LED不同光质补光对舞春花成花品质的影响

马天赐，李无双，谭丽君

（西南大学园艺园林学院，重庆北碚 400700）

舞春花（Calibrchoa hybrids）又名小花矮牵牛、百万小铃，茄科小花矮牵牛属植物，多年生宿根草本。叶狭椭圆形或倒披针形，全缘，全株密被黏质腺状柔毛[1]。舞春花花期长，可达数月，单花的花期达1 周左右。喜阳（如果光照不足易造成植株徒长、叶片脱落），较喜水，较喜肥，不耐寒[2]。舞春花最早广泛分布于拉丁美洲。1992 年，舞春花第一个商业化品种‘Million Bells’被日本三得利花卉有限公司首先育出，这也是将舞春花叫作‘百万铃’的由来。经过近25 年的发展，目前国际市场上应用的舞春花品种近500 个。较为常见的有‘百万铃’（'Million Bell'）、‘庆典’（'Celebration'）、‘呼啦’（'Aloha'）等[2]。本试验采用的是由成都金品花卉有限公司提供的“锐舞”，其抗性强，具有良好的耐热与抗病性，花量大，花朵品质好。

舞春花花量巨大且花期一致，既可用在道路隔离栏、花境中，又能在居家阳台上种植，其效果都非常出色。作为常见的园林绿化和盆花观赏的植物材料，国内外都有研究。从研究现状来看，舞春花研究主要集中于新品种培育、组织培养、生长发育等领域。白艳荣[3]以蓝色单瓣舞春花为研究对象，探究光强与光周期对舞春花生长发育的影响。而本试验立足于重庆地区探究不同光质的LED 补光对舞春花‘锐舞’成花品质的影响。光照是影响舞春花生长发育的重要因素，而重庆地区除夏季部分月份外，常年光照不足[4]，特别是在舞春花花期前后多阴雨天气，舞春花的观花效果在重庆地区有待进一步提高。通过不同光质对火龙果[5]、番茄[6]、郁金香[7]等进行补光处理，可知补光会影响其光合产物的积累和转运、光合效率及光系统的光能管理、成花进程的形成等方面。且以LED 灯为代表的补光材料可按人们的意愿实现对不同光质和发光强度的光源进行单独调控，光能有效利用率可达80%～90%。LED 有效率高、能耗少、使用寿命长、环保、波段丰富、易于组成复合光质等优点，可以促进植物工厂化更加高效运行。

舞春花满枝的花朵像瀑布一样，花多，紧凑，花期长，在国内市场上很受欢迎，特别受年轻消费群体的喜爱，在重庆的销售量也在逐步提升。但受制于花期前后光照不足。所以本试验以提高舞春花的成花品质为目的，采用不同比例的红蓝组合光对首次打顶去花之后的舞春花进行补光，研究不同光质处理对舞春花成花品质的影响，为提高舞春花观赏性提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 植物材料。购买成都金品花卉有限公司生产的舞春花扦插苗，分‘樱桃红锐舞’和‘夏威夷粉锐舞’2个品种。选6 叶苗种植在泥炭土∶河沙=3∶1 的混合基质中，以奥绿5 号缓释肥为基肥，株间距3cm，日常水肥管理。2 个月后，移栽至15cm×15cm 的软质塑料营养钵中，并进行打顶去花处理，选择长势一致、生长健壮的植株用于光处理试验。

1.1.2 其他试验材料。LED 补光灯（光质相对光谱如图1）购自科安光电公司，LED 灯管中红光波峰660nm，蓝光波峰440nm，灯管长90cm。每个处理中4 根相同灯管串联，每根灯管间距为12cm，总功率42W，高于花顶24cm 处平行放置，各处理用PVC 板隔开。

图1 3 种LED 灯的相对光谱

1.2 光照处理

光照处理试验于2021 年9 月-2022 年1 月在西南大学9 号温室内进行。共设4 个处理组：R5B1（红光∶蓝光=5∶1）、R3B2W1（红光∶蓝光∶白光=3∶2∶1，白光由蓝光与荧光粉发出的黄绿光合成）、R1W7（红光∶白光=1∶7）和CK（对照组，不进行补光，并远离其他处理放置）。每个处理组包括‘樱桃红锐舞’20 株，‘夏威夷粉锐舞’16 株，分别置于面积为1.2m×2m=2.4m2区域内。补光时间为7:00-11:00 和17:00-23:00，光照时间16 h/d，室温15±3 ℃，相对湿度60%～75%。

1.3 形态指标统计

2021 年11 月11 日-2022 年1 月11 日对花蕾数、花朵数和花冠幅3 个形态指标进行统计。其中，花蕾形成至花蕾裂开雌雄蕊显现时期为花蕾期，处于此阶段记为花蕾，各处理随机选取50%生长状况良好的‘樱桃红锐舞’‘夏威夷粉锐舞’样本，记录花蕾朵数。雌雄蕊显现、花蕾裂开至花瓣萎蔫、观赏性降低时期为花朵期，记录朵数，取样方式同上；花朵完全开放后相邻两片花瓣相交处至异侧花瓣末端为花冠幅，用10cm尺子进行测量，各处理随机选取10 株‘樱桃红锐舞’‘夏威夷粉锐舞’测量，取平均值。

记雌雄蕊显现、花蕾裂开至花瓣萎蔫、观赏性降低时期为花朵期，人工记录其数量；记花朵完全开放后相邻两片花瓣相交处至异侧花瓣末端为花冠幅，用10cm尺子测量，每个光照条件下每个品种测量20 朵花。

1.4 叶绿素含量测定

叶绿素含量测定参照盛璐等[8]的丙酮∶无水乙醇=1∶1 提取法，稍有改动。取生长状况良好、一致的叶片0.25 g，将其表面擦净，剪碎放入试管中（取样和剪碎标准一致）；试管中加入10mL 试剂（V丙酮：V乙醇=1∶1，即丙酮5mL、乙醇5mL；丙酮在室温条件下易挥发，先加入乙醇，再加入丙酮）于暗处浸泡，期间摇晃数次，直至叶片发白（1d）；取适量上清液，用分光光度计测其在波长663nm 和645nm 下的吸光度值，分别记作A663、A645读数，将吸光度根据Arnon 公式，计算出叶绿素a、叶绿素b 和叶绿素的总含量。

叶绿素a（Ca）（mg/L）=12.7A663-2.69A645

叶绿素b（Cb）（mg/L）=22.9A645-4.68A663

叶绿素（Ct）（mg/L）=Ca+Cb

叶绿素含量（mg/g）=（Ct×提取液体积）/（叶鲜重×1000）

1.5 花色素苷含量测定

花色素苷含量测定采用盐酸甲醇提取法，稍有改动。选择称取完全开花、开花状况良好且一致的0.25g花瓣样品，剪碎后用锡箔纸包住放到液氮中快速冷冻；将保存的样品放到预冷的研钵中，加入2mL 预冷的1%HCl-甲醇溶液，碾碎后转入10mL 刻度试管中；用1%HCl-甲醇溶液冲洗研钵并转移到试管中，定容至10mL，混匀；4℃避光浸提24h，期间晃动2～3 次；离心，取上清液，以1%HCl-甲醇溶液调零，用分光光度计测定在530nm、657nm 处吸光度，分别记作A657、A530读数；以每克鲜重花瓣组织在波长530nm 处和波长657nm 吸光度的四分之一之差表示花青素含量，即ΔA=A530-0.25A657，此处A657用来矫正叶绿素等杂质的影响，花青素相对浓度最终表示：A530-0.25A657/g。

1.6 数据分析

利用Microsoft Excel 2019 软件进行数据统计与图表绘制，采用Excel 中F 检验与T 检验双样本等方差假设进行显著性分析检验：首先进行两样本方差齐性检验，F 检验判断2 个总体的方差是否有显著性差异。如果两总体方差无显著性差异，即方差齐性，则可以采用t-检验的等方差假设；如果2 个总体方差有显著性差异，即方差不齐，则采用t-检验的异方差假设[9]。

2 结果与分析

2.1 不同LED 光质对舞春花花蕾数量的影响

由表1 可知，对舞春花‘锐舞’进行28d 不同补光处理后，不同的品种之间反应是有差异的。3 种补光处理在‘樱桃红锐舞’花蕾数量上与对照组无显著性差异；而‘夏威夷粉锐舞’在3 种补光处理下都能显著增加花蕾数量，其中R3B2W1 处理效果最好，这说明增加红蓝组合中蓝光的比例，能显著促进舞春花‘夏威夷粉锐舞’增加花蕾。

表1 不同LED 补光处理对‘樱桃红锐舞’‘夏威夷粉锐舞’花蕾数的影响

2.2 不同LED 光质对舞春花花朵数量的影响

由表2 可知，在不同光质下进行舞春花‘锐舞’50d补光处理后，对‘樱桃红锐舞’而言，R1W7 处理能显著增加其花朵数量；对‘夏威夷粉锐舞’而言，3 种补光处理均能显著增加其花朵数量，且以R3B2W1 处理的效果最好。说明增加红蓝组合灯中蓝光的比例，能显著增加舞春花‘锐舞’的开花数量。

表2 不同LED 补光处理对‘樱桃红锐舞’‘夏威夷粉锐舞’开花数的影响

图2 不同LED 补光处理对‘樱桃红锐舞’‘夏威夷粉锐舞’开花数量的影响

2.3 不同LED 光质对舞春花花冠幅的影响

由表3 可知，舞春花的花冠幅与光质有着密切的关联，不同光质下补光55d 后，所有补光处理均能显著增大舞春花花冠幅。对于‘樱桃红锐舞’品种而言，R5B1 处理与R3B2W1 处理中花冠幅极显著大于对照组（CK）与R1W7，R3B2W1 处理显著大于R5B1 处理；对于‘夏威夷粉锐舞’品种而言，R3B2W1 处理中花冠幅显著大于R5B1 处理、R1W7 与对照组（CK），R5B1处理与R1W7 处理中冠幅大小无显著差异，这说明蓝光利于花冠幅的增大。

表3 不同LED 补光处理对‘樱桃红锐舞’‘夏威夷粉锐舞’花冠幅的影响

2.4 不同LED 光质对舞春花叶绿素含量的影响

由图3 可知，舞春花的叶绿素含量与补光有着密切关联。经过补光处理55d 后，对‘樱桃红锐舞’品种而言，补光处理均在一定程度上降低了其叶绿素含量，其中R1W7 处理降低的叶绿素含量具有显著差异性；对‘夏威夷粉锐舞’品种而言，R5B1、R3B2W1 处理一定程度上提升了其叶绿素含量，但提升幅度不明显，而R1W7 处理降低的叶绿素含量具有显著差异性。总体而言，R1W7 处理会降低舞春花‘锐舞’的叶绿素含量与叶绿素a/b 的值（见表4）。所以增大蓝光补光会一定程度上降低舞春花‘锐舞’叶绿素的含量以及叶绿素a/b 的值，减弱叶色的表现强度。

图3 不同LED 补光处理对‘樱桃红锐舞’‘夏威夷粉锐舞’叶绿素含量的影响

表4 不同LED 补光处理对‘樱桃红锐舞’‘夏威夷粉锐舞’叶绿素a/b 的影响

2.5 不同LED 光质对舞春花瓣花色素苷含量的影响

由图4 可知，舞春花的花苷素含量与光质有着密切的关联，对不同补光处理55d 后，R1W7 处理与对照组相比，舞春花的花色素苷含量虽无显著差异性，但含量得到一定程度（5%左右）提高，而R5B1、R3B2W1 处理则在一定程度上降低了花色素苷地含量。总体而言，R1W7 处理会增加舞春花‘锐舞’的花色素苷含量，有利于提升舞春花‘锐舞’花的花色等品质。

图4 不同LED 补光处理对‘樱桃红锐舞’‘夏威夷粉锐舞’花色素苷含量的影响

3 结论与讨论

花卉产业日趋蓬勃发展，人们逐渐把眼光放在可控农业等设施农业上。设施农业一个重要的方向就是光照技术，光照技术在一定程度上调节着植物的生长发育过程，包括植物的光形态建成、生理代谢、物质积累和基因调控等方面。很多学者正是抓住了这一时代的发展方向，不断进行着采用某些特定的单一光质或者使用红/蓝或红/远红组合的复合光谱LED 灯对植物各项生理特性的研究。

白艳荣等[3]在云南发现不同的补光光强（高压钠灯）与光周期补光处理能促进蓝色单瓣舞春花花冠幅增幅，增加分枝数，提升植株生长增幅。说明光照对舞春花观赏品质形成具有重要影响，即使在云南这样光照良好的地区，补光仍能提高其观赏性。本试验表明，用新型LED 光源在冬季寡日照的重庆地区对舞春花进行补光，能很好地增加花蕾与花朵的数量，增大花冠幅，提高舞春花的观赏效果。但不同的品种之间反应有差异，‘夏威夷粉锐舞’在花芽分化上对补光处理的反应更加明显，提高红蓝组合灯中蓝光的比例，能促进花蕾与花朵数量的增加。

许卉等[10]发现蓝光能增加菊花单株花蕾数与单株开花数。本试验表明，不同光质补光处理均能增加舞春花花蕾与花朵数量、增大花冠幅。且增大红蓝组合光中蓝光的比例，能显著增加增加花蕾、花朵数量，与许卉等[10]在菊花中的研究结果一致，这说明光质对植物的影响存在共性。但是不同植物对红蓝光的相应模式可能也是不完全相同的，魏胜林等[11]发现蓝光光质培育下的菊花比自然光照下叶绿素含量提高了24.6%，而马肖静等[12]发现5R1B 红蓝组合处理的番茄叶绿素含量较高。在本试验中，提高红蓝组合中蓝光与其他光质如黄光的比例，能显著降低叶绿素含量与a/b 值，而提高了花色素苷的含量，由此推测可能是高比例蓝光以及部分红光与其他光质，将本该给予叶绿素的能量传递给了花色素苷，增加了花色素苷的积累，而没有其他光如黄光下（R3B2W1 处理），花色素苷含量最低，这说明不同的光质在‘舞春花锐舞’的开花生长中扮演着不同的角色，起着不可替代的作用。总的来讲，在全光谱中提高蓝光的比例，能提高舞春花‘樱桃红锐舞’‘夏威夷粉锐舞’的成花品质，这为提高舞春花的观赏特性提供了理论依据。