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不同光照强度的led光对水稻秧苗素质的影响【字数:8068】

2024-02-24 15:31编辑: www.jxszl.com景先生毕设
人工生长室内育秧对水稻生产具有重要的意义,本实验以宁梗4号水稻品种为试验材料,光密度分别设置为300µmol m-2 s-1(RBG300)、350µmol m-2 s-1(RBG350)和400µmol m-2 s-1(RBG400),同时设置320 µmol m-2 s-1的白光LED作为对照(CK),研究了不同光照强度的LED光(RBG)对水稻秧苗生长及秧苗素质的影响。结果发现LED光处理的水稻茎粗和根数都大于CK处理,CK处理水稻的株高大于LED处理的水稻;RBG400处理下的水稻干重大于其他处理的干重,RBG350处理下的水稻鲜重大于其他处理的鲜重;RBG350处理下可溶性蛋白含量最高,而CK处理下的可溶性糖含量大于LED光处理下的叶片;LED光处理下的水稻光合色素的含量均大于对照组,RBG400处理的各色素含量最高;RBG350处理下的净光合速率、叶片气孔导度胞间CO2浓度和蒸腾速率都最大,当光密度上升到400µmol m-2 s-1时又显著性减小。结果表明适当的增加光密度有助于增加秧苗株高,而秧苗生物量随着光密度的增加而增加。较高的光密度促进秧苗可溶性糖积累。光密度增加水稻秧苗叶片叶绿素a含量有所增加,叶绿素b含量无明显变化,但类胡萝卜素含量减小。较高的光密度能够增加秧苗叶片叶绿素a含量,从而提高叶片光合速率。在一定范围内增加光密度能增大气孔开度和蒸腾速率。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 4
1 材料与方法 5
1.1 试验材料 5
1.2 试验设计 5
1.3 测定项目及方法 6
1.4 统计分析 6
2 结果与分析 6
2.1 不同光密度对水稻秧苗生长动态的影响 6
2.2 不同光密度对水稻秧苗生物量的影响 7
2.3 不同光密度对水稻秧苗可溶性蛋白和可溶性糖的影响 8
2.4 不同光密度对水稻秧苗叶片光合色素的影响 8
2.5 不同光密度对水稻秧苗光合特性的影响 9
3 讨论 10
3.1 不同光密度对秧苗生长发育的影响 1 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ¥351916072
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3.2 不同光密度对水稻秧苗生物量的影响 10
3.3 不同光密度对水稻秧苗可溶性化合物的影响 10
3.4 不同光密度对水稻秧苗光合色素的影响 11
3.4 不同光密度对水稻秧苗光合特性的影响 11
参考文献: 11
致谢 12
不同光照强度的LED光对水稻秧苗素质的影响
农学 王鸿羽
引言
人工生长室内水稻育秧对水稻生产具有重要的意义。水稻是世界上最主要的粮食作物之一,其总产量占我国粮食总量的三分之一[1]。机插技术是水稻机械化生产、促进水稻产量提高的重要栽插技术之一。移栽后机插稻的生长发育和产量的提高一定程度上取决于水稻秧苗的培育质量,因此进行有效的水稻育秧意义重大。近年来,南方水稻种植地区在推广水稻机插秧的同时,积极探索水稻工厂化育秧技术[2]。采用工厂化育秧,一定程度上可以解决常规育秧占用大面积秧田的问题,从而节约土地、减少资源浪费。另外,室内工厂化育秧不受自然环境条件的制约,又可以实现标准化育秧及商品化供秧,对于粮食生产具有积极的推进意义。光是植物光合作用的能量来源,也是植物某些生命活动的信号[3],工厂化育秧需要适宜光环境,而光环境调控的准确性是水稻工厂化育秧的重要保障。
在人工光环境中光是重要的调节因子,对植物生长和产量形成有不可替代的作用[4]。光密度不仅会诱发植物形态的发生,而且可以引起植物个体大小的变化。适宜的光密度有利于培育壮苗,较低的光密度会使幼苗生长发育不良,易发生徒长。幼苗在遮阴90%的低光密度环境中,比叶面积增大,根冠比减小,幼苗出现黄化现象[5]。Gizawy等[6]研究表明,光密度降低,番茄植株干鲜重、茎粗和叶片均有所减少。而时向东等[7]研究烟草指出,随着光密度降低,植株的茎粗减小,株高和叶面积先增加后降低。张林青等[8]对水稻秧苗试验的研究,说明了光密度越高,不代表秧苗素质及根系生长发育的越好,比较分析秧苗的株高、白根数、根系吸收面积及活力、叶绿素含量和可溶性糖含量等指标,过低的光密度则会使秧苗整体表现为枯黄、细弱等病态。结果表明4000 lux光密度培育的秧苗素质及秧苗根系盘结力最好,6000 lux光密度的秧苗次之,10000 lux光密度的秧苗最差。由此说明,植物只有在适宜的光密度范围内生长,植物的形态建成才能更加完善,过高或过低的光密度,均不利于植物正常生长发育。
前人研究光密度对植物的影响大多采用的是自然光照,存在无法精确调制光密度和光量不稳定等问题。但目前对于水稻工厂化育秧光环境调控相关的报道多为光质对秧苗的影响,而采用LED光源研究光密度对水稻秧苗生长影响的报道甚少。本研究通过前人实验得出对水稻秧苗生长较高效的红蓝绿光谱,设置四组不同光密度,进一步研究不同光照强度的LED光(RBG)对水稻秧苗生长及秧苗素质的影响,初步探索满足室内水稻育秧的适宜光密度,为水稻工厂化育秧提供基本的理论依据和实践参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验所用水稻品种为“宁粳4号”,由大学水稻研究所提供。
1.2 试验设计
试验于2016年3月在大学光生物学实验室人工气候室内进行。播种前对水稻种子进行预处理,首先用浓度为25%的恶菌灵浸泡24h,溶液温度保持在26℃,然后有温水冲洗3次,再放入35℃温水中浸泡12h,之后将种子晾干放入恒温箱中避光催芽,温度保持3235℃,待芽长约0.5cm左右时播种。育秧基质使用水稻育秧专用基质(淮安柴米河农业科技发展有限公司提供),育秧穴盘为机插秧专用育秧盘(盘长×盘宽×盘高,60×29.5×2.5cm),播种覆土完放于人工气候室内进行光密度处理。水稻秧苗冠层光密度分别为300、350 和400 µmol m2 s1 的红蓝绿LED复合光(RBG,其中光密度比为,R:B:G=2:2:1,红光主峰波长660nm,蓝光主峰波长445nm,绿光主峰波长520nm),并以320 µmol m2 s1 白色LED光处理为对照(CK)。RBG和CK处理的光谱分布如图1所示。光周期和相对湿度分别为12h和70%±5%。根据水稻秧苗的需温特性设定生长室温度,昼/夜温度:281℃/211℃。

图1. 光处理的光谱分布(C =白光LED;R =红色LED;B =蓝色LED;G =绿色LED)。RBG的光谱分布由红,蓝和绿光组成。PFD =光子通量密度;LED为发光二极管。
1.3 测定项目及方法
出苗后每处理随机取20株,每隔6天监测秧苗株高、茎粗、地上部和地下部干鲜重。用直尺从叶尖到假茎基部测定株高;用游标卡尺测定茎粗;用万分之一天平(Sartorius, BSA124S) 分别测定地上部及根系鲜重,之后将待测定的鲜样置于105℃烘箱中杀青30 min,80℃烘干至恒量分别测定干重。
在秧苗3叶期和4叶期测定叶片光合色素含量,叶片光合色素测定根据Li等的方法。取新鲜叶片0.05g,放入试管中,加入20ml叶绿素提取液(丙酮:无水乙醇=1:1),封口膜封口,置于黑暗环境中处理48h,以叶绿素提取液的混合液为对照,用紫外分光光度计分别在470nm、645nm、663nm下测吸光度值;秧苗4叶期采用便携式光合仪LI6400测定叶片光合特性指标。

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