不同LED光质对铁皮石斛生长及多糖含量的影响

2015-03-11杨维杰杨林林

浙江农业科学 2015年8期

杨维杰，梁君，杨林林

(1.宁波德健生物科技有限公司，浙江宁波 315000;2.宁波华厦现代农业研究所，浙江宁波 315000)

铁皮石斛 (Dendrobium officinale)又名黑节草，为兰科石斛属植物，是中药石斛中的名贵珍惜品种，具有很高的药用价值。其对生长环境要求相对苛刻，生长缓慢，自然繁殖率低，市场需求量大［1］。近年来，已有很多企业及学者对铁皮石斛进行了大量的生产和研究。而随着铁皮石斛市场的稳步发展，很多企业及学者开始关注铁皮石斛的品质。

新型半导体光源具有波长具体、光谱性能好、光效高、系统发热少、质量和体积较小、寿命较长、占用空间小等诸多传统电光源技术无可比拟的优势，因而受到人们的青睐，十分适用于可控设施环境中的植物栽培［2］。已有研究表明，红蓝光比例为1∶1时有利于铁皮石斛试管苗的生长、叶绿素合成以及干物质和糖的积累［2］。在铁皮石斛栽培中可用LED光源代替自然光，对铁皮石斛植株株高和茎粗生长影响显著［3］。光质选择和品种选育是提高铁皮石斛苗木质量和改良药材品质的有效途径［4］。而有关光质对铁皮石斛移栽苗生长和多糖含量的影响尚未见报道。本试验研究了不同光质对铁皮石斛组培苗和移栽苗生长及多糖含量的影响，以期为高品质铁皮石斛产品商品化生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

铁皮石斛果荚于2012年11月采摘自温州雁荡山农户种植基地，不同阶段组培苗及移栽苗由宁波德健生物科技有限公司生产。不同光质T8单管植物灯采购于深圳绿荧光电有限公司，包括红光(R)、蓝光 (B)、红/蓝 1∶1(RB)、红/蓝 2∶1(2RB)、红/蓝4∶1(4RB)5种不同光质，普通白光 (W)T5日光灯采购于济南市中天组培园艺用品有限公司。

1.2 处理设计

将铁皮石斛果荚经无菌消毒后在超净工作台上播种于萌发培养基:MS+NAA 0.5 mg·L-1+6-BA 0.1 mg·L-1+香蕉8%+蔗糖30 g·L-1+琼脂5.5 g·L-1。暗培养1周后放置在不同光质下培养。铁皮石斛种子萌发至饱满状态并有1～2片子叶时转接到分化培养基:MS+NAA 0.2 mg·L-1+香蕉8%+蔗糖30 g·L-1+琼脂5.5 g·L-1，每瓶接种30粒，放置于不同光质下培养。将生长至1.5～2 cm的铁皮石斛分化苗转接于生根培养基:1/2MS+IBA 0.3 mg·L-1+花宝1.5 g·L-1+香蕉12%+活性炭0.5 g·L-1+蔗糖30 g·L-1+琼脂5.5 g·L-1，每瓶接种10棵苗，放置于不同光质下培养。各个阶段培养条件为光照强度2 000 lx，光照时间14 h·d-1，培养温度23～25℃。

铁皮石斛组培苗在4-5月进行种植，经过炼苗、驯化，移栽2年后可以采收，选取次年10月已经种植18个月且生长状态相近的大苗重新移栽到苗床上，每丛3棵苗，株行间距15 cm，水肥统一管理。第3年开春后，日落后进行每天2 h补光。周期为3个月，白光同样作为试验组进行处理，以不进行补光作为对照组 (CK)。

1.3 检测与统计

铁皮石斛组培过程中，各阶段每个处理随机抽取10瓶进行统计。播种萌发阶段统计种子萌发时间、萌发率、饱和度、培养周期。分化阶段统计幼苗长势、幼苗高度、萌蘖数量。生根阶段统计组培苗高度、茎粗及多糖含量。

铁皮石斛移栽苗不同光质补光处理3个月后，各个处理随机抽取10丛苗统计每丛苗的数量、苗高、茎粗及多糖含量。通过直尺测定苗高、根长，游标卡尺测定茎粗。参照文献［5-7］方法测定多糖含量。

2 结果与分析

2.1 不同光质对铁皮石斛组培苗阶段的影响

由表1可知，单色光质与复色光质之间存在显著差异。R，B处理的种子萌发时间、萌发率、萌发饱满度都较差于复色光，培养周期较长。其中RB处理下，培养周期最短，相较于对照 (W)可缩短培养时间7 d左右。其他红蓝配比处理的培养时间相较于对照也缩短5 d左右。研究表明，R，B单色光质不利于铁皮石斛种子的萌发，配比复色光质可有效缩短播种阶段的培养周期。

表1 不同光质对铁皮石斛组培苗种子萌发阶段的影响

由表2可知，不同光质对组培苗分化阶段影响较小，总体生长长势处于同一水平。苗高变幅为1.5～1.9 cm，B处理最矮，R处理最高，相较于对照苗高差距仅为±0.2 cm。萌蘖数量对照 (W)最高，R，B单色光质处理最低，说明单色光质在铁皮石斛组培苗分化阶段不利于其生长。实际产业化生产过程中，仍可使用普通T5日光灯 (W)进行组培苗的分化培养。

由表3可知，供试的6个处理间组培苗生长性状存在显著差异。苗高与茎粗分别为R，B处理达到最高与最低，R对茎的长高有促进作用，B则对茎的长高有抑制作用，但有利于茎的横向加粗，这与高亭亭等［4］的研究结果相一致。复色配比光质同对照 (W)相较差异较小。多糖含量4RB处理下最高，为3.04%，相对于对照多糖含量1.52%提高2倍左右，其他不同光质配比处理同对照之间也存在显著差异，说明红蓝配比光质有利于铁皮石斛组培苗多糖含量的积累。

表2 不同光质对组培苗分化阶段的影响

表3 不同光质对铁皮石斛组培苗生根阶段的影响

2.2 不同光质对铁皮石斛移栽苗阶段的影响

由表4可知，不同光质在对移栽苗进行补光处理3个月之后，生长势与对照间差异不明显，可能是在铁皮石斛苗生长过程中，其他因素如温度、湿度、水肥管理、光照强度等的作用大于光质对石斛苗生长的影响。每丛苗萌蘖数量相近，平均每丛苗6.7条。不同光质处理间苗高变化规律为:R＞CK＞4RB≥2RB＞W＞RB＞B，茎粗变化规律为:B＞2RB＞RB≥CK＞W＞4RB＞R，变幅不大，但仍能看出红光有利于苗的长高，蓝光有利于苗的横向加粗，这与组培阶段的试验结果相一致。在多糖含量方面，不同光质对移栽苗影响的试验结果基本同组培阶段相一致，但变幅差异较组培阶段要小很多，在4RB处理下，多糖含量最高，达到6.32%，相比对照要高出0.44%，含量提高6.96%。

3 小结与讨论

不同光质可以显著影响铁皮石斛组培苗的苗高、茎粗、多糖含量等生理生化性状。在组培播种阶段，不同红蓝配比复合光质可有效缩短培养周期，从而减少电能消耗，降低产业化生产成本。在分化阶段，仍可用普通日光灯进行培养，毕竟LED灯光在造价成本上要比普通传统光源高出很多，会加大产业化生产的投入成本。生根阶段，不同光质对苗的影响作用比较显著，各个处理间变幅较大，且多糖含量相较对照提高2倍以上。而在移栽苗阶段，苗的生长受到外界其他影响因素的作用，不同光质的影响作用相比组培阶段要小。但在多糖含量的积累方面，不同红蓝配比光质明显起到促进作用。