不同光質對白魔芋生長及產量的影響

李南林等

摘 要：為了給白魔芋保護地栽培提供理論依據，分別以白色、紅色、綠色、藍色、紫色薄膜覆蓋大棚種植白魔芋，不覆膜為對照（CK），研究不同光質對白魔芋生長及產量的影響。試驗結果表明，覆膜處理較對照提早15 d左右出苗；藍膜處理抑制葉柄長度和粗度的增長，而紅膜處理促進葉柄長度和粗度的增長；紅膜處理100 d時壯苗指數最高，為43.43，顯著高于對照和其他有色膜處理，比對照提高52.44%；藍膜處理葉綠素含量最高，為8.17 mg/g（干樣質量），較對照提高32.17%；紅膜處理球莖葡甘聚糖（KGM）含量最高，為60.55%，較對照提高18.24%；紅膜處理產量最高，為2 517.13 kg/667 m2，較對照提高28.86%，較白膜提高7.82%。

關鍵詞：光質；有色膜；白魔芋；生長；產量

白魔芋（Amorphophallus albus P. Y. Liu et J. F.Chen）是我國特有的天南星科（Araceae）魔芋屬

（Amorphophallus）植物，廣泛種植于我國云南、貴

州[1]、四川。白魔芋作為我國魔芋主栽品種之一，在魔芋屬中葡甘聚糖（KGM）含量最高，但是相比于花魔芋等主栽品種，其產量卻較低[2]。因而，如何提高白魔芋的產量是研究人員關注的重要課題。光質是不同波長的光譜，由最大輻射能量的波長和光輻射的波長范圍所決定。光質既可以通過光受體的調節，將光信號從葉傳到根系，并對整個植株的生長發育進行調控[3]，也可以通過影響植物內源激素水平來實現對根、莖、葉的生長調節[4]。不同光質對同種植物同時期生長的影響存在顯著差異[5]。近年來，不同光質對薯芋作物生長及增產的研究報道頗多，但關于光質對白魔芋生長及產量的影響卻鮮有報道。為此，本試驗通過透光率相近的白色、紅色、綠色、藍色、紫色薄膜覆蓋大棚，創造不同光質環境進行白魔芋栽培，研究不同光質下白魔芋生長及產量差異，為設施栽培白魔芋提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

種芋材料：10 g左右的白魔芋種芋球莖若干（由西南大學石柱魔芋基地提供）。

薄膜材料：厚度為0.08 mm，透光率為85%～90%，顏色為白色、紅色、綠色、藍色、紫色（由濟南永發塑料廠提供）。

1.2 試驗時間與地點

2014年4～10月于西南大學石柱縣魔芋示范實踐基地鋼架結構大棚內進行，試驗地海拔900 m，肥力中等。

1.3 試驗處理

以透光率相近的白色膜、紅色膜、綠色膜、藍色膜、紫色膜覆蓋大棚，進行白魔芋栽培，為試驗組，以無薄膜覆蓋栽培為對照（CK）。采用隨機區組排列，3次重復。小區面積7 m2，播種量100 kg/667 m2，即每小區播種100個白魔芋種芋；復合肥50 kg/667 m2，有機肥600 kg/667 m2作為基肥；壟作栽培，株行距為20 cm×25 cm，按照常規進行管理。播種時間為4月20日。

1.4 測試指標

從魔芋播種開始，每15 d左右分別測定各個小區的出苗數，直至苗齊；播種后20 d開始取樣，各處理選擇代表性植株5株，每20 d取樣一次，每次按如下方法進行指標測定：葉柄長度、葉柄粗度參照NY/T 2500-2013 測定[6]；壯苗指數參照張超等[7]方法測定；葉綠素含量參照李合生[8]方法測定；收獲后測定魔芋產量和KGM含量，其中 KGM含量參照王照利等[9]方法測定。

1.5 數據分析

用Excel、SPSS 18.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同光質處理對出苗情況的影響

從表1可以看出，在5月21日前后，試驗大棚內的白魔芋開始破土出苗，而對照在6月4日前后才開始破土出苗，因而覆膜處理較對照提早15 d左右出苗。不過各處理間出苗率無顯著性差異。

2.2 不同光質處理對農藝性狀的影響

由表2可知，白魔芋播種后20～60 d，葉柄長度隨處理時間延長而快速增加；播種后60～100 d，葉柄長度隨處理時間的延長增長緩慢，并趨于穩定。白膜處理、紅膜處理、綠膜處理、藍膜處理、紫膜處理各個處理間，除播種后60 d外，紅膜處理葉柄長度同期相比最大；藍膜處理各個時期葉柄長度同期相比最小。在播種后40～100 d，紅膜處理和藍膜處理間，葉柄長度的生長變化存在顯著性差異；除播種后60 d外，其他處理均與對照存在顯著性差異。在播種后100 d時，紅膜處理的葉柄長度最大，為28.4 cm，較CK高16.67%，藍膜處理的葉柄長度最小，為21.6 cm，較對照低12.19%。以上試驗結果說明，紅膜處理在一定程度上促進葉柄長度增加，藍膜處理抑制葉柄長度增加。

由表3可知，葉柄粗度在播種后20～80 d，隨處理時間的延長而快速增加；在播種后80～100 d，隨處理時間的延長逐漸趨于穩定。白膜處理、紅膜處理、綠膜處理、藍膜處理、紫膜處理各個處理間，紅膜處理葉柄粗度同期相比最大；播種80 d以后，藍膜處理葉柄粗度同期相比最小。在播種后40～100 d，紅膜處理和藍膜處理間，葉柄粗度的生長變化存在顯著性差異，除播種后60 d外，均與對照存在顯著性差異。在100 d時，紅膜處理葉柄粗度最大，為1.56 cm，較對照高19.14%；藍膜處理葉柄粗度最小，為1.16 cm，較對照低10.87%。綜上所述，紅膜處理在一定程度上促進葉柄粗度增加，而藍膜處理對葉柄粗度的增加有抑制作用。

由表4可知，播種后60～100 d，紅膜處理下各個時期的壯苗指數同期相比最大，且顯著大于同期對照。在100 d時，紅膜處理壯苗指數最大，為43.43，顯著大于其他處理；而藍膜處理的壯苗指數最小，為27.36；白膜處理下壯苗指數顯著大于紫膜、綠膜、藍膜以及對照；紫膜處理與綠膜處理壯苗指數間無顯著性差異，但均大于對照與藍膜處理；藍膜處理與對照壯苗指數差異不顯著。以上結果說明，紅膜處理下白魔芋生長勢最好，苗質量最好。

2.3 不同光質處理對葉片葉綠素含量的影響

從圖1可知，各處理葉片中葉綠素含量隨葉齡增長，先逐漸增加；播種100 d后，各處理葉片中葉綠素含量趨于穩定；播種140 d后，各處理葉片中葉綠素含量呈現出下降趨勢。這與白魔芋從幼齡苗到成熟苗的生長發育過程，及葉片衰老過程基本一致[1]。本試驗不同處理各個時間段的葉綠素含量均明顯高于對照。在播種后100 d時，葉片中葉綠素含量趨于穩定，且由高到低依次為藍膜、紫膜、紅膜、綠膜、白膜；其中藍膜處理下葉綠素含量為8.34 mg/g（干樣質量），比對照高32.17%，其他顏色的膜處理組依次分別比對照高29.31%、25.51%、19.33%、13.79%。

2.4 不同光質處理對球莖KGM含量的影響

KGM是魔芋的主要貯藏物質，也是魔芋產量形成的主要成分，KGM含量的多少可反映魔芋品質的優劣，由圖2可知，各覆膜處理中，紅膜處理球莖KGM含量最高，其次為藍膜、白膜、紫膜、綠膜，分別比對照高18.24%、13.18%、7.66%、-8.96%、

-12.72%。

2.5 不同光質處理對產量的影響

由表5可知，覆膜處理下的白魔芋產量顯著高于對照，并且紅膜、紫膜、綠膜、藍膜下白魔芋產量顯著大于白膜處理，其中紅膜處理產量最高，為2517.13 kg/667 m2，較對照提高28.86%，較白膜提高7.82%。

3 結論與討論

光質通過光受體的調節，將光信號從葉傳到根系，并對整個植株的生長發育進行調控。本試驗通過不同顏色的薄膜創造不同復合光質，而不同光質下白魔芋的生長具有顯著差異，藍膜處理抑制白魔芋葉柄長度和粗度的增長，而紅膜處理促進葉柄長度和粗度的增長，這與杜建芳等[10]的試驗結果紅光促進油菜幼苗的生長是一致的。作物不同，光質影響的結果也不一致，例如余讓才等[11]的研究發現，藍光抑制水稻幼苗伸長，而田發明等[12]研究表明，藍光促進甜椒幼苗伸長。有人認為這是因為紅光促進細胞的伸長，而藍光具有相反的效果，還有人認為植物的伸長并不僅僅是因為紅光的作用，還與藍光的缺乏有關[13]。紅膜處理下白魔芋壯苗指數最高，為43.43，顯著大于其他處理，藍膜處理壯苗指數最小，這與不同顏色塑料薄膜的透射光譜比率有關，例如史宏志等[14]研究發現，在復合光中增加紅光比例對煙草葉面積的增加有一定的促進作用，但葉片的葉重降低，葉片變薄，造成地上部質量降低，地下部質量增加，最終影響其壯苗指數。

光質對植物葉片葉綠素含量的影響也因植物種類不同而異。增加藍光比率可使煙草葉綠素含量增加，而增加紅光比率可降低其葉綠素含量[14]；生姜葉片葉綠素含量以藍膜及綠膜處理較高，均高于白膜[15]；藍光處理下鐵皮石斛葉片葉綠素含量最高[16]。本試驗結果表明，藍膜處理白魔芋葉片葉綠素含量最高，紫膜、紅膜、綠膜、白膜、CK依次降低。

KGM含量決定魔芋的內在品質，本試驗結果表明，紅膜和藍膜處理促進白魔芋KGM的積累，這與前人研究結果紅光促進豌豆可溶性糖的積累[17]，以及藍光有利于布朗葡萄藻多糖的積累[18]相一致。但是光質對不同植物體內可溶性糖含量的影響是有差異的，例如紅光和藍光抑制庫拉索蘆薈可溶性糖的積累[19]。覆膜處理白魔芋產量的影響顯著大于對照，并且紅膜處理白魔芋產量較對照提高28.86%，較白膜提高7.82%。

此外，本試驗還發現，所有覆膜處理出苗時間均比對照提早15 d左右，這與夏海乾等[20]的試驗結果覆膜處理下通過光溫效應植物能早生快發是一致的。綜上所述，白魔芋采用紅膜覆蓋栽培，能保證其提早出苗且壯苗指數高，還能提高KGM含量和增加產量。

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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