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(xùn)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(fèi)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(fù)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(shí)，目前LED光源在紅掌和觀賞鳳梨種苗組培快繁中的應(yīng)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(jìn)而為進(jìn)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)。現(xiàn)將相關(guān)試驗(yàn)情況報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019年7月—10月在上海鮮花港組培室內(nèi)進(jìn)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(yàn)設(shè)計(jì)

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(jìn)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(shí)間均為 16 h/d。

表1 試驗(yàn)光源技術(shù)參數(shù)

1.2.2 紅掌增殖試驗(yàn)

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(gè)芽塊，每處理重復(fù)3次，每重復(fù)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(jì)芽塊總數(shù)和不定芽總數(shù)，并計(jì)算增殖系數(shù)和分化系數(shù)。計(jì)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(yàn)

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(gè)側(cè)芽，每處理重復(fù)3次，每重復(fù)5瓶。在3種光源處理下培養(yǎng)60 d后，統(tǒng)計(jì)長度大于0.5 cm的側(cè)芽數(shù)量，并計(jì)算增殖系數(shù)。計(jì)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(jìn)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)妊吭鲋常鳯ED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(bào)道，LED黃光可促進(jìn)越南人參愈傷組織增殖，LED紅光和藍(lán)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(lán)光為4∶1時(shí)最適宜增殖；任桂萍等[10]報(bào)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(jìn)行LED光源的光質(zhì)配方篩選是十分必要的。

本試驗(yàn)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(lán)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(yuǎn)紅/中藍(lán)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(yuǎn)紅/中藍(lán)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(shí)，在本試驗(yàn)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(yuǎn)紅/中藍(lán)的LED光配方燈可取代白色熒光燈廣泛應(yīng)用于紅掌和觀賞鳳梨組培苗工廠化生產(chǎn)。

本試驗(yàn)結(jié)果為利用LED光源調(diào)控技術(shù)進(jìn)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)。