羅紅輝，伍 青，侯軍曉，李澤余，李景文，王鳳蘭，周厚高

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院園藝園林學(xué)院/廣東省普通高校熱帶亞熱帶花卉與園林植物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510225；2.廣州驕陽(yáng)農(nóng)業(yè)有限公司，廣東 廣州 510653）

【研究意義】菊花（Chrysanthemum morifolium）是全世界最受歡迎和最重要的藥食同源花卉經(jīng)濟(jì)作物之一，主要用于觀賞、茶用、藥用和食用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外育種家培育出多種多樣的菊花新品種，并將其應(yīng)用在園林美化、社區(qū)園藝和慶典花展［1-2］。華南地區(qū)是我國(guó)冬春反季節(jié)菊花主產(chǎn)區(qū)，是中國(guó)北方和日韓等寒冷冬春市場(chǎng)的主要菊花產(chǎn)地之一。隨著外來(lái)引進(jìn)品種數(shù)量以及國(guó)內(nèi)育成新品種的大量增加，很多品種在華南地區(qū)表現(xiàn)出不適應(yīng)的現(xiàn)象，如花色遇高溫褪色、性狀不穩(wěn)定，對(duì)菊花的花色品質(zhì)影響很大［3-4］，因此研究適用于粵港澳大灣區(qū)生產(chǎn)、應(yīng)用的菊花生長(zhǎng)環(huán)境因子很有必要?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中往往因光照/光質(zhì)的影響而改變其表型和顏色性狀，光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響主要體現(xiàn)在光質(zhì)、光照強(qiáng)度和光周期3 個(gè)方面。王曉芬等［5］采用強(qiáng)度為14 μmol/m2·s 的LED（light-emitting diode）藍(lán)光（470 nm），在溫度25 ℃、相對(duì)濕度80%條件下，對(duì)采后新鮮綠辣椒和紅辣椒分別進(jìn)行藍(lán)光照射、避光處理（對(duì)照組），結(jié)果顯示LED 藍(lán)光照射可以加速綠辣椒褪綠，并促使紅、綠辣椒變紅，顯著提高辣椒紅素、辣椒堿和Vc 含量。郭阿瑾等［6］發(fā)現(xiàn)，與紅光、遠(yuǎn)紅光相比，藍(lán)光使竹葉蘭幼苗生長(zhǎng)健壯、根系發(fā)達(dá)、生物量積累提高，且有利于多酚、黃酮、花色素苷等活性成分的積累。研究表明，紅光能促進(jìn)生菜地上部生長(zhǎng)，但單色紅光不利于番茄幼苗生長(zhǎng)［7］。在紅藍(lán)光（661、447 nm）的基礎(chǔ)上補(bǔ)充遠(yuǎn)紅光（732 nm）或在紅光基礎(chǔ)上補(bǔ)充遠(yuǎn)紅光可顯著增加生菜幼苗期的地上部鮮質(zhì)量，但兩種處理生菜的葉綠素含量（SPAD）都顯著降低［8］。紅∶藍(lán)光源（9 ∶1）的LED 可促進(jìn)立金花花序伸長(zhǎng)、提高花朵數(shù)量，加入的藍(lán)光可提高花色素苷含量［9］。這說(shuō)明，不同光色對(duì)同一植物的影響不一樣，同一光色對(duì)不同植物的影響也不一樣。【本研究切入點(diǎn)】在全球溫室效應(yīng)的背景下，城市化快速發(fā)展導(dǎo)致城市周邊出現(xiàn)熱島效應(yīng)，這些氣候條件非常不利于菊花的花色穩(wěn)定。LED 燈由于具有高光效和節(jié)能減排效果而被廣泛應(yīng)用于菊花生產(chǎn)中［10］，目前紅藍(lán)單色光與紅藍(lán)光組合處理園藝植物的研究較多，而關(guān)于菊花生長(zhǎng)最適紅、藍(lán)、遠(yuǎn)紅光配比的研究少見報(bào)道，而且實(shí)際生產(chǎn)中如何利用LED 光質(zhì)提升菊花花色及其采后色澤品質(zhì)的栽培技術(shù)研究鮮見報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究針對(duì)華南地區(qū)高溫環(huán)境下菊花花色等性狀不穩(wěn)定的現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)商業(yè)流行菊花品種粉乒乓和紫乒乓進(jìn)行LED 不同光質(zhì)處理，觀測(cè)乒乓菊花從幼苗生長(zhǎng)到成熟開花過(guò)程中的一系列性狀指標(biāo)變化，包括營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)兩個(gè)階段，并拍照記錄，以期探索有效的光質(zhì)配比以調(diào)控菊花的生長(zhǎng)和花色。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)采用的粉乒乓（Chrysanthemum morifoliumPing Pong Pink）和紫乒 乓（Chrysanthemum morifoliumPing Pong Purple）盆栽菊花苗購(gòu)自廣州厚德農(nóng)業(yè)科技有限公司，本批菊花苗育苗過(guò)程如下：2020 年11 月26 日分別采摘粉乒乓和紫乒乓母株上端6～8 cm 頂穗扦插于花泥，待生根后于2020 年12 月11 日將扦插生根苗上盆定植于泥炭土基質(zhì)中；為防止植株過(guò)早花芽分化，在扦插育苗和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期間將盆栽苗置于長(zhǎng)日照環(huán)境下，即每天晚上額外進(jìn)行補(bǔ)光處理（每天19：30—24：00，利用15 W LED 植物補(bǔ)光燈照光4 h 以上，植株頂端光照強(qiáng)度約為500 lx），于2020 年12 月31 日結(jié)束補(bǔ)光處理，并開始本研究的LED 短日照照光處理（每天光照11.5 h）。

主要儀器與用具：LED 植物補(bǔ)光燈（購(gòu)自深圳市八束光照明有限公司）、牛皮紙信封、SPAD-502 Plus 葉綠素 儀（Konica Minolta，日本）、OS-30p+葉綠素?zé)晒鈨x（OPTI-SCIENCES，美國(guó)）、卷尺、直尺、游標(biāo)卡尺（銳能數(shù)顯，150 mm，碳纖維）、植物光照分析儀（型號(hào)OHSP-350P，購(gòu)自杭州虹譜色科技有限公司）、LED 紫外/藍(lán)/白/紅/遠(yuǎn)紅五通道燈板（型號(hào)IGL-AL1150X255-2835-UV/B/W/R/Fr，制造廠商為智卉光田）、LED 燈架、SF-400 小天平、電子天平（型號(hào)JA2103N,200 g/0.001 g）、烘箱。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 LED 光源設(shè)計(jì) 本研究LED 光源使用紫外/藍(lán)/白/紅/遠(yuǎn)紅五通道燈板，紫外、藍(lán)、紅、遠(yuǎn)紅光峰值波長(zhǎng)分別為385、450、650、735 nm，各色LED 光珠光量子能量密度均可調(diào)節(jié)。5 種光色可由旋鈕數(shù)顯調(diào)光控制器從0～100%調(diào)控對(duì)應(yīng)光色燈珠亮燈的比例。

根據(jù)1.1 所述，本研究所用乒乓菊的苗齡約35 d，LED 處理試驗(yàn)在廣州驕陽(yáng)農(nóng)業(yè)有限公司植物培養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行。將長(zhǎng)勢(shì)一致的乒乓菊盆栽苗放入115 cm × 55 cm 規(guī)格的潮汐苗盤，設(shè)置LED 白光為CK 組，再分別設(shè)置3 個(gè)光質(zhì)處理，對(duì)應(yīng)光通量PPFD 比值分別為紅∶藍(lán)∶遠(yuǎn)紅光≈10 ∶7 ∶2.5（RBFR）、紅∶藍(lán)∶紫外光≈10 ∶6 ∶0.5（RBUV）、白∶藍(lán)光≈10 ∶4.8（WB），各光質(zhì)組合的光參數(shù)檢測(cè)值見表1。通過(guò)時(shí)控開關(guān)控制各處理的菊花苗每天光照時(shí)間段為6：30—18：00，同時(shí)開啟空調(diào)控制室內(nèi)溫度維持在20～25 ℃之間，從2021 年1 月1 日開始上述LED 光周期處理直至2021 年3 月20 日結(jié)束，約80 d。每個(gè)光質(zhì)處理12 盆菊花幼苗，調(diào)控植株頂端離燈板的高度使每組植株頂端總光通量PPFD 約為240 μmol/m2·s。

表1 供試LED 光質(zhì)參數(shù)檢測(cè)值Table 1 Detected values of LED light quality parameters

1.2.2 照光期間的菊花養(yǎng)護(hù) 本試驗(yàn)施肥形式為水溶肥，現(xiàn)蕾前主要澆平衡肥（芭田1+1 生態(tài)復(fù)合肥，15-15-15，N-P2O5-K2O 總養(yǎng)分≥45%，含硝態(tài)氮、硫酸鉀，稀釋1 000 倍），每次澆灌間隔視菊花苗盆土濕潤(rùn)程度決定，約3 d 澆透1 次；后期現(xiàn)蕾進(jìn)入生殖生長(zhǎng)后，輪流澆高鉀肥〔良達(dá)高鉀型大量元素水溶肥料（10-10-40+TE，含硝態(tài)氮）〕和平衡肥，此時(shí)由于植株生長(zhǎng)發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)較多，間隔2 d 施肥1 次，同時(shí)提高肥料濃度（即稀釋500 倍）后再進(jìn)行澆灌。

1.3 相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

部分性狀指標(biāo)測(cè)量參考菊花DUS 測(cè)試指南［11］。所用測(cè)量方法大多為：群體測(cè)量、個(gè)體測(cè)量、群體目測(cè)以及個(gè)體目測(cè)。群體測(cè)量以及個(gè)體測(cè)量所用工具包括但不限于標(biāo)尺、卷尺及游標(biāo)卡尺，各指標(biāo)進(jìn)行6 次生物學(xué)重復(fù)測(cè)定。粉乒乓植株生長(zhǎng)和葉片相關(guān)性狀指標(biāo)分別于LED 光周期處 理0 d（2020 年12 月31 日）、10 d（2021 年1 月10 日）、25 d（1 月25 日）和80 d（3 月20 日）進(jìn)行測(cè)定，開花性狀指標(biāo)分別于LED 光周期處理55 d（2021 年2 月24 日）、70 d（2021 年3 月10 日）進(jìn)行測(cè)定；紫乒乓植株所有性狀指標(biāo)均于LED 光周期處理70 d（2021 年3 月10 日）測(cè)定。

1.3.1 植株生長(zhǎng)性狀指標(biāo) 株高測(cè)定植株地上部分的垂直距離；節(jié)間長(zhǎng)度選取植株中上部的節(jié)進(jìn)行測(cè)量；主干粗度選取植株中上部的主干位置進(jìn)行莖粗測(cè)量；葉長(zhǎng)測(cè)定除葉柄外從葉基到葉尖的垂直距離；葉寬測(cè)定葉片上與主脈垂直方向上最寬處的兩點(diǎn)連線距離；葉柄長(zhǎng)測(cè)定葉片除葉肉外的垂直距離；葉片數(shù)為肉眼可見已經(jīng)成形為葉片的大小葉片的總數(shù)量。

1.3.2 植株葉片生理指標(biāo) 葉片葉綠素相對(duì)含量參考李小勇等［12］方法，用SPAD-502 Plus 葉綠素儀測(cè)定乒乓菊葉片的葉綠素相對(duì)含量（SPAD值）。照光處理后，在照光區(qū)域不同位點(diǎn)隨機(jī)選取植株6 株，植株從上往下主莖1/3 處的位置選取3 片成熟葉進(jìn)行測(cè)定，取平均值作為植株葉綠素相對(duì)含量。

葉片熒光葉綠素參數(shù)通過(guò)OS-30p+葉綠素?zé)晒鈨x測(cè)量，選取不同光質(zhì)處理下代表群體生長(zhǎng)狀況的代表性植株，取其頂部往下數(shù)第3 片葉進(jìn)行測(cè)定，將測(cè)定葉片先置于黑暗環(huán)境中進(jìn)行暗處理10 min，再進(jìn)行初始熒光（F0）、可變熒光強(qiáng)度（Fv）和最大熒光（Fm）數(shù)據(jù)讀取。

葉片鮮質(zhì)量和干質(zhì)量測(cè)定選取植株中上部生長(zhǎng)狀況良好的葉片若干片，用電子天平測(cè)定鮮質(zhì)量，將稱重的鮮葉置于信封后放進(jìn)烘箱，先以110 ℃殺青15 min，再以80 ℃烘干至恒重，稱取干質(zhì)量。葉片干質(zhì)量占比（%）＝干質(zhì)量/鮮質(zhì)量×100。

1.3.3 植株開花性狀指標(biāo) 花苞數(shù)測(cè)定未透色的花蕾數(shù)量；花朵數(shù)測(cè)定已展開的頭狀花序數(shù)量；花梗長(zhǎng)選取植株主花以下部分花梗測(cè)量；側(cè)花梗長(zhǎng)選取植株主花順 數(shù)第2 朵側(cè)花花梗進(jìn)行測(cè)量；主花直徑選取植株頂部第1 朵花進(jìn)行直徑測(cè)量；側(cè)花直徑選取單株植株頂部順數(shù)第2 朵側(cè)花進(jìn)行測(cè)量；最大花苞直徑測(cè)定全株未透色最大花蕾的直徑；透色最小花蕾直徑即測(cè)定全株已透色但未展開的最小花蕾直徑；舌狀花瓣長(zhǎng)選取主花最外圍的花瓣進(jìn)行測(cè)量；舌狀花瓣寬選取主花最外圍的花瓣進(jìn)行測(cè)量；最大花朵直徑目測(cè)選取最大的頭狀花序進(jìn)行測(cè)量。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理分析采用Excel 軟件，使用IBM SPSS Statistics 23.0 進(jìn)行方差分析，比較平均值采用單因素ANOVA檢驗(yàn)，多重比較使用沃勒-鄧肯檢驗(yàn)法。

2 結(jié)果與分析

2.1 LED 光質(zhì)對(duì)乒乓菊植株生長(zhǎng)的影響

2.1.1 粉乒乓菊植株生長(zhǎng)性狀差異 從表2 可以看出，不同LED 光質(zhì)處理25 d 后，粉乒乓植株在冠幅、節(jié)間長(zhǎng)度、葉長(zhǎng)、葉柄長(zhǎng)以及側(cè)芽數(shù)方面沒有顯著差異；RBFR 處理的粉乒乓株高顯著比CK 高29.2%、也顯著比WB 處理高25.0%，主干粗度顯著比CK 粗34.1%、也顯著比WB 處理粗19.5%，葉寬顯著比WB 處理寬24.2%；RBUV處理的粉乒乓植株的葉片數(shù)顯著多于其他處理，比CK 多58.7%、比RBFR 處理多41.5%、比WB處理多29.6%。不同LED 光質(zhì)處理80 d 后，各處理粉乒乓植株最終的節(jié)間長(zhǎng)度、葉長(zhǎng)、葉寬、葉柄長(zhǎng)沒有顯著差異。RBFR 處理的粉乒乓株高顯著比其他處理高，比CK 高18.3%，比RBUV 處理高21.3%，比WB 處理高12.7%；主干粗度也顯著比其他處理粗，比CK 粗14.1%，比RBUV處理粗6.6%，比WB 處理粗14.7%（表2）。表明RBFR 處理對(duì)粉乒乓植株生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用。

經(jīng)過(guò)前期不同LED 光質(zhì)處理25 d 后，各處理粉乒乓基本完成營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，其植株和葉片外觀變化見圖1，以RBFR 處理的植株株高最高（圖1B），RBUV 處理的葉片總數(shù)最多（圖1C），RBFR 和RBUV 處理的葉片較寬大（圖1B1、C1），與表2 所測(cè)數(shù)據(jù)大致相符。

表2 不同LED 光質(zhì)處理對(duì)‘粉乒乓’菊植株生長(zhǎng)性狀指標(biāo)的影響Table 2 Effects of different light treatments on growth trait indicators of Chrysanthemum‘Pink Ping Pong’plants

2.1.2 紫乒乓菊植株生長(zhǎng)性狀差異 從表3 可以看出，不同LED 光質(zhì)處理70 d 后，各處理紫乒乓在葉寬和葉片數(shù)方面沒有顯著差異。RBFR 處理紫乒乓株高和主干粗度顯著大于其他處理，分別比CK 大27.3% 和38.1%，比RBUV 處理大24.3% 和21.1%，比WB 處理大31.2%和32.2%；葉長(zhǎng)也顯著比其他處理長(zhǎng)，比CK 長(zhǎng)18.6%，比RBUV 處理長(zhǎng)21.9%，比WB處理長(zhǎng)18.0%；葉柄長(zhǎng)顯著比CK 長(zhǎng)34.8%。此外，RBUV、WB 處理紫乒乓植株的節(jié)間長(zhǎng)度顯著縮短，分別比CK 縮短29.7%和63.6%（表3）。表明RBFR 處理對(duì)紫乒乓植株生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用。

表3 不同LED 光質(zhì)處理70 d 后紫乒乓植株生長(zhǎng)性狀比較Table 3 Differences in growth traits of Purple Ping Pong plants treated with different LED lights for 70 days

2.2 LED 光質(zhì)對(duì)乒乓菊葉片生理指標(biāo)的影響

隨著光處理時(shí)間延長(zhǎng)和植株生長(zhǎng)，各處理粉乒乓葉片SPAD 值均明顯上升（圖2A），不同LED 光質(zhì)處理25 d 后，RBUV 處理‘粉乒乓’葉片SPAD 值顯著比CK 高14.6%，比RBFR 處理高3.8%，比WB 處理高5.8%，該結(jié)果與各處理植株葉片的綠色深淺程度較一致（圖1A1～D1）。而經(jīng)過(guò)光質(zhì)處理80 d 后，WB 處理粉乒乓葉片SPAD 值 比CK 高6.7%，顯著比RBFR 處理高11.0%，比RBUV 處理高2.3%（圖2A）。

圖1 不同LED 光質(zhì)處理25 d 后粉乒乓植株和葉片外觀比較Fig.1 Comparison of Pink Ping Pong plants and leaves after treatment with different LED lights for 25 days

隨著光處理時(shí)間延長(zhǎng)和植株生長(zhǎng)，各處理的粉乒乓葉片干質(zhì)量占比先整體上升而后有所下降（圖2B），在光處理10 d 時(shí)，各處理葉片干質(zhì)量占比無(wú)顯著變化；在光處理25 d 時(shí)，RBFR 處理的粉乒乓葉片干質(zhì)量占比最高、為13.51%，顯著比CK 的10.58%高2.93 個(gè)百分點(diǎn)；在光處理80 d 時(shí)，RBUV 處理的粉乒乓葉片干質(zhì)量占比最高、為15.64%，顯著比CK 的12.65%高2.99 個(gè)百分點(diǎn)（圖2B）。

圖2 不同LED 光質(zhì)處理后粉乒乓葉片SPAD 值和干質(zhì)量比率比較Fig.2 Comparison of leaf SPAD values and dry weight ratios of Pink Ping Pong treated with different LED lights

葉綠素?zé)晒鈪?shù)可一定程度反映植株對(duì)外界光環(huán)境的耐受能力。隨著光處理時(shí)間延長(zhǎng)和植株生長(zhǎng)，各處理粉乒乓葉片初始熒光F0 總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)（圖3A），與葉片葉綠素濃度水平上升有關(guān)；Fv/Fm 值約為0.77～0.81，變化不大，且均處于正常水平，但隨著光處理時(shí)間延長(zhǎng)，各處理的葉片F(xiàn)v/Fm 值總體呈現(xiàn)輕微下降趨勢(shì)（圖3B）。

圖3 不同LED 光質(zhì)處理后粉乒乓葉片初始熒光F0 和PSII 最大光化學(xué)量子產(chǎn)量Fv/Fm 比較Fig.3 Comparison of minimal fluorescence F0 and maximal quantum yield of PS Ⅱ (Fv/Fm) in leaves of Pink Ping Pong treated with different LED lights

對(duì)紫乒乓葉片基本生理指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)光處理70 d 后，RBUV 處理紫乒乓葉片SPAD 值顯著高于其他處理，比CK 高5.9%，比RBFR 處理高11.6%，比WB 處理高10.8%；在葉綠素?zé)晒鈪?數(shù)方面，各處理‘紫乒乓’葉片F(xiàn)0 值顯著低于CK，且RBUV 處理Fv/Fm 值顯著比CK 低1.50%（表4）；在葉片鮮質(zhì)量和干質(zhì)量方面，均以RBFR 處理的紫乒乓葉片鮮質(zhì)量和干質(zhì)量最高，分別為0.936 g 和0.112 g，分別比CK高25.6% 和45.5%、比RBUV 處理高61.4% 和55.6%、比WB 處理高39.9%和60.0%；RBUV 處理的葉片干質(zhì)量比率最高的、為12.44%，RBFR處理次之、為11.96%。

表4 不同LED 光質(zhì)處理70 d 后紫乒乓葉片生理指標(biāo)比較Table 4 Differences in leaf physiological indicators of Purple Ping Pong treated with different LED lights for 70 days

2.3 LED 光質(zhì)對(duì)乒乓菊頭狀花序性狀指標(biāo)的影響

2.3.1 粉乒乓菊頭狀花序性狀指標(biāo)差異 由表5可知，不同LED 光質(zhì)處理 下，各處理粉乒乓頭狀花序性狀指標(biāo)存在顯著差異。其中，不同LED光質(zhì)處理55 d 后，RBFR 處理粉乒乓透色最小花蕾直徑和側(cè)花花梗長(zhǎng)度均大于其他處理，分別比CK 大9.2%和1.9%，顯著比RBUV 處理大22.1%和54.3%、比WB 處理大11.6%和29.6%；RBUV 處理粉乒乓已展開的頭狀花序數(shù)量和最大花苞直徑均大于其他處理，分別比CK 大29.3%和10.0%，比RBFR 處理大26.1% 和106.3%，比WB 處理大35.8%和33.5%。WB 處理的粉乒乓頂花花梗長(zhǎng)度和頂花花徑均大于其他處理，分別比CK 大16.3%和11.2%、比RBFR 處理大28.5%和3.6%、顯著比RBUV 處理大100.3%和16.2%；側(cè)花花徑均大于其他處理，顯著比CK 大48.9%，比RBFR 處理大5.2%，顯著比RBUV 處理大33.0%；頂花舌狀花瓣長(zhǎng)和寬均大于其他處理，分別比CK 大5.6%和6.2%，比RBFR 處理大3.0%和10.9%、顯著比RBUV 處理大16.0%和26.4%（表5）。

不同LED 光質(zhì)處理70 d 后，各處理粉乒乓頭狀花序性狀指標(biāo)的變化規(guī)律與上述光照處理55 d 后變化趨勢(shì)基本一致（表5）。RBFR 處理粉乒乓側(cè)花花梗長(zhǎng)度顯著大于其他處理，比CK 大28.3%、比RBUV 處理大56.7%、比WB 處理大39.1%；RBUV 處理粉乒乓已展開的頭狀花序數(shù)量和最大花苞直徑均大于其他處理，分別比CK大25.7%和3.7%，顯著比RBFR 處理大40.1%和93.0%，比WB 大32.4% 和57.4%；WB 粉 乒乓頂花花梗長(zhǎng)度和頂花花徑分別比CK 大4.5%和2.3%、比RBFR 處理大21.5%和1.8%、比RBUV處理大29.0%和19.2%，側(cè)花花徑顯著比CK 大19.1%、比RBFR 處理大9.1%、顯著比RBUV 處理大37.0%，頂花舌狀花瓣長(zhǎng)和寬分別比CK 顯著大10.9%和17.3%、比RBFR 處理大5.1%和10.6%、顯著比RBUV 處理大18.1%和23.6%。

表5 不同LED 光質(zhì)處理天數(shù)下粉乒乓頭狀花序性狀指標(biāo)比較Table 5 Comparison of capitulum traits of Pink Ping Pong under different light treatment days

各處理粉乒乓頭狀花序外觀和花色變化如圖4 所示。不同LED 光質(zhì)處理50 d 后，RBFR 處理的粉乒乓提前開花，頂花頭狀花序已明顯展開并轉(zhuǎn)粉紅色（圖4B），WB 處理僅輕微展開并初步顯現(xiàn)出粉紅色（圖4D），RBUV 處理（圖4C）和CK（圖4A）仍未展開，而且從透色花蕾的著色情況看，CK 的頭狀花序發(fā)育速度最慢、粉紅色最淺。不同LED 光質(zhì)處理60 d 后，各處理粉乒乓植株頂端的頭狀花序基本完全展開，其中WB處理頂端頭狀花序發(fā)育最快且花徑最大且粉紅色最深（圖4D1），而RBUV 處理頂端頭狀花序最小且粉紅顏色最淺（圖4C1），RBFR 處理花簇最不緊密、側(cè)花花梗最長(zhǎng)（圖4B1）。表明粉乒乓頭狀花序外觀變化情況與表5 的花部性狀指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果相符。

圖4 不同LED 光質(zhì)處理50、60 d 后粉乒乓頭狀花序外觀變化Fig.4 Changes in appearance of Ping Pong Pink capitulums after 50 and 60 days of treatment with different LED lights

2.3.2 紫乒乓菊頭狀花序相關(guān)指標(biāo)差異 不同LED 光質(zhì)處理70 d 后，各處理紫乒乓植株頂端和側(cè)邊的頭狀花序均已完全開放（圖5），大部分相關(guān)性狀指標(biāo)差異不大（表6）。其中，各處理紫乒乓在花苞數(shù)量、最大花朵直徑、舌狀花瓣長(zhǎng)寬方面都沒有顯著差異，但這些指標(biāo)值基本以RBFR 處理最大，WB 處理次之；RBFR 處理紫乒乓已展開頭狀花序數(shù)量多于其他處理，比CK 多15.0%，顯著比RBUV 處理多53.4%，比WB 處理多35.3%；RBFR 處理的紫乒乓側(cè)花花梗長(zhǎng)度顯著大于其他處理，比CK 大38.4%，比RBUV 處理大25.1%，比WB 處理大31.4%（表6）。

各處理的紫乒乓頭狀花序外觀和花色變化如圖5 所示。不同LED 光質(zhì)處理70 d 后，WB 處理的紫乒乓頭狀花序紫紅色最深、花簇團(tuán)最緊密（圖5D、D1），RBUV 處理的頭狀花序紫紅色最淺、舌狀花瓣最內(nèi)卷（圖5C、C1），RBFR 處理的花簇最松散、側(cè)花花梗最長(zhǎng)（圖5B）。表明紫乒乓頭狀花序外觀變化情況與表6 的開花相關(guān)性狀指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果相符。

表6 不同LED 光質(zhì)處理70 d 后紫乒乓頭狀花序相關(guān)指標(biāo)比較Table 6 Comparison of capitulum traits of Purple Ping Pong under different LED light treatments for 70 days

圖5 不同LED 光質(zhì)處理70 d 后紫乒乓頭狀花序外觀變化Fig.5 Changes in appearance of Purple Ping Pong capitulums of treatment with different LED lights for 70 days

3 討論

光照是植物生長(zhǎng)必要的環(huán)境因子之一，而光質(zhì)是影響品質(zhì)形成的關(guān)鍵因素［13］。研究表明，不同顏色光質(zhì)有利于植物干物質(zhì)的積累和光合器官的發(fā)育，調(diào)控葉綠素的合成，且光質(zhì)與植物光合特性、生理指標(biāo)響應(yīng)、酶活性、藥用成分積累等息息相關(guān)［6,13-16］，通過(guò)改變光質(zhì)來(lái)調(diào)控植物生長(zhǎng)是一種安全、高效的生產(chǎn)手段。本試驗(yàn)在相同光強(qiáng)下，白光中僅加入藍(lán)光光質(zhì)（WB 處理，即白∶藍(lán)光PPFD 比值≈10 ∶4.8）時(shí)，兩個(gè)乒乓菊品種的植株生長(zhǎng)狀態(tài)與WB 對(duì)照都基本相近，但該光質(zhì)處理明顯促進(jìn)了乒乓菊頭狀花序著色，花色品質(zhì)提升、花色更穩(wěn)定，這與李夢(mèng)靈等［17］藍(lán)光使紫色菊花品種麗金的舌狀花顏色加深的結(jié)論一致。但李夢(mèng)靈等［17］所用的是57 μmol/m2·s 藍(lán)光單色光處理，而本研究是往白光中加入一定比例的藍(lán)光光質(zhì)，最終還促使乒乓菊花徑增大，這對(duì)指導(dǎo)菊花生產(chǎn)有一定實(shí)用價(jià)值。

本研究還發(fā)現(xiàn)，紅藍(lán)光中增加遠(yuǎn)紅光（RBFR 處理，即紅∶藍(lán)∶遠(yuǎn)紅光PPFD 比值≈10 ∶7 ∶2.5），乒乓菊的株高、冠幅、莖粗、葉片大小、葉柄長(zhǎng)等生長(zhǎng)指標(biāo)顯著提高，而且提前開花，側(cè)花花梗長(zhǎng)度明顯增長(zhǎng)促使花簇團(tuán)相對(duì)松散，但花色和花型與WB 對(duì)照相近，這與王燕等［18］、楊再?gòu)?qiáng)等［19］、彭曉丹等［20］研究結(jié)果有一定相似性。王燕等［18］使用LED 紅藍(lán)光燈對(duì)微型月季進(jìn)行每天9 h 光強(qiáng)50 μmol/m2·s 的照射處理，花期提早約10 d，而本研究使用LED 紅藍(lán)光結(jié)合遠(yuǎn)紅光促使菊花提前開放，但LED 紅藍(lán)光結(jié)合紫外光卻沒有該效果；楊再?gòu)?qiáng)等［19］所用最佳LED 光質(zhì)為紅光∶遠(yuǎn)紅光=2.5，使得植株葉片數(shù)、株高、莖粗、花徑、葉面積及總干質(zhì)量均為各個(gè)處理中最高，且植株頂端光強(qiáng)為1 000 μmol/m2·s，而本研究植株頂端光強(qiáng)為240 μmol/m2·s；彭曉丹等［20］得出紅光∶遠(yuǎn)紅光=6.5使得花芽分化進(jìn)程大大縮短且植株頂端光強(qiáng)也為1 000 μmol/m2·s。此外，紅藍(lán)光中增加紫外光（RBUV 處理，即紅∶藍(lán)∶紫外光PPFD 比值≈10 ∶6 ∶0.5），乒乓菊生長(zhǎng)指標(biāo)與WB 對(duì)照相差不大，然而葉片數(shù)增多、葉片SPAD 值增大、葉片干質(zhì)量比率明顯升高，但花色品質(zhì)沒有提升，花朵變小，舌狀花瓣內(nèi)卷明顯，后續(xù)可繼續(xù)摸索最適的紫外光比例。

植物生長(zhǎng)狀況通常也通過(guò)葉綠素含量水平、葉綠素?zé)晒鈪?shù)等指標(biāo)呈現(xiàn)出來(lái)，這些指標(biāo)間接反映園藝植物對(duì)脅迫環(huán)境的適應(yīng)能力［21］。本研究不同LED 光質(zhì)處理的粉乒乓菊葉片SPAD 值都高于CK。有研究指出，PSII 最大光化學(xué)量子產(chǎn)量Fv/Fm 是衡量光抑制程度的重要指標(biāo)［22］。隨著光處理時(shí)間延長(zhǎng)和植株生長(zhǎng)，各處理的粉乒乓葉片初始熒光F0 總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，與葉片葉綠素含量水平上升有關(guān)。此外，各處理粉乒乓葉片的Fv/Fm 值均在0.77～0.81 之間，這與劉真真等［23］所測(cè)的菊花葉片F(xiàn)v/Fm 相近，但隨著光處理時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理葉片F(xiàn)v/Fm 值總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其中RBUV 處理下降幅度大于其他光質(zhì)組合，表明RBUV 處理植株可能受到光抑制。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，在總光強(qiáng)約240 μmol/m2·s情況下，RBFR 處理（紅∶藍(lán)∶遠(yuǎn)紅光PPFD 比值≈10 ∶7 ∶2.5）可明顯促進(jìn)乒乓菊植株株高、莖粗、葉片大小、葉片鮮質(zhì)量和干質(zhì)量等營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)值增大和側(cè)花花梗長(zhǎng)度增長(zhǎng)，且導(dǎo)致花朵提前開放；而WB 處理（白∶藍(lán)光PPFD比值≈10 ∶4.8）明顯促進(jìn)乒乓菊花朵直徑增大、花瓣增長(zhǎng)增寬、花瓣顏色加深，提升花朵品質(zhì)；RBUV 處理（紅∶藍(lán)∶紫外光PPFD 比值≈10 ∶6 ∶0.5）的乒乓菊生長(zhǎng)指標(biāo)與CK 相差不大，但葉片數(shù)增多、葉片SPAD 值增大、葉片干質(zhì)量比率明顯升高，而Fv/Fm 值下降幅度相對(duì)大于其他處理，而且花朵品質(zhì)明顯下降。表明WB 和RBFR 兩種LED 光質(zhì)組合可為今后利用人工光源提升菊花種植品質(zhì)提供參考。