不同光质对白魔芋生长及产量的影响

李南林等

摘 要：为了给白魔芋保护地栽培提供理论依据，分别以白色、红色、绿色、蓝色、紫色薄膜覆盖大棚种植白魔芋，不覆膜为对照（CK），研究不同光质对白魔芋生长及产量的影响。试验结果表明，覆膜处理较对照提早15 d左右出苗；蓝膜处理抑制叶柄长度和粗度的增长，而红膜处理促进叶柄长度和粗度的增长；红膜处理100 d时壮苗指数最高，为43.43，显著高于对照和其他有色膜处理，比对照提高52.44%；蓝膜处理叶绿素含量最高，为8.17 mg/g（干样质量），较对照提高32.17%；红膜处理球茎葡甘聚糖（KGM）含量最高，为60.55%，较对照提高18.24%；红膜处理产量最高，为2 517.13 kg/667 m2，较对照提高28.86%，较白膜提高7.82%。

关键词：光质；有色膜；白魔芋；生长；产量

白魔芋（Amorphophallus albus P. Y. Liu et J. F.Chen）是我国特有的天南星科（Araceae）魔芋属

（Amorphophallus）植物，广泛种植于我国云南、贵

州[1]、四川。白魔芋作为我国魔芋主栽品种之一，在魔芋属中葡甘聚糖（KGM）含量最高，但是相比于花魔芋等主栽品种，其产量却较低[2]。因而，如何提高白魔芋的产量是研究人员关注的重要课题。光质是不同波长的光谱，由最大辐射能量的波长和光辐射的波长范围所决定。光质既可以通过光受体的调节，将光信号从叶传到根系，并对整个植株的生长发育进行调控[3]，也可以通过影响植物内源激素水平来实现对根、茎、叶的生长调节[4]。不同光质对同种植物同时期生长的影响存在显著差异[5]。近年来，不同光质对薯芋作物生长及增产的研究报道颇多，但关于光质对白魔芋生长及产量的影响却鲜有报道。为此，本试验通过透光率相近的白色、红色、绿色、蓝色、紫色薄膜覆盖大棚，创造不同光质环境进行白魔芋栽培，研究不同光质下白魔芋生长及产量差异，为设施栽培白魔芋提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

种芋材料：10 g左右的白魔芋种芋球茎若干（由西南大学石柱魔芋基地提供）。

薄膜材料：厚度为0.08 mm，透光率为85%～90%，颜色为白色、红色、绿色、蓝色、紫色（由济南永发塑料厂提供）。

1.2 试验时间与地点

2014年4～10月于西南大学石柱县魔芋示范实践基地钢架结构大棚内进行，试验地海拔900 m，肥力中等。

1.3 试验处理

以透光率相近的白色膜、红色膜、绿色膜、蓝色膜、紫色膜覆盖大棚，进行白魔芋栽培，为试验组，以无薄膜覆盖栽培为对照（CK）。采用随机区组排列，3次重复。小区面积7 m2，播种量100 kg/667 m2，即每小区播种100个白魔芋种芋；复合肥50 kg/667 m2，有机肥600 kg/667 m2作为基肥；垄作栽培，株行距为20 cm×25 cm，按照常规进行管理。播种时间为4月20日。

1.4 测试指标

从魔芋播种开始，每15 d左右分别测定各个小区的出苗数，直至苗齐；播种后20 d开始取样，各处理选择代表性植株5株，每20 d取样一次，每次按如下方法进行指标测定：叶柄长度、叶柄粗度参照NY/T 2500-2013 测定[6]；壮苗指数参照张超等[7]方法测定；叶绿素含量参照李合生[8]方法测定；收获后测定魔芋产量和KGM含量，其中 KGM含量参照王照利等[9]方法测定。

1.5 数据分析

用Excel、SPSS 18.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同光质处理对出苗情况的影响

从表1可以看出，在5月21日前后，试验大棚内的白魔芋开始破土出苗，而对照在6月4日前后才开始破土出苗，因而覆膜处理较对照提早15 d左右出苗。不过各处理间出苗率无显著性差异。

2.2 不同光质处理对农艺性状的影响

由表2可知，白魔芋播种后20～60 d，叶柄长度随处理时间延长而快速增加；播种后60～100 d，叶柄长度随处理时间的延长增长缓慢，并趋于稳定。白膜处理、红膜处理、绿膜处理、蓝膜处理、紫膜处理各个处理间，除播种后60 d外，红膜处理叶柄长度同期相比最大；蓝膜处理各个时期叶柄长度同期相比最小。在播种后40～100 d，红膜处理和蓝膜处理间，叶柄长度的生长变化存在显著性差异；除播种后60 d外，其他处理均与对照存在显著性差异。在播种后100 d时，红膜处理的叶柄长度最大，为28.4 cm，较CK高16.67%，蓝膜处理的叶柄长度最小，为21.6 cm，较对照低12.19%。以上试验结果说明，红膜处理在一定程度上促进叶柄长度增加，蓝膜处理抑制叶柄长度增加。

由表3可知，叶柄粗度在播种后20～80 d，随处理时间的延长而快速增加；在播种后80～100 d，随处理时间的延长逐渐趋于稳定。白膜处理、红膜处理、绿膜处理、蓝膜处理、紫膜处理各个处理间，红膜处理叶柄粗度同期相比最大；播种80 d以后，蓝膜处理叶柄粗度同期相比最小。在播种后40～100 d，红膜处理和蓝膜处理间，叶柄粗度的生长变化存在显著性差异，除播种后60 d外，均与对照存在显著性差异。在100 d时，红膜处理叶柄粗度最大，为1.56 cm，较对照高19.14%；蓝膜处理叶柄粗度最小，为1.16 cm，较对照低10.87%。综上所述，红膜处理在一定程度上促进叶柄粗度增加，而蓝膜处理对叶柄粗度的增加有抑制作用。

由表4可知，播种后60～100 d，红膜处理下各个时期的壮苗指数同期相比最大，且显著大于同期对照。在100 d时，红膜处理壮苗指数最大，为43.43，显著大于其他处理；而蓝膜处理的壮苗指数最小，为27.36；白膜处理下壮苗指数显著大于紫膜、绿膜、蓝膜以及对照；紫膜处理与绿膜处理壮苗指数间无显著性差异，但均大于对照与蓝膜处理；蓝膜处理与对照壮苗指数差异不显著。以上结果说明，红膜处理下白魔芋生长势最好，苗质量最好。

2.3 不同光质处理对叶片叶绿素含量的影响

从图1可知，各处理叶片中叶绿素含量随叶龄增长，先逐渐增加；播种100 d后，各处理叶片中叶绿素含量趋于稳定；播种140 d后，各处理叶片中叶绿素含量呈现出下降趋势。这与白魔芋从幼龄苗到成熟苗的生长发育过程，及叶片衰老过程基本一致[1]。本试验不同处理各个时间段的叶绿素含量均明显高于对照。在播种后100 d时，叶片中叶绿素含量趋于稳定，且由高到低依次为蓝膜、紫膜、红膜、绿膜、白膜；其中蓝膜处理下叶绿素含量为8.34 mg/g（干样质量），比对照高32.17%，其他颜色的膜处理组依次分别比对照高29.31%、25.51%、19.33%、13.79%。

2.4 不同光质处理对球茎KGM含量的影响

KGM是魔芋的主要贮藏物质，也是魔芋产量形成的主要成分，KGM含量的多少可反映魔芋品质的优劣，由图2可知，各覆膜处理中，红膜处理球茎KGM含量最高，其次为蓝膜、白膜、紫膜、绿膜，分别比对照高18.24%、13.18%、7.66%、-8.96%、

-12.72%。

2.5 不同光质处理对产量的影响

由表5可知，覆膜处理下的白魔芋产量显著高于对照，并且红膜、紫膜、绿膜、蓝膜下白魔芋产量显著大于白膜处理，其中红膜处理产量最高，为2517.13 kg/667 m2，较对照提高28.86%，较白膜提高7.82%。

3 结论与讨论

光质通过光受体的调节，将光信号从叶传到根系，并对整个植株的生长发育进行调控。本试验通过不同颜色的薄膜创造不同复合光质，而不同光质下白魔芋的生长具有显著差异，蓝膜处理抑制白魔芋叶柄长度和粗度的增长，而红膜处理促进叶柄长度和粗度的增长，这与杜建芳等[10]的试验结果红光促进油菜幼苗的生长是一致的。作物不同，光质影响的结果也不一致，例如余让才等[11]的研究发现，蓝光抑制水稻幼苗伸长，而田发明等[12]研究表明，蓝光促进甜椒幼苗伸长。有人认为这是因为红光促进细胞的伸长，而蓝光具有相反的效果，还有人认为植物的伸长并不仅仅是因为红光的作用，还与蓝光的缺乏有关[13]。红膜处理下白魔芋壮苗指数最高，为43.43，显著大于其他处理，蓝膜处理壮苗指数最小，这与不同颜色塑料薄膜的透射光谱比率有关，例如史宏志等[14]研究发现，在复合光中增加红光比例对烟草叶面积的增加有一定的促进作用，但叶片的叶重降低，叶片变薄，造成地上部质量降低，地下部质量增加，最终影响其壮苗指数。

光质对植物叶片叶绿素含量的影响也因植物种类不同而异。增加蓝光比率可使烟草叶绿素含量增加，而增加红光比率可降低其叶绿素含量[14]；生姜叶片叶绿素含量以蓝膜及绿膜处理较高，均高于白膜[15]；蓝光处理下铁皮石斛叶片叶绿素含量最高[16]。本试验结果表明，蓝膜处理白魔芋叶片叶绿素含量最高，紫膜、红膜、绿膜、白膜、CK依次降低。

KGM含量决定魔芋的内在品质，本试验结果表明，红膜和蓝膜处理促进白魔芋KGM的积累，这与前人研究结果红光促进豌豆可溶性糖的积累[17]，以及蓝光有利于布朗葡萄藻多糖的积累[18]相一致。但是光质对不同植物体内可溶性糖含量的影响是有差异的，例如红光和蓝光抑制库拉索芦荟可溶性糖的积累[19]。覆膜处理白魔芋产量的影响显著大于对照，并且红膜处理白魔芋产量较对照提高28.86%，较白膜提高7.82%。

此外，本试验还发现，所有覆膜处理出苗时间均比对照提早15 d左右，这与夏海乾等[20]的试验结果覆膜处理下通过光温效应植物能早生快发是一致的。综上所述，白魔芋采用红膜覆盖栽培，能保证其提早出苗且壮苗指数高，还能提高KGM含量和增加产量。

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Abstract： In order to provide a theoretical reference for protected cultivation of Amorphophallus albus， we cultivated amorphophallus albus in greenhouses which were covered with white， red， green， blue or purple plastic film， and studied effects of different light qualities on growth and yield of A. albus. The results showed that， the seeding stage of film treatment was 15 days earlier than the control. The blue film treatment inhibited the increase of petiole length and diameter. The red film treatment promoted the increase of petiole length and diameter. After red film treating with 100 days， seedling index of red film was 43.43， which was significantly higher than the control and other colored plastic film treatments， and it was higher than control by 52.44%. The chlorophyll content of blue film treatment was the highest， which was 8.17 mg/g， it increased 32.17% than control. The KGM content of red film treatment was the highest， which was 60.55%， and it was higher than control by 18.24%. The yield of red film treatment was the highest， which was

2 517.13 kg/667 m2， and it was higher than control and white plastic film by 28.86% and 7.82% respectively.

Key words： Light quality； Colored plastic film； Amorphophallus albus； Growth； Yield