光=1∶1）光質(zhì)在照射7 d時(shí)，均能顯著增加莖長，但照射天數(shù)延長后效果不明顯；T1和T2組在照射天數(shù)較長（大于21 d）時(shí)可以顯著增加莖粗，其中紅光：藍(lán)光=3∶1對莖粗的影響更大。

表 1 光質(zhì)對疊鞘石斛花徑的影響Tab. 1 Effect of light quality on flower diameter of Dendrobium denneanum

表 3 光質(zhì)對疊鞘石斛莖粗的影響Tab. 3 Effect of light quality on stem diameter of Dendrobium denneanum

2.1.2 光質(zhì)對疊鞘石斛花期的影響

從表4可以看出，經(jīng)紅藍(lán)光照射后各處理組的疊鞘石斛的花期均長于對照組。在三種光質(zhì)處理組中，花期最長的是T3光質(zhì)處理組，與對照相比，其花期延長了33.25%，且與對照組相比，差異不顯著。表明光質(zhì)為T3（紅光：藍(lán)光=1∶3）時(shí)會顯著延長疊鞘石斛的花期，有利于增加疊鞘石斛的觀賞價(jià)值。

表 4 光質(zhì)對疊鞘石斛花期的影響Tab. 4 Effect of light quality on flowering stage of Dendrobium denneanum

由此可見，T2光質(zhì)可增加現(xiàn)蕾期花徑，T3光質(zhì)可延長花期。

2.2 光質(zhì)對疊鞘石斛生理特性的影響

2.2.1 光質(zhì)對疊鞘石斛葉綠素含量的影響

如表5、6、7可知， T1、T3光質(zhì)在照射7天時(shí)，能顯著增加葉綠素a的含量；T3光質(zhì)組照射7天時(shí)，能顯著增加葉綠素b含量；而光質(zhì)的照射對類胡蘿卜素含量沒有明顯影響。

表 5 光質(zhì)對疊鞘石斛葉綠素a含量的影響Tab. 5 Effect of light quality on chlorophyll a content of Dendrobium denneanum

表 6 光質(zhì)對疊鞘石斛葉綠素b含量的影響Tab. 6 Effect of light quality on chlorophyll b content of Dendrobium denneanum

表 7 光質(zhì)對疊鞘石斛類胡蘿卜素含量的影響Tab. 7 Effect of light quality on carotenoid content of Dendrobium denneanum

2.2.2 光質(zhì)對疊鞘石斛可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、脯氨酸含量及MDA濃度的影響

由圖1可知， T1光質(zhì)組照射7d時(shí)，T2光質(zhì)組照射21d時(shí)能明顯增加可溶性糖含量；T1光質(zhì)照射14d時(shí)，T3光質(zhì)照射21d時(shí)能明顯增加可溶性蛋白質(zhì)含量；T1、T3光質(zhì)能明顯減少植株的氧化進(jìn)程，從而降低植株的脯氨酸含量；T2光質(zhì)能顯著降低MDA濃度，且效果最好，其次為T3光質(zhì)處理組，而T1光質(zhì)照射天數(shù)不超過14d時(shí)植株MDA濃度極顯著大于對照組，說明短時(shí)間的T1光質(zhì)使得T1植株防御系統(tǒng)受到影響，加劇植株氧化進(jìn)程，從而導(dǎo)致MDA含量增加。

圖 1 光質(zhì)對疊鞘石斛可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和MDA含量的影響Fig. 1 Effect of light quality on the contents of soluble sugar, soluble protein, proline and MDA in Dendrobium denneanum

3 結(jié)論

不同光質(zhì)是影響疊鞘石斛生長發(fā)育和有效物質(zhì)積累的直接因素，不同光質(zhì)組合對石斛的各形態(tài)和生理指標(biāo)的影響也不相同[4-7,13]，光質(zhì)是調(diào)控石斛生長發(fā)育與開花的重要手段[14-16]，也是調(diào)控石斛各種次生代謝產(chǎn)物含量的重要環(huán)境因子[17-20]。

3.1 光質(zhì)對疊鞘石斛形態(tài)指標(biāo)的影響

疊鞘石斛在接受不同的光質(zhì)處理之后，其花徑大小與對照組相比，在各個(gè)階段均有增加，但僅T2（紅光：藍(lán)光=3∶1）光質(zhì)處理后的花徑在現(xiàn)蕾期與對照相比有顯著性差異。T3（紅光：藍(lán)光=1∶3）光質(zhì)可顯著延長花期，增加疊鞘石斛的觀賞價(jià)值。T1（紅光：藍(lán)光=3∶1）光質(zhì)在短期照射時(shí)，可顯著增加疊鞘石斛的莖粗，長期照射時(shí)可顯著增加其莖長，從而增加疊鞘石斛的生物量，有利于增加觀賞性。

3.2 光質(zhì)對疊鞘石斛生理指標(biāo)的影響

T1（紅光：藍(lán)光=3∶1）、T3（紅光：藍(lán)光=1∶3）光質(zhì)在照射7 d時(shí)，能顯著增加葉綠素a的含量，但照射天數(shù)延長后效果不明顯。而T3（紅光：藍(lán)光=1∶3）光質(zhì)在照射7 d時(shí)，能顯著增加葉綠素b含量。T1（紅光：藍(lán)光=3∶1）光質(zhì)照射7 d時(shí)、T2（紅光：藍(lán)光=1∶1）光質(zhì)組照射21 d時(shí)能明顯增加可溶性糖含量。T1（紅光：藍(lán)光=3∶1）光質(zhì)照射14 d時(shí)、T3（紅光：藍(lán)光=3∶1）光質(zhì)照射21 d時(shí)能明顯增加可溶性蛋白質(zhì)含量。同時(shí)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) T2（紅光：藍(lán)光=1∶1）光質(zhì)能明顯降低MDA濃度，T3（紅光：藍(lán)光=1∶3）光質(zhì)處理下脯氨酸含量有明顯減少。表明光質(zhì)處理可能也對疊鞘石斛造成了一定的脅迫，可能更有利于疊鞘石斛的生長。