摘要：工廠化生產(chǎn)高羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）草坪需要適合的光源，本試驗(yàn)以白光為對(duì)照處理，探究了工廠化培養(yǎng)模式中3種紅藍(lán)光比例、4種光照強(qiáng)度對(duì)高羊茅草坪株高、生物量、草坪密度、草坪蓋度反映的成坪趨勢(shì)和質(zhì)量以及生理狀態(tài)的影響。結(jié)果表明，高羊茅成坪趨勢(shì)隨著光強(qiáng)度的增加（400～1200 μmol·m-2·s-1）而增加；800，1200，1600 μmol·m-2·s-1光強(qiáng)時(shí)草坪的成坪趨勢(shì)更好，且1200 μmol·m-2·s-1處理成坪趨勢(shì)最好，但與800 μmol·m-2·s-1無(wú)顯著差異；3種紅藍(lán)光比例處理，成坪趨勢(shì)均顯著高于對(duì)照，且隨著紅光比例的增加，草坪成坪趨勢(shì)和質(zhì)量也相應(yīng)提高，其中紅藍(lán)光配比為4∶1時(shí)，成坪趨勢(shì)各項(xiàng)指標(biāo)均為最高，顯著優(yōu)于對(duì)照及其他光照條件?？傊?，LED調(diào)控工廠化生產(chǎn)高羊茅草坪光照強(qiáng)度為800～1200 μmol·m-2·s-1，紅藍(lán)光配比為4∶1時(shí)高羊茅的生長(zhǎng)和生理狀態(tài)較佳，工廠化生產(chǎn)高羊茅草坪可獲得較高的成坪趨勢(shì)和成坪質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高羊茅；LED；光照強(qiáng)度；紅藍(lán)光；草坪質(zhì)量；成坪趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)：S688.4""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""""" 文章編號(hào)：1007-0435（2024）12-3819-08

收稿日期：2024-01-02；修回日期：2024-05-22

基金項(xiàng)目：江蘇省科技計(jì)劃現(xiàn)代農(nóng)業(yè)重點(diǎn)及面上項(xiàng)目（BE2020404）；江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院科技研究配套項(xiàng)目（2021kj92）資助

作者簡(jiǎn)介：

何宇辰（1999-），男，漢族，江蘇蘇州人，碩士研究生，主要從事草坪草生理生化研究，E-mail：cc1005860966@qq.com；*通信作者Author for correspondence，E-mail：liunanqing@jsafc.edu.cn；cxwu@yzu.edu.cn

The Effects of LED Red Blue Light Ratio and Light Intensity on the

Establishment and Physiological Characteristics of Tall Fescue

HE Yu-chen1， JI Shu-ren2， LIU Nan-qing2*， WU Cai-xia1*

（1. College of Animal Science and Technology， Yangzhou University， Yangzhou， Jiangsu Province 225009， China;

2. College of Landscape Architecture， Jiangsu Vocational College of Agriculture and Forestry， Zhenjiang， Jiangsu Province 212499， China）

Abstract：The factory production of tall fescue （Festuca arundinacea Schreb.） turf needs suitable light. In this experiment，white light was used as a control treatment to explore the effects of three red and blue light ratios and four light intensities on turf formation trend reflected by plant height，biomass，lawn density，and lawn coverage，quality and physiological state of lawn cover in the factory culture mode.The results showed that the formation trend of the tall fescue was increased with the increase of light intensity （400-1200 μmol·m-2·s-1）. At 800，1200 and 1600 μmol·m-2·s-1，the formation trend of lawn was all significantly higher than that of the control. At 1200 μmol·m-2·s-1，lawn formation trend was the fastest，but had no significance between 1200 and 800 μmol·m-2·s-1. With three kinds of red and blue light ratio treatment，the formation trend of lawn is significantly higher than that of the control. And with the increase of red light ratio，the trend and quality of the lawn were increased accordingly，in which the ratio of red and blue light was 4∶1，the formation trend indicators were the highest. It was significantly better than the control and other light conditions. In conclusion，it was feasible for using LED to regulate the growth of tall fescue in plant factory production. The more suitable light intensity is 800-1200 μmol·m-2·s-1，and the ratio of red and blue light is 4∶1，and at this light condition，the growth and physiological state of tall fescue are the best. Under these light conditions，tall fescue lawn has high trend and quality in plant factory production.

Key words：Tall fescue;LED;Light intensity;Red blue light;Turf quality;Flat trend

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化和新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，草皮作為草坪的建植材料，正迎來(lái)迅猛的發(fā)展期，市場(chǎng)需求巨大［1］。傳統(tǒng)草皮生產(chǎn)需要經(jīng)常施肥、灌溉、噴藥，消耗大量的化肥、農(nóng)藥、淡水資源、石化能源以及勞動(dòng)力等，不僅消耗大量成本，還造成環(huán)境的污染。而草坪出售時(shí)，需要把草皮從生產(chǎn)大田中剝離，剝離出來(lái)的商品草坪塊與草坪卷根部帶土2～3 cm厚，在同一塊大田田內(nèi)重復(fù)生產(chǎn)草坪，每年起挖出售草坪2～3次，損失大田耕作層土壤4～9 cm，對(duì)生產(chǎn)用地的土壤結(jié)構(gòu)有極大的破壞性［2］。此外，草坪業(yè)發(fā)展存在與糧食生產(chǎn)爭(zhēng)奪耕地的情形，在目前糧食供應(yīng)緊張的情況下，國(guó)家要求堅(jiān)守耕地紅線，限制土地“非糧化”，禁止“非農(nóng)化”，禁止占用永久基本農(nóng)田種植苗木、草皮等用于綠化裝飾以及其他破壞耕作層的植物［3］。因此，用于生產(chǎn)種植草坪的土地十分有限，從而限制了草坪產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。針對(duì)此現(xiàn)狀，草坪的離地化、工廠化生產(chǎn)成為解決途徑和新的發(fā)展趨勢(shì)，而草坪工廠化生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)也迫在眉睫。

植物工廠由于可精準(zhǔn)調(diào)控適宜草坪生長(zhǎng)的溫、光、水、肥、氣等環(huán)境因子，避開(kāi)外界自然條件的制約，實(shí)現(xiàn)植物的周年工業(yè)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)量的同時(shí)改善品質(zhì)［4］，在花卉、蔬菜等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上已廣泛應(yīng)用。目前，工廠化無(wú)土草坪栽培還很少，發(fā)展滯后，存在不少亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。草坪的工廠化生產(chǎn)中，光的控制是一項(xiàng)基本的關(guān)鍵技術(shù)。已有的研究表明，發(fā)光二極管（Light-emitting diode，LED）作為一種高光效、低光衰的冷光源，兼具發(fā)散熱量少和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)［5-6］，可根據(jù)植物需要調(diào)制出合適的光譜，為植物提供合適光源，還可大幅縮小栽培層間距，提高有效空間的產(chǎn)出效率，是植物工廠化生產(chǎn)中使用的理想光源［6］。通過(guò)改變LED燈的光照強(qiáng)度和紅藍(lán)光比例來(lái)對(duì)植物進(jìn)行合適的處理，可提高植物生長(zhǎng)速率和品質(zhì)。目前，有關(guān)LED紅/藍(lán)光比例對(duì)不同植物的影響已有大量研究，但大多集中于蔬菜、園藝或組培植物［6］，在草坪上的相關(guān)研究還相對(duì)較少。

高羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）屬冷季型多年生牧草和草坪草，其分蘗能力強(qiáng)、抗性強(qiáng)、耐踐踏、綠期長(zhǎng)，具有良好的耐熱性和較強(qiáng)的抗旱、抗寒和抗病蟲(chóng)害能力，在草坪綠化和邊坡護(hù)理等方面被廣泛使用，也是工廠化草坪生產(chǎn)的重要研究對(duì)象［7］。因此，本試驗(yàn)以高羊茅草坪草為材料，探討了LED光照條件下不同紅藍(lán)光比例和光照強(qiáng)度對(duì)其生長(zhǎng)、成坪及生理特性的影響，以期篩選出適宜于高羊茅草坪草快速成坪的光照條件，為高羊茅草坪的離地工廠化生產(chǎn)提供一定的技術(shù)支持。

1" 材料與方法

1.1" 試驗(yàn)材料

用于無(wú)土栽培的高羊茅植物材料來(lái)源于江蘇農(nóng)博園自主培育的品種‘農(nóng)林1號(hào)’，培育于江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院風(fēng)景園林系實(shí)驗(yàn)室智能光照室。選籽粒飽滿、大小一致的高羊茅種子，以 40 g·m-2播種量播種于育苗盒內(nèi)，育苗盒長(zhǎng) 43 cm、寬 28 cm、高 3.9 cm，種植基質(zhì)為陶瓷砂粒，并施入適量磷酸二銨作為基肥。育苗盒置于溫室內(nèi)，控制溫度恒定為 23～25℃，室內(nèi)相對(duì)濕度 40%～50%，種植區(qū)四周?chē)苑垂饧堈趽酰苊獬齃ED光外其他光源的干擾。不同紅/藍(lán)光比例的LED燈均為定制光源，每日自動(dòng)時(shí)間控制器保證LED連續(xù)光照14 h，自播種開(kāi)始便進(jìn)行不同光照條件處理，直至成坪并進(jìn)行測(cè)定。養(yǎng)護(hù)期間修剪頻次為每周2次，修剪高度為6～8 cm；澆水頻次為每天2次，使用噴壺澆灌，每次每盒100 mL左右至表面濕潤(rùn)；每周施肥2次，肥料的氮磷鉀配比為12∶6∶7，濃度為5 g·L-1，施肥量100 mL。

1.2" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置了3個(gè)紅藍(lán)光比例［2R（RED）1B（BLUE），3R1B，4R1B］和4個(gè)光強(qiáng)度（400，800，1200，1600 μmol·m-2·s-1）處理，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以光照強(qiáng)度1200 μmol·m-2·s-1的白光（CK）為對(duì)照，光周期為14 h/10 h［8］，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，共39盒，具體處理設(shè)置如表1。

1.3" 測(cè)定指標(biāo)

自從播種就開(kāi)始不同光照處理，光照處理3周后開(kāi)始測(cè)定，共連續(xù)測(cè)定3周，每周測(cè)定2次，共6次。測(cè)定項(xiàng)目包括株高、草坪蓋度、草坪密度，草坪蓋度使用針刺法測(cè)定，草坪密度使用格子法測(cè)定。

在草坪收獲前（光照處理5周后），測(cè)定高羊茅葉片的葉綠素相對(duì)含量、草坪色澤、可溶性蛋白質(zhì)含量、相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量以及抗氧化酶活性。使用SPAD便攜式葉綠素儀（SPAD-502plus）測(cè)定相對(duì)葉綠素含量；采用評(píng)分制來(lái)評(píng)定草坪色澤［9］；使用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定高羊茅中的可溶性蛋白質(zhì)含量［10］；使用電導(dǎo)儀測(cè)定相對(duì)電導(dǎo)率；使用Elisa法［11］測(cè)定超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、過(guò)氧化氫酶（Catalase，CAT）、過(guò)氧化物酶（Peroxidase，POD）活性并且使用分光光度法測(cè)定丙二醛（MDA）含量［12］。收獲后分別測(cè)定高羊茅草坪地上部和地下部鮮重及干重。

1.4" 統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 24.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以標(biāo)準(zhǔn)誤和平均值表示試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果，圖表繪制使用Origin2022。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 不同光照條件對(duì)高羊茅成坪趨勢(shì)與成坪質(zhì)量的影響

2.1.1" 株高、生物量、草坪密度、草坪蓋度" 草坪的成坪趨勢(shì)主要由株高、生物量、草坪密度、草坪蓋度來(lái)決定。測(cè)定的成坪趨勢(shì)相關(guān)指標(biāo)如表2所示。

高羊茅的株高在三種紅藍(lán)光比例下差異顯著（Plt;0.05），株高最高的為紅藍(lán)光配比為4R1B、光照強(qiáng)度1200 μmol·m-2·s-1時(shí)，最低為紅藍(lán)光配比為2R1B、光照強(qiáng)度為400 μmol·m-2·s-1時(shí)。株高隨著紅光比例提高而提高，其中紅藍(lán)光配比為4R1B時(shí)，株高顯著高于其他配比（Plt;0.05）；紅藍(lán)光配比為4R1B、光照強(qiáng)度為1200 μmol·m-2·s-1時(shí)株高顯著高于對(duì)照以及其他光照條件（Plt;0.05）。

地上生物量在紅藍(lán)光配比為4R1B、光照強(qiáng)度為800 μmol·m-2·s-1時(shí)最高，紅藍(lán)光配比為2R1B、光照強(qiáng)度為400 μmolm-2 s-1時(shí)最低。地上生物量隨紅光比例提高而增加，在紅藍(lán)光配比為4R1B時(shí)、光照強(qiáng)度為800 μmol·m-2·s-1時(shí)顯著高于另外兩種紅藍(lán)光比例和對(duì)照組CK（Plt;0.05），但是在紅藍(lán)光配比為4R1B、光照強(qiáng)度為1600 μmolm-2·s-1時(shí)，顯著低于光照強(qiáng)度為800，1200 μmol·m-2·s-1時(shí)（Plt;0.05）。

地下生物量隨著光照強(qiáng)度提高而提高，在紅藍(lán)光配比為4R1B、光照強(qiáng)度為1600 μmol·m-2·s-1時(shí)最高，紅藍(lán)光配比為2R1B、光照強(qiáng)度為400 μmol·m-2·s-1時(shí)最低；紅藍(lán)光配比為4R1B、光照強(qiáng)度為1600 μmol·m-2·s-1時(shí)顯著高于其他配比（P lt; 0.05），在紅藍(lán)光配比為2R1B和3R1B、光照強(qiáng)度為400 μmol·m-2·s-1時(shí)最低。

草坪密度在紅藍(lán)光配比為4R1B、光照強(qiáng)度為1200 μmol·m-2·s-1時(shí)最高，紅藍(lán)光配比為2R1B、光照強(qiáng)度為400 μmol·m-2·s-1時(shí)最低；在紅藍(lán)光配比為4R1B、光照強(qiáng)度為1200 μmol·m-2·s-1時(shí)顯著高于其他配比（P lt; 0.05），在紅藍(lán)光配比為2R1B、光照強(qiáng)度為400 μmol·m-2·s-1時(shí)顯著低于其他配比（Plt;0.05）。

草坪最終蓋度在紅藍(lán)光配比為2R1B、光照強(qiáng)度為1600 μmol·m-2·s-1時(shí)最高，紅藍(lán)光配比為3R1B、光照強(qiáng)度為400 μmol·m-2·s-1時(shí)最低；在光照強(qiáng)度為1600 μmol·m-2·s-1時(shí)、紅藍(lán)光配比為2R1B的蓋度顯著高于其他配比（P lt; 0.05），在光照強(qiáng)度為400 μmol·m-2·s-1、紅藍(lán)光配比為3R1B時(shí)低于其他配比（Plt;0.05），和對(duì)照組CK無(wú)顯著差異。蓋度變化則是在光照強(qiáng)度為1200 μmol·m-2·s-1，紅藍(lán)光配比為2R1B和4R1B時(shí)顯著高于其他配比（Plt;0.05），在光照強(qiáng)度為400 μmol·m-2·s-1，紅藍(lán)光配比為3R1B時(shí)顯著低于其他配比（Plt;0.05）。

2.1.2" 相對(duì)葉綠素含量及草坪色澤評(píng)分" 不同光照條件下高羊茅的相對(duì)葉綠素含量及草坪色澤評(píng)分如表2所示。

不同紅藍(lán)光比例下相對(duì)葉綠素含量差異顯著（Plt;0.05），隨著紅光比例提高而提高，在紅藍(lán)光配比為2R1B時(shí)顯著低于其他兩種紅藍(lán)光配比和對(duì)照組CK（Plt;0.05）。相對(duì)葉綠素含量在紅藍(lán)光配比為3R1B和4R1B、光強(qiáng)為1200 μmol·m-2·s-1時(shí)顯著高于其他配比（Plt;0.05），紅藍(lán)光配比為3R1B、光照強(qiáng)度為1200 μmol·m-2·s-1時(shí)最高，紅藍(lán)光配比為2R1B、光照強(qiáng)度為1600 μmol·m-2·s-1時(shí)最低。

不同紅藍(lán)光比例下草坪色澤沒(méi)有顯著差異，不同光照強(qiáng)度條件下草坪色澤差異顯著（Plt;0.05），草坪色澤評(píng)分最高是在紅藍(lán)光配比為2R1B，光照強(qiáng)度為1200 μmol·m-2·s-1時(shí)，顯著高于其他配比（Plt;0.05）。在紅藍(lán)光配比為2R1B、光照強(qiáng)度為400 μmol·m-2·s-1和CK時(shí)顯著低于其他配比（Plt;0.05）。紅藍(lán)光配比為2R1B、光照強(qiáng)度為1200 μmol·m-2·s-1時(shí)最高，紅藍(lán)光配比為2R1B、光照強(qiáng)度為400 μmol·m-2·s-1時(shí)最低。

2.2" 不同光照條件對(duì)高羊茅的細(xì)胞膜透性及可溶性蛋白含量的影響

如圖1（A）所示，不同光照對(duì)細(xì)胞膜透性的影響差異顯著（Plt;0.05），在紅藍(lán)光配比為2R1B、光照強(qiáng)度為1600 μmol·m-2·s-1時(shí)的細(xì)胞膜透性最高，在紅藍(lán)光配比為3R1B 和4R1B以及CK的細(xì)胞膜透性較低。相同的光照強(qiáng)度下紅藍(lán)光配比為2R1B顯著高于其他配比（Plt;0.05），但是在光照強(qiáng)度為1600 μmol·m-2·s-1時(shí)，紅藍(lán)光配比為4R1B顯著高于其他配比（P lt; 0.05）。

如圖1（B）所示，不同紅藍(lán)光比例下可溶性蛋白的含量差異不顯著，在不同光照強(qiáng)度下可溶性蛋白差異顯著（Plt;0.05），在光照強(qiáng)度為400 μmol·m-2·s-1、紅藍(lán)光配比為2R1B時(shí)，顯著低于光照強(qiáng)度為800 μmol·m-2·s-1、紅藍(lán)光配比為3R1B和4R1B，以及光照強(qiáng)度為1200 μmol·m-2·s-1、紅藍(lán)光配比為4R1B和光照強(qiáng)度為1600 μmol·m-2·s-1、紅藍(lán)光配比為4R1B（Plt;0.05）的處理。對(duì)照組CK的可溶性蛋白含量顯著低于光照強(qiáng)度為1600 μmol·m-2·s-1、紅藍(lán)光配比為4R1B的處理（Plt;0.05）。

2.3" 不同光照條件對(duì)高羊茅的抗氧化酶活性及MDA含量的影響

如圖2A所示在光照強(qiáng)度為400，1600 μmol·m-2·s-1時(shí)，MDA含量在不同紅藍(lán)光比例間沒(méi)有差異;在光照強(qiáng)度為800 μmol·m-2·s-1時(shí)，MDA含量在紅藍(lán)光配比為2R1B，3R1B時(shí)顯著高于4R1B;在光照強(qiáng)度為1200 μmol·m-2·s-1時(shí)，MDA含量在紅藍(lán)光配比為2R1B時(shí)顯著高于4R1B（Plt;0.05）。對(duì)照組CK的MDA含量顯著低于在光照強(qiáng)度為800 μmol·m-2·s-1、紅藍(lán)光配比為2R1B，3R1B時(shí)以及光照強(qiáng)度為1600 μmol·m-2·s-1、紅藍(lán)光配比為2R1B時(shí)（Plt;0.05）。

如圖2B所示，在1600 μmol·m-2·s-1時(shí)SOD活性顯著高于400 μmol·m-2·s-1時(shí)和對(duì)照組CK（Plt;0.05）。不同紅藍(lán)光比例下SOD的活性差異不顯著，在紅藍(lán)光配比為2R1B，光強(qiáng)1600 μmol·m-2·s-1時(shí)SOD活性最高，在紅藍(lán)光比例為3R1B，400 μmol·m-2·s-1時(shí)SOD活性最低。

如圖2C所示，在紅藍(lán)光配比為2R1B時(shí)，不同光照強(qiáng)度下POD的活性差異不顯著，紅藍(lán)光配比為3R1B；光照強(qiáng)度為1200，1600 μmol·m-2·s-1時(shí)顯著低于400，800 μmol·m-2·s-1時(shí)（Plt;0.05）；在紅藍(lán)光配比為4R1B，光照強(qiáng)度為1200，1600 μmol·m-2·s-1時(shí)顯著低于400，800 μmol·m-2·s-1時(shí)的POD活性（Plt;0.05）。對(duì)照組CK的POD活性顯著低于光照強(qiáng)度為400，800 μmol·m-2·s-1時(shí)（Plt;0.05）。

如圖2D所示，在光照強(qiáng)度較低的400，800 μmol·m-2·s-1時(shí)，CAT的活性顯著低于高光照強(qiáng)度1200，1600 μmol·m-2·s-1以及對(duì)照組CK。在光照強(qiáng)度為1600 μmol·m-2·s-1時(shí)，紅藍(lán)光配比為2R1B，4R1B的CAT活性顯著高于3R1B（Plt;0.05）。在紅藍(lán)光配比為4R1B，1600 μmol·m-2·s-1時(shí)CAT活性最高，在紅藍(lán)光配比為4R1B，800 μmol·m-2·s-1時(shí)CAT活性最低。

3" 討論

成坪趨勢(shì)包括草坪生長(zhǎng)速度以及蓋度，是衡量草坪草的使用價(jià)值重要標(biāo)準(zhǔn)之一［13］。植物工廠內(nèi)的光強(qiáng)對(duì)植物生長(zhǎng)影響非常顯著，光強(qiáng)較弱容易造成植物徒長(zhǎng)、葉片薄、葉色淺等現(xiàn)象，光強(qiáng)過(guò)強(qiáng)則會(huì)造成植物出現(xiàn)葉片厚、光能很難被葉片的光合器官完全吸收，光反應(yīng)中心損傷從而導(dǎo)致光能流失［14］。因此，人工調(diào)控適宜的光照強(qiáng)度能夠避免光能損失，降低運(yùn)行成本，培養(yǎng)壯苗，提高作物生產(chǎn)率。劉珂寧等［15］研究表明，在相同的生長(zhǎng)周期內(nèi)，草坪草的株高、蓋度會(huì)隨著光照強(qiáng)度增加而有所提高，但光照強(qiáng)度過(guò)高，高羊茅的株高和地上生物量減小，而地下生物量增加［15］。本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)不同光照處理下高羊茅草坪，在不超過(guò)1200 μmol·m-2·s-1時(shí)，提高光照強(qiáng)度可以增加高羊茅的生物量，但是，過(guò)強(qiáng)的光照，如1600 μmol·m-2·s-1對(duì)高羊茅的植株生長(zhǎng)反而有一定抑制作用，對(duì)根系生長(zhǎng)則有促進(jìn)作用。在朱江麗等［16］的研究中也發(fā)現(xiàn)以上規(guī)律，在400～1200 μmol·m-2·s-1范圍內(nèi)，增加光照強(qiáng)度對(duì)成坪趨勢(shì)有所促進(jìn)，但超過(guò)1200 μmol·m-2·s-1時(shí)，高羊茅草坪的成坪趨勢(shì)，包括株高、蓋度反而有所降低。此外，在生產(chǎn)實(shí)際中，光強(qiáng)設(shè)置還要考慮能源成本問(wèn)題，光照越強(qiáng)，能源成本越高。在本試驗(yàn)中，光照強(qiáng)度為1600 μmol·m-2·s-1時(shí)，成坪趨勢(shì)雖然最好，但是草坪質(zhì)量低于1200 μmol·m-2·s-1，且與800 μmol·m-2·s-1光照條件下沒(méi)有明顯差別。此外，光照強(qiáng)度低于800 μmol·m-2·s-1時(shí)無(wú)法滿足高羊茅的生長(zhǎng)。因此，對(duì)于高羊茅草坪的工廠化生產(chǎn)，800～1200 μmol·m-2·s-1是較為合適的光照強(qiáng)度，既可以滿足高羊茅草坪成坪需求，又能在一定程度上節(jié)約能源。

已有的研究表明，藍(lán)光具有矮化植株、改善品質(zhì)、控制植株開(kāi)展度等功能，而紅光則可以促進(jìn)植株分蘗、干物質(zhì)的增加、色素的積累等［17］。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同紅藍(lán)光比例處理的高羊茅在株高和蓋度上呈現(xiàn)較大差異，高羊茅的株高和密度/蓋度，隨紅光比例增加而出現(xiàn)顯著增加，因此，增加紅光比例不僅能促進(jìn)草坪草伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，而且對(duì)草坪草密度也有一定的促進(jìn)作用。顧雪丹等［18］的研究也發(fā)現(xiàn)，紅光下紅砂幼苗生長(zhǎng)速率最快，莖，葉生物量積累最高。而秦璐等［19］的研究報(bào)道，生長(zhǎng)于藍(lán)光和綠光下的高羊茅的質(zhì)量要優(yōu)于生長(zhǎng)于紅光下的高羊茅，F(xiàn)ukuda等［20］的研究則發(fā)現(xiàn)，當(dāng)藍(lán)光含量過(guò)高時(shí)會(huì)影響植物葉片中藍(lán)光受體介質(zhì)如趨光蛋白對(duì)光合輻射的吸收，細(xì)胞不擴(kuò)增從而影響植物生長(zhǎng)發(fā)育。本研究也發(fā)現(xiàn)，藍(lán)光相對(duì)比例最高時(shí)，即紅光比例最低的處理2R1B，高羊茅的株高、生物量、蓋度等均低于紅光比例高的處理。莫言玲［21］的研究表明，紅藍(lán)光復(fù)合照射情況下，紅光比例占30 %～70 %時(shí)，藍(lán)光受體和紅光受體數(shù)量處于協(xié)同運(yùn)作狀態(tài)從而促進(jìn)生物量累積，本試驗(yàn)中所有紅藍(lán)光復(fù)合照射生物量積累都優(yōu)于對(duì)照白光照射，且隨紅光比例的增加生物量的積累也增加。因此，植物在進(jìn)行補(bǔ)光作業(yè)時(shí)，也要充分考慮光質(zhì)的選擇。所以，高羊茅草坪工廠化生產(chǎn)時(shí)，不僅要設(shè)置適度的光強(qiáng)，更應(yīng)考慮紅藍(lán)光比例，適當(dāng)增加紅光比例以達(dá)到較快的成坪趨勢(shì)和最佳的成坪質(zhì)量，在本研究設(shè)置的紅藍(lán)光比例中，紅光比例最高的處理（即4R1B下），高羊茅由株高、生物量、草坪密度、草坪蓋度反映的成坪趨勢(shì)與草坪色澤、可溶性蛋白、相對(duì)電導(dǎo)率、MDA含量、抗氧化酶活性反映的成坪質(zhì)量等方面均為最佳，能滿足高羊茅的快速成坪需求。但高羊茅的最佳紅藍(lán)光比例尚未確定，未來(lái)需要擴(kuò)大紅藍(lán)光比例的范圍進(jìn)行進(jìn)一步研究。

葉綠素具有捕獲光能等作用，是光合作用的重要部分，不同的光照強(qiáng)度和紅藍(lán)光比例會(huì)影響到葉綠色含量，從而影響草坪的色澤和質(zhì)量［22］。光強(qiáng)是影響其含量的重要環(huán)境因子之一，有研究報(bào)道草坪草的葉綠素含量在一定范圍內(nèi)隨著光強(qiáng)的提高呈先升高后降低的變化［23］。相對(duì)葉綠素含量能反映葉綠素含量，本試驗(yàn)中相對(duì)葉綠素含量也呈現(xiàn)該變化規(guī)律，在光照強(qiáng)度為400，1600 μmol·m-2·s-1時(shí)低于800和1200 μmol·m-2·s-1。張輝等［24］的研究發(fā)現(xiàn)紅光可以促進(jìn)植物光合色素的積累；而劉丹［25］等研究發(fā)現(xiàn)紅藍(lán)復(fù)合光下葉片的葉綠素含量明顯高于單一紅光和單一藍(lán)光。本試驗(yàn)研究結(jié)果則發(fā)現(xiàn)，在800，1200和1600 μmol·m-2·s-1光強(qiáng)時(shí)，高羊茅的相對(duì)葉綠素含量均隨著紅光比例的增加而增加，但是在400 μmol·m-2·s-1的光照強(qiáng)度下，紅藍(lán)光比例對(duì)葉綠素含量無(wú)明顯影響。這可能是因?yàn)檩^低的光強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致植物合成葉綠素能力不足，此時(shí)紅光與藍(lán)光比例無(wú)法明顯影響葉綠素的合成，但是在足夠強(qiáng)的光照下，增加紅光比例可以明顯增加高羊茅的相對(duì)葉綠素含量，從而影響草坪的色澤和草坪的質(zhì)量。

植物的過(guò)氧化物酶在維持植物正常生理功能、適應(yīng)環(huán)境變化以及抵抗生物和非生物壓力方面發(fā)揮著不可或缺的作用，抗氧化酶等生理指標(biāo)也同時(shí)反映著植物的生理健康狀態(tài)，間接地反映著草坪的成坪質(zhì)量及后續(xù)移栽的成活率［26］。植物的SOD，POD和CAT活性保持在較低的水平，能減少膜脂過(guò)氧化情況的發(fā)生［27］，MDA含量的高低反映了膜脂過(guò)氧化的程度?？傮w來(lái)看，光照強(qiáng)度達(dá)到1600 μmol·m-2·s-1時(shí)，SOD，POD和CAT的活力高于對(duì)照和其他光照強(qiáng)度，說(shuō)明此時(shí)的光照強(qiáng)度對(duì)植物產(chǎn)生了脅迫。朱江麗等［28］和陳斌等［29］也發(fā)現(xiàn)過(guò)高的光強(qiáng)會(huì)使SOD，POD和CAT活性始終保持高水平但無(wú)法消除體內(nèi)積累的過(guò)氧根離子。但紅藍(lán)光比例變化對(duì)SOD，POD和CAT的活性影響沒(méi)有明顯規(guī)律。MDA含量則呈現(xiàn)出隨著紅光比例的提高而降低的規(guī)律，說(shuō)明隨著紅光的比例提高，膜脂的過(guò)氧化作用有所減輕。相對(duì)電導(dǎo)率是植物的一個(gè)重要的生理生化指標(biāo)，可反映植物膜系統(tǒng)狀況，通過(guò)觀察不同光照條件下相對(duì)電導(dǎo)率的高低，來(lái)判斷植物膜透性，從而反映草坪質(zhì)量［18］。本試驗(yàn)中在光強(qiáng)1600 μmol·m-2·s-1時(shí)相對(duì)電導(dǎo)率顯著高于對(duì)照及其他光照強(qiáng)度，也表明過(guò)高的光強(qiáng)使高羊茅的膜受到了損傷，與趙娜等［30］對(duì)冷季型草坪草的研究結(jié)果一致。在陳地杰［31］的研究表明，在高強(qiáng)光照條件下，提高紅藍(lán)光比例可顯著降低相對(duì)電導(dǎo)率，這表明在光強(qiáng)過(guò)高時(shí)，增加紅光比例有助于緩解此癥狀，與本試驗(yàn)結(jié)果一致?？扇苄缘鞍资侵匾臐B透調(diào)節(jié)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其積累能提高細(xì)胞的保水能力，對(duì)生物膜起到保護(hù)作用，也是判斷草坪質(zhì)量的條件之一［32］。在本試驗(yàn)中，在光強(qiáng)400 μmol·m-2·s-1以及CK對(duì)照組下可溶性蛋白含量顯著低于其他處理，推測(cè)低光強(qiáng)導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度不夠，植物的光合產(chǎn)物不足，這與龔春燕等［33］的研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，可溶性蛋白質(zhì)含量隨著紅光比例的提高而提高，說(shuō)明提高紅光比例有助于促進(jìn)高羊茅有機(jī)物的合成。研究表明，適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可以提高草坪的植物膜抗性，獲得更多的可溶性蛋白，提高草坪滲透調(diào)節(jié)能力，但是光照強(qiáng)度過(guò)高（1600 μmol·m-2·s-1）時(shí)會(huì)出現(xiàn)膜脂過(guò)氧化、植物膜透性過(guò)高的現(xiàn)象，導(dǎo)致草坪質(zhì)量下降。在適合的光強(qiáng)下，隨著紅藍(lán)光比例中紅光的比例提高，膜脂的過(guò)氧化程度有所減輕，可溶性蛋白的含量提高，有利于提高草坪質(zhì)量。

4" 結(jié)論

綜合看來(lái)，適量地提高光強(qiáng)有助于促進(jìn)高羊茅草坪草的株高、生物量、草坪密度、草坪蓋度反映的成坪趨勢(shì)指標(biāo)，同時(shí)也能改善草坪色澤、可溶性蛋白、相對(duì)電導(dǎo)率、MDA含量、抗氧化酶活性反映的草坪質(zhì)量的指標(biāo)，但是試驗(yàn)中過(guò)高的光照強(qiáng)度（1600 μmol·m-2·s-1）不僅提高了工廠生產(chǎn)草坪的成本，并且會(huì)降低草坪的成坪質(zhì)量。提高紅藍(lán)光比例對(duì)高羊茅草坪的成坪趨勢(shì)和成坪質(zhì)量有一定的幫助。在草坪草生長(zhǎng)方面，提高紅藍(lán)光比例有減輕膜脂過(guò)氧化、緩解細(xì)胞膜破裂以及提高有機(jī)物合成的作用。所以在人工植物工廠培養(yǎng)高羊茅草坪時(shí)，較為適宜的光照強(qiáng)度為800～1200 μmol·m-2·s-1，且紅藍(lán)光配比為4R1B時(shí)高羊茅的生長(zhǎng)和生理狀態(tài)較佳，在以上光照條件，工廠化生產(chǎn)高羊茅草坪可獲得較快的成坪趨勢(shì)和較高的成坪質(zhì)量。

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