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user: 3. 结果与分析 3.1. 不同光质下马铃薯叶片叶绿素和类胡萝卜素含量 叶绿素是植物进行光合作用重要的物质基础。如表1所示，不同光质处理的两个马铃薯品种叶绿素含量均表现为：R > 7R1B > 3R1B > 1R1B > 1R3B > 1R7B > B，且R和7R1B处理下的叶绿素含量显著高于对照W；叶绿素a/b值：B > 1R7B > 1R3B > 1R1B > 3R1B ≥ 7R1B ≥ R，且R和7R1B处理下的叶绿素a/b值显著低于对照W；费乌瑞它和鄂薯5号在不同光质下类胡萝卜素含量存在差异，费乌瑞它在红光R处理下的叶片类胡萝卜素含量显著高于对照W，除3R1B处理下的类胡萝卜素含量与对照无差异外，其余光质处理下的类胡萝卜素含量均显著低于对照W；红光R和3R1B处理的鄂薯5号叶片类胡萝卜素含量显著高于对照W，其余光质处理下的类胡萝卜素含量均显著低于对照W。说明其与大多数作物研究一致 [ 29 ] ，红光/蓝光值与叶绿素含量高低呈正比；红光可降低叶片Chl a/b值，蓝光可提高叶片Chl a/b值，而蓝光增加到一定比例时Chl a/b无显著变化，说明蓝光只能在一定范围内提高Chl a/b。 Table 1 Effect of different light qualities on chlorophyll and caroteniod content in potato leaves at stolon development stag 品种 Cultivar 光质 Light quality 叶绿素a含量 Chl a (mg∙g −1 FW) 叶绿素b含量 Chl b (mg∙g −1 FW) 叶绿素总含量 Chl a + b (mg∙g −1 FW) 叶绿素a/b Chl a/b 类胡萝卜素Carotenoid (mg∙g −1 FW) 费乌 瑞它 FN W 2.10 deCDE 0.57 efDEF 2.67 efDEF 3.65 bcABC 0.42 deCDE R 2.89 aA 0.94 aA 3.83 aA 3.07 hF 0.56 aA 7R1B 2.19 cdCD 0.64 cdCD 2.84 dCD 3.41 fE 0.40 efgDEFG 3R1B 2.01 efDE 0.56 efgEFG 2.57 fghEFG 3.59 cdBCDE 0.42 dCD 1R1B 1.91 fgEF 0.53 fghEFGH 2.59 fgEFG 3.62 cdABCD 0.39 fgDEFG 1R3B 1.78 ghFG 0.47 ijHI 2.25 jH 3.79 aA 0.33 iH 1R7B 1.64 hG 0.44 jI 2.26 jH 3.75 abAB 0.36 hGH B 1.91 fgEF 0.50 hiFGHI 2.41 iGH 3.79 aA 0.38 fghDEFG 鄂薯 5号 ES5 W 2.15 deCD 0.58 efDEF 2.77deDE 3.54 cdeCDE 0.42 deCD R 2.64 bB 0.82 bB 3.46 bB 3.20 gF 0.51 bB 7R1B 2.32 cC 0.67 cC 2.99 cC 3.46 efDE 0.37 ghFG 3R1B 2.08 deDE 0.59 deCDE 2.67 efDEF 3.52 defCDE 0.44 cC 1R1B 1.92 fgEF 0.54 efghEFGH 2.47 ghiFGH 3.55 cdeCDE 0.40 defDEF 1R3B 1.90 fgEF 0.52 ghiEFGH 2.42 iGH 3.66 bcABC 0.38 fghEFG 1R7B 1.91 fgEF 0.49 hijGHI 2.42 iGH 3.77 abAB 0.38 ghFG B 1.93 fgEF 0.51 ghiFGHI 2.44 hiGH 3.77 abAB 0.37 hFG 表1. 不同光质对马铃薯植株叶片叶绿素和类胡萝卜素含量的影响(20 d) 注：对照白光(W)、红光(R)、红蓝光7:1 (7R1B)、红蓝光3:1 (3R1B)、红蓝光1:1 (1R1B)、红蓝光1:3 (1R3B)、红蓝光1:7 (1R7B)和蓝光(B) 8种。同一列内不同小写和大写字母分别表示5%和1%差异显著水平。下同。 3.2. 不同光质下马铃薯植株幼苗形态 由图2和表2分析可知，不同光质对马铃薯幼苗形态的影响存在显著差异。3R1B、1R3B、1R7B，B光质处理的费乌瑞它的壮苗指数与W无显著差异，依次为3R1B > B > W > 1R7B > 1R3B；红光与蓝光处理的植株的株高显著高于对照，且蓝光处理下的株高显著高于红光，其余光质处理下的幼苗株高依次是7R1B > 1R7B > 3R1B > 1R3B > 1R1B；3R1B和蓝光处理下幼苗的茎粗与对照无显著差异，依次是B > W > 3R1B；蓝光处理的幼苗的鲜样质量和干样质量均显著高于对照，所有处理下植株鲜样质量或干样质量排序依次是B > 1R7B > W > 3R1B > 1R3B > 7R1B > 1R1B > R；所有光质处理的植株根长与对照均无显著差异，但蓝光处理下植株的根最长，且显著长于1R1B和R。 图2. 不同光质下的马铃薯植株幼苗形态(20 d) Table 2 Effects of different light qualities on the morphology of potato seedling 品种 光质 Light quality 茎粗(mm) Stem diameter 株高(cm) Plant height 根长(cm) Root length 植株鲜重(g) Fresh mass 植株干重(g) Dry mass 壮苗指数Healthy index 费乌 瑞它 FN W 3.70 abAB 37.00 cB 26.90 abA 12.24 bABC 0.746 bB 82.19 abAB R 2.65 cdD 43.63 bA 25.76 bA 7.12 dC 0.393 cD 22.69 eD 7R1B 2.53 dD 30.63 dC 30.33 abA 10.81 bcBC 0.612 bBCD 40.60 deCD 3R1B 3.47 bBC 25.73 eD 31.57 abA 11.94 bBC 0.738 bB 96.51 aA 1R1B 2.98 cD 21.80 fD 26.07 bA 8.13 cdC 0.412 cCD 58.22 cdBC 1R3B 2.87 cdD 23.00 efD 31.26 abA 10.83 bcBC 0.662 bBC 68.04 bcB 1R7B 2.99 cCD 26.13 eCD 30.90 abA 12.92 bAB 0.773 bB 77.51 abcAB B 4.05 aA 47.77 aA 33.80 aA 16.61 aA 1.128 aA 95.47 aA 鄂薯 5号 ES5 W 3.34 aA 37.40 cB 33.97 abcAB 8.88 bcdBC 0.533 bcBCD 48.19 aA R 1.95 dD 47.13 bA 29.07 cdAB 5.41 deCD 0.284 deDE 46.61 abA 7R1B 2.26 cdD 36.67 cdB 32.07 bcdAB 7.51 cdeBCD 0.383 cdeCDE 24.48 bcAB 3R1B 3.12 aAB 33.63 dB 35.83 abcA 8.14 cdBCD 0.492 cdBCD 47.14 abA 1R1B 2.23 cdD 35.43 cdB 26.07 dB 4.36 eD 0.227 eE 14.36 cB 1R3B 2.47 bcCD 27.63 eC 38.94 abA 10.65 bcABC 0.617 bcABC 56.32 aA 1R7B 2.39 cCD 32.93 dB 37.97 abA 11.93 abAB 0.712 abAB 51.49 aA B 2.76 bBC 51.40 aA 39.93 aA 14.17 aA 0.862 aA 46.61 abA 表2. 不同光质对马铃薯植株幼苗生长的影响(20 d) 不同光质对鄂薯5号的影响略有不同，除7R1B、1R1B外，其余光质处理的马铃薯幼苗的壮苗指数均与对照无显著差异，依次为1R3B > 1R7B > W > 3R1B > R > B；红光与蓝光处理的植株的株高显著高于对照，且蓝光处理下的株高显著高于红光，其余光质处理下的幼苗株高依次是7R1B > 1R1B > 3R1B > 1R7B > 1R3B；ES5在3R1B光质下生长的幼苗茎粗与其在白光下生长无显著差异，其余光质处理下，蓝光下的幼苗茎粗更粗，显著高于其它光质处理；蓝光处理的幼苗的鲜样质量和干样质量均显著高于对照，所有处理下植株鲜样质量或干样质量排序依次是B > 1R7B > 1R3B > W > 3R1B > 7R1B > R > 1R1B；除1R1B和R处理的马铃薯幼苗根长显著低于对照外，其余光质依次是B > 1R3B > 1R7B > 3R1B > W > 7R1B。 整体而言，蓝光生长下的FN的株高、植株鲜重及干重均显著高于对照，根长、茎粗及壮苗指数均高于对照但无显著差异；蓝光生长下的ES5的株高、植物鲜重及干重也均显著高于对照。红光处理下的FN和ES5株高显著高于白光，根长、茎粗、植株鲜重及干重均显著低于对照。 3.3. 不同光质下马铃薯植株叶片的生长情况 由表3可知：在不同光质处理20天时，不同光质对马铃薯叶片的生长发育存在不同的影响，红光处理下叶片的横、纵径及总叶面积最小，显著低于其余光质处理，红光和蓝光的叶片含水量最少；蓝光处理的植株叶片横、纵径较大，叶片数较少，但总叶面积最大；组合光R3B1处理下的FN叶片横纵径、叶片数和总叶面积均较大，叶形指数较小，ES5的结果类似；两品种下不同光质下比叶面积的大小排序完全一致：1R1B > R > 7R1B > 3R1B > B > 1R3B > W > 1R7B；两品种叶片数排序一致的是：3R1B > 1R1B > 1R3B > 1R7B > 7R1B；两品种的叶片含水量一致的表现是：1R1B > 7R1B > 3R1B > 1R7B > R、B，1R3B处理下FN、ES5的叶片含水量分别低于和高于对照，但均未达到显著水平。 Table 3 Effects of different light qualities on the leaf morphology of potato seedling 品 种 光质 Light quality 叶片纵径 Lengthwise diameter of leaves (mm) 叶片横径 Transverse diameter of leaves (mm) 叶形指数 叶片含水量(%) leaf water content 叶片数(片) 总叶面积 (cm 2 ) Leaf area 比叶面积SLA (cm −2 /g) 费乌 瑞它 FN W 65.35 aA 45.76 abAB 1.43 bBC 92.84 bcABC 13.8 aAB 182.3 bBC 445.8 dCD R 31.89 fF 23.87 eE 1.34 cCD 92.49 cCD 15.0 aA 116.0 cC 644.0 abAB 7R1B 51.01 dD 36.04 cC 1.42 bBC 93.77 aAB 10.6 cC 195.5 bB 570.1 bcBC 3R1B 61.88 bB 47.27 aA 1.31 cdD 93.24 abABC 15.0 aA 2134 bB 493.3 cdCD 1R1B 41.10 eE 32.40 dD 1.27 dD 93.90 aA 15.0 aA 177.7 bBC 685.7 aA 1R3B 51.71 dD 35.70 cC 1.45 bB 92.81 bcBC 14.2 aA 187.3 bB 465.8 dCD 1R7B 55.29 cC 35.69 cC 1.55 aA 93.02 bcABC 12.0 bBC 180.1bBC 418.4 dD B 63.51 abAB 45.02 bB 1.41 bBC 91.60 dD 11.6 bcC 279.0 aA 484.0 dCD 鄂薯 5号 ES5 W 62.12 aA 46.72 aA 1.33 eD 93.05 abcAB 13.8 aA 130.6 bB 486.2 cdCD R 27.74 fF 22.97 eF 1.21 fE 92.18 cB 10.6 cdBC 68.5 cB 641.0 abAB 7R1B 45.60 eE 33.95 dDE 1.35 deCD 93.29 abAB 10.6 cdBC 124.0 bcB 647.0 aA 3R1B 49.60 dD 44.61 bAB 1.11 gE 92.98 abcAB 14.0 aA 126.7 bcB 547.8 bcABC 1R1B 46.76 eE 32.88 dE 1.42 cC 93.40 abAB 12.6 abAB 78.8 cB 650.4 aA 1R3B 58.10 bB 35.66 cCD 1.63 aA 93.42 aA 12.0 bcBC 195.6 aA 529.0 cBC 1R7B 55.26 cC 36.22 cC 1.53 bB 92.66 bcAB 11.8 bcBC 129.8 bB 386.4 dD B 60.31 aAB 43.10 bB 1.40 cdCD 92.36 cB 10.4 dC 224.8 aA 545.3 bcABC 表3. 不同光质对马铃薯叶片生长的影响(20 d) 3.4. 不同光质处理下马铃薯的产量 蓝光处理下植株提前衰老，75 d时到达收获期，其余光质处理下马铃薯在100 d时收获。从表4可以得出：3R1B处理下费乌瑞它的单株结薯数与白光相比无显著差异，蓝光处理下FN的单株结薯数显著低于白光处理，但未达到极显著水平，其余光质处理下的单株结薯数极显著低于对照白光；白光下费乌瑞它的中大型薯结薯数最多，其次是3R1B和B；鄂薯5号在各种光质处理下的差异不比费乌瑞它品种的明显，可能是因为鄂薯5号为晚熟品种，薯快仍处于膨大盛期，如表4所示，B和3R1B处理下ES5的单株结薯数高于对照白光，但未达到显著水平，而1R7B、7R1B和1R1B处理下的单株结薯数显著低于蓝光处理下的最大值；两品种在1R7B、7R1B和1R1B处理下的单株结薯数及中大型薯结薯数均处于较低位置，说明这3种光质处理降低了水培马铃薯块茎膨大的数量。R、7R1B、3R1B和1R1B处理下FN的单株结薯质量分别比对照白光降低了50.44%、59.21%、32.16%及45.32%；R、7R1B、3R1B和1R1B处理下ES5的单株结薯质量分别比对照白光降低了39.78%、45.99%、33.76%和78.65%；R、7R1B、3R1B和1R1B处理下FN的单株中大型薯结薯质量分别比对照白光降低了55.17%、61.62%、35.42%和48.74%；R、7R1B、3R1B和1R1B处理下ES5的单株中大型薯结薯质量分别比对照白光降低了44.44%、47.28%、38.28%和87.54%；而一定范围内提高蓝光比例有利于促进马铃薯块茎的膨大。蓝光B处理下的FN和ES5产量分别比对照降低了36.80%和15.22%，但比对照提前25 d收获。 Table 4 Effects of different light qualities on the production of potat 品种 Cultivar 光质 Light quality 单株结薯数 (个) 单株结薯质量 (g plant −1 ) 单株中大型薯(≥2 g)结薯数(个) 中大型薯单株结薯质量(g plant −1 ) 中大型薯平均单薯重(g tuber −1 ) 费乌 瑞它 FN W 8.89 aA 39.09 aA 5.57 aA 36.14 aA 8.75 bcBC R 6.00 cdBCDE 19.37 cdD 3.03 bcBC 16.20 eDE 5.40 eE 7R1B 4.63 eDE 15.94 dD 2.17 dC 13.87 eE 6.51 deDE 3R1B 7.67 abAB 26.52 bBC 3.17 bcBC 23.34 cdBC 7.41 cdBCD 1R1B 6.27 cdBCD 21.37 cCD 2.67 cdC 18.52 deCDE 7.27 dCD 1R3B 5.53 deCDE 27.05 bBC 2.93 cdBC 24.91 bcBC 8.79 bB 1R7B 4.53 eE 30.85 bB 2.53 cdC 29.05 bAB 11.44 aA B 7.13 bcABC 26.29 bBC 3.71 bB 22.52 cdBCD 5.71 eE 鄂薯 5号 ES5 W 10.19 abAB 17.04 aAB 2.27 abAB 11.69 abA 5.08 abAB R 9.86 abAB 10.26 abAB 1.07 abAB 6.49 abA 3.34 cB 7R1B 6.57 cdBC 9.20 abAB 1.00 bAB 6.16 abA 3.23 cB 3R1B 10.38 aA 11.29 abAB 1.20 abAB 7.21 abA 4.59 bcAB 1R1B 4.60 dC 3.64 bB 0.47 bB 1.46 bA 3.66 cB 1R3B 8.99 abcAB 17.23 aA 2.65 aA 13.19 aA 4.37 bcB 1R7B 7.58 bcABC 14.63 aAB 1.73 abAB 11.15 abA 5.96 aA B 10.40 aA 15.27 aAB 1.67 abAB 11.04 abA 4.79 bAB 表4. 不同光质对马铃薯结薯产量的影响 3.5. 不同光质对马铃薯叶片叶绿素荧光参数的影响 结合图3来看，图中的初始荧光Fo和最大荧光Fm均是20天时测得的结果，R、7R1B、3R1B和1R1B处理下的FN植株的初始荧光分别高出对照20.60%、23.69%、14.55%、4.59%；R、7R1B、3R1B和1R1B处理下的ES5植株的初始荧光分别高出对照5.05%、21.11%、9.29%、4.19%；R、7R1B、3R1B和1R1B处理下植株的最大荧光也有不同程度的提高；R和7R1B处理下的Φ PSII 、qP和ETR显著低于对照白光；除1R3B和1R7B处理下PSII最大光量子效率(Fv/Fm)略有下降外，各处理间植株的差异不大均在正常范围内，说明PSII反应中心都运转正常；就费乌瑞它而言，处理20 d时，B、1R7B和1R3B均显著(p > 0.05)提高了Φ PSII ，分别比白光高出9.40%、7.50%和11.47%；B和1R3B处理下的ETR比CK显著高出11.67%和9.67%；1R7B、1R3B和1R1B处理下的光化学猝灭系数qP分别比对照高出15.00%、13.88%和14.75%，而B处理低于对照9.97%，均达到显著(p > 0.05)差异。非光化学猝灭系数qN在0~40 d内均以红光R高于其它处理，而B、1R7B、1R3B和3R1B均呈现下降趋势。 图3. 不同光质对马铃薯叶片叶绿素荧光参数的影响