CN111316880A - 一种调控多肉植物快速转色的方法 - Google Patents

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CN111316880A CN202010139283.3A CN202010139283A CN111316880A CN 111316880 A CN111316880 A CN 111316880A CN 202010139283 A CN202010139283 A CN 202010139283A CN 111316880 A CN111316880 A CN 111316880A
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杨澜
陈之林
杨昊杰
石乐娟
张朝君
许红娟
杜致辉
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Guizhou Weimu Photoelectric Technology Co.,Ltd.
Shanmao Horticultural Engineering Technology Co.,Ltd. of Guizhou Academy of Agricultural Sciences
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Guizhou Weimu Photoelectric Technology Co ltd
Guizhou Institute Of Horticulture (guizhou Horticultural Engineering Technology Research Center)
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    • A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants

Abstract

本发明属于多肉植物栽培技术领域，具体涉及一种调控多肉植物快速转色的方法，包括采用光照射多肉植物的叶片对多肉植物进行培养；所述光的红蓝光的比率为2～4：1；所述光的光量子密度为600～2000μmol/m2s；所述培养的时间为20～30d。本发明提供的转色方法通过光照处理技术调控多肉植物，能够实现多肉植物的快速均一化转色，培养出的彩色、稳定具有高观赏价值的成品苗。该方法市场潜力较大，可适用于多肉植物产业化栽培的呈色调控。

Description

一种调控多肉植物快速转色的方法
技术领域
本发明属于多肉植物栽培技术领域，具体涉及一种调控多肉植物快速转色的方法。
背景技术
多肉植物广泛分布于世界各地，但以非洲和美洲较多，它包括了仙人掌科、番杏科的全部种类和其它景天科、大戟科、龙舌兰科及菊科等50余科的部分种类，总数一万余种。近几年在国内市场常见的种类大多属于景天科和仙人掌科。因其外形奇特、叶片或茎干肥厚多汁、色彩丰富，且易繁殖、抗性强，作为盆栽在国内外广受欢迎，也常大量应用于室内装饰、婚庆贺礼、园林绿化等方面，兼具观赏性与多样性，生态、景观效益显著。近几年，我国多肉植物产业发展很快，已形成了几个较大的产区，与其他种类室内观赏盆花相比，已形成较强的竞争力，2017年成品产量达到4亿盆，总产值约20亿。因采用传统的生产模式，标准化程度低，生产中以传统多肉植物品种为主，产品数量的激增使得多肉批发价逐年下滑，投入与产出比也随之变大，经济效益不理想。多肉植物转色技术是指在一定的时间内，调控多肉植物叶片从绿色变为彩色(红色、黄色、橙色、紫色、黑色)，不同颜色由品种特性决定，该技术是实现高品质多肉植物生产的重要栽培技术之一。植株的呈色受自然气候条件影响，尤其是光照条件，因此，需要进行人工处理，目前用于多肉转色的方法有养分控制、激素处理和环境调控等。但这些措施所用时间长，效率低，不能实现多肉植物的快速转色，其颜色的稳定性也难以保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种调控多肉植物快速转色的方法，本发明提供的转色方法通过光照处理技术调控多肉植物叶片，能够实现多肉植物的快速均一化转色，培养出的色彩丰富、稳定而具有高观赏价值的成品苗。该方法市场潜力巨大，可适用于多肉植物产业化栽培的呈色调控。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案；
本发明提供了一种调控多肉快速转色的方法，包括：采用光照射多肉植物对多肉植物进行培养；
所述光的红蓝光的比率为2～4：1。
所述培养的时间为20～30d。
所述光的光量子密度为600～2000μmol/m2s。
优选的，所述照射为周期照射，每天照射的时间为8～10h。
优选的，所述培养的温度为15～22℃。
优选的，所述培养的湿度为60～80％。
优选的，所述光的光量子密度为2000μmol/m2s。
优选的，所述多肉植物包括马库斯、女雏、橙梦露、黛比、花月夜、吉娃娃、春萌、桃美人、莱恩小精灵、蓝苹果、火祭、玉杯东云、火焰蒂亚、洛神、劳尔、莎莎女王、蓝豆、红化妆、苯巴蒂斯、小红衣和蓝黛莲中的一种或多种。
优选的，根据多肉植物的种类调整光照培养条件，具体为：
当所述多肉为女雏时，所述光的红蓝光的比率为4：1，所述光的光量子密度为800～1500μmol/m2s，叶片转色为红色(a*8.36～9.21，b*11.35～13.12)；
当所述多肉为橙梦露时，所述光的红蓝光的比率为2：1，所述光的光量子密度为1000～1800μmol/m2s，叶片转色为橙红色(a*12.34～13.15，b*15.32～16.87)；
当所述多肉为黛比时，所述光的红蓝光的比率为3：1，所述光的光量子密度为600～1300μmol/m2s，叶片转色为紫红色(a*14.23～16.11，b*5.32～6.87)。
优选的，所述培养过程中进行浇水处理；所述浇水处理的频率为每7～12天浇水一次。
本发明提供了一种调控多肉快速转色的方法，包括采用光照射多肉植物的叶片对多肉植物培养20～30d；其中，所用光的红蓝光比率为2～4:1，光量子密度为600～2000μmol/m2s。在本发明特定光照条件下，多肉植物的叶绿素逐渐减少，花青素增多，进而实现多肉植物的转色；并且本发明特定光照条件与被转色多肉植物的性质相适应，进而利用本发明所述方法能够实现多肉植物的快速均一化转色，培养出的色彩丰富、稳定而具有高观赏价值的成品苗。该方法市场潜力巨大，可适用于多肉植物产业化栽培的呈色调控。
附图说明
图1为多肉植物“马库斯”植株颜色变化；
图2为多肉植物“马库斯”的叶片颜色变化；
图3为“马库斯”叶片及横切面色素分布；
图4为“马库斯”叶片颜色参数在色相a*、b*坐标上的分布；
图5为“马库斯”叶片总花青素与总叶绿素含量的比值；
图6为矢车菊素3-芸香糖苷的标准曲线图。
具体实施方式
本发明提供了一种调控多肉快速转色的方法，包括：采用光照射多肉植物。所述光的红蓝光的比率为2～4：1，所述光的光量子密度为600～2000μmol/m2s，照射时间为20～30d。
在本发明中，所述照射优选为周期照射，每天照射的时间优选为8～10h；在本发明中，光的来源优选为LED冷光源，红蓝光比例优选为2～4：1，光量子密度比例优选为600～2000μmol/m2s，最优选为2000μmol/m2s；所述培养的时间优选为20～30d。多肉植物的总花青素色素的含量增加，叶绿素含量降低，使多肉呈现彩色。
在本发明中，所述培养的温度优选为15～22℃，进一步优选为17～22℃，最优选为20℃；所述培养的湿度优选为60～80％，进一步优选为65～75％。所述培养过程中优选进行浇水处理；所述浇水处理的频率优选为每7～12天浇水一次。适宜的温湿度能够使多肉植物株型饱满，生长良好，色泽鲜艳。
本发明所述多肉植物优选包括马库斯(Sedeveria Markus)、女雏(Echeveriacv.Mebina)、橙梦露(Echeveria Monroe)、黛比(x Graptoveria'Debbi')、花月夜(Echeveria pulidonis)、吉娃娃(Echeveria chihuahuaensis)、春萌(Sedum'AliceEvans')、桃美人(Pachyphytum'Blue Haze')、莱恩小精灵(Echeveria'Chrissy N ryan')、蓝苹果(x Sedeveria'Blue Elf)、火祭(Crassula capitella'Campfire')、玉杯东云(Echeveria'gilva')、火焰蒂亚(Sedeveria Letizia)、劳尔(Sedum clavatum)、莎莎女王(Echeveria'Suryeon')、蓝豆(Graptopetalum pachyphyllum)、红化妆(Echeveria cvVictor)、苯巴蒂斯(Echeveria'Ben Badis')、小红衣(Echeveria globulosa)和蓝黛莲(Pachyveria glauca)中的一种或多种。
本发明优选根据多肉植物的种类调整光照培养条件，具体为：
当所述多肉为女雏时，所述光的红蓝光的比率优选为4：1，所述光的光量子密度优选为800～1500μmol/m2s，叶片转色优选为红色(a*8.36～9.21，b*11.35～13.12)；
当所述多肉为橙梦露时，所述光的红蓝光的比率优选为2：1，所述光的光量子密度优选为1000～1800μmol/m2s，叶片转色优选为橙红色(a*12.34～13.15，b*15.32～16.87)；
当所述多肉为黛比时，所述光的红蓝光的比率优选为3：1，所述光的光量子密度优选为600～1300μmol/m2s，叶片转色优选为紫红色(a*14.23～16.11，b*5.32～6.87)。
下面结合实施例对本发明提供的一种调控多肉快速转色的方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
选用4个月苗龄的多肉植物“马库斯”作为试验材料。将“马库斯”种植于穴盘中，放置于人工气候室，在红蓝光比率为4:1、光量子密度为600μmol/m2 s的光下，每天照射10h，其余时间为黑暗培养，浇水频率为7d/次，培养条件为温度为20℃，湿度为75％下，培养20d。
实施例2
选用4个月苗龄的多肉植物“马库斯”作为试验材料。将“马库斯”种植于穴盘中，放置于人工气候室，在红蓝光比率为4:1、光量子密度为600μmol/m2s的光下，每天照射10h，其余时间为黑暗培养，浇水频率为7d/次，培养条件为温度为20℃，湿度为75％下，培养30d。
实施例3
选用4个月苗龄的多肉植物“马库斯”作为试验材料。将“马库斯”种植于穴盘中，放置于人工气候室，在红蓝光比率为4:1、光量子密度为2000μmol/m2s的光下，每天照射10h，其余时间为黑暗培养，浇水频率为7d/次，培养条件为温度为20℃，湿度为75％下，培养20d。
实施例4
选用4个月苗龄的多肉植物“马库斯”作为试验材料。将“马库斯”种植于穴盘中，放置于人工气候室，在红蓝光比率为4:1、光量子密度为2000μmol/m2s的光下，每天照射10h，其余时间为黑暗培养，浇水频率为7d/次，培养条件为温度为20℃，湿度为75％下，培养30d。
实施例5
将实施例4已转色的“马库斯”作为试验材料，放置于多肉种植大棚中，自然光照，浇水频率为7d/次，培养30d后测定颜色参数。
对比例1
选用种植于大棚自然光照条件下4个月苗龄的多肉植物“马库斯”作为试验材料，不做处理作为空白对照。
对比例2
选用4个月苗龄的多肉植物“马库斯”作为试验材料。将“马库斯”种植于穴盘中，放置于人工气候室，每天照射多肉植物补光灯(品牌：贵翔，型号：全光谱多肉植物专用补光灯60w)，照射时间为10h，其余时间为黑暗培养，浇水频率为7d/次，培养条件为温度为20℃，湿度为75％下，培养30d。
(1)对每个实施例和对比例处理后的“马库斯”叶片制作横切片，采用徒手切片方法，通过体视显微镜观察色素分布。
(2)对每个实施例和对比例处理后的“马库斯”分别取15个植株，每株取3个叶片。每个叶片为一个样本，采用NF555型分光色差计进行叶片颜色参数的测定。
(3)对每个实施例和对比例处理后的“马库斯”分别取15个植株，每株取3个叶片。每个叶片为一个样本，提取样本叶片的总花青素和叶绿素。测定总花青素、总叶绿素含量。
总花青素苷的提取采用5mL的0.1％盐酸(v/v)的甲醇溶液提取液于4℃冰箱中浸置24h，过滤到10ml棕色容量瓶中定容，并采用核酸蛋白分析仪测定OD525值。
用矢车菊素3-芸香糖苷的0.1％盐酸甲醇溶液绘制标准曲线，如图6所示。求出线性回归方程。将OD525值代入线性回归方程，计算样品中相对于标准品的总花青素苷含量，3次重复。
叶绿素的提取方法：加入80％丙酮和少量碳酸钙粉对叶片进行研磨，过滤研磨液，定容至10ml，采用核酸蛋白分析仪测定663和645nm处的吸光值。叶绿素a、b的浓度分别按以下公式计算，3次重复。
叶绿素a(mg/L)＝12.7OD663-2.69OD645；
叶绿素b(mg/L)＝22.9OD645-4.68OD663；
叶绿素a+b(mg/L)＝20.2OD645+8.02OD663；
总叶绿素含量(mg/g FW)＝(色素的浓度×提取液体积×稀释倍数)/样品鲜重。
颜色使用国际照明委员会CIEL*、a*、b*表色系统，用3个参数表示：亮度L*(0～100)，色相a*值(-100～100)为红/绿颜色参数，色相b*值(-100～100)为黄/蓝颜色参数。亮度L*从0升至100时，表示亮度逐渐增加(L*＝0为黑色，L*＝100为无色)。不同色相的亮度也不同，黄色亮度高，红、蓝色亮度低。色相a*值由小变大，表示绿色减退、红色逐渐增强；色相b*值的增加会减弱蓝色，加强黄色的表现。彩度C*值表示颜色的鲜艳程度，其实是色彩的纯度，纯度越高，表现越鲜明，纯度较低，表现则较黯淡。C*和色相角h分别根据公式：C*＝(a*2+b*2)1/2和h＝arctan(b*/a*)计算。
试验结果：
(1)4个月苗龄的多肉植物“马库斯”不同光照处理30d的转色情况如图1所示，A为对比例1，B为对比例2，C为实施例2，D为实施例4，E～F为实施例5。由图1可以看出，对比例1为不做处理的空白对照，植株的叶片呈现绿色，叶片并无彩色表现。对比例2处理后“马库斯”仅叶尖转变为红色，其他部分均为绿色。与对比例相比，实施例的“马库斯”的植株红色面积不断增大，程度明显增加，绿色逐渐减退；与实施例2相比，实施例4的“马库斯”的红色程度加深。实施例5为“马库斯”植株在实施例4条件下转色后放入自然光照条件中，植株叶片颜色的稳定性。由图1E～F可知，30d后植株在自然光照下后仍然保持彩色。
(2)4个月苗龄的多肉植物“马库斯”不同处理的转色情况如图2所示，图A～F分别为对比例1、实施例1～5处理后的“马库斯”叶片。由图2可以看出，对比例1的15组叶片均为绿色，实施例1处理后“马库斯”叶片叶尖转变为红色，实施例2～4处理后的叶片绿色减退，叶尖到叶片1/2处呈现为红色。实施例5叶片呈现红黄色。说明实施例1～4均为有效的光照处理，实施例5证明的光照处理后叶片颜色的稳定性。
(3)4个月苗龄的多肉植物“马库斯”不同光照处理30d的叶片横切面色素分布如图3所示，图A～E分别为对比例1、对比例2、实施例2、实施例4、实施例5处理后叶片横切片。由图3可以看出，对比例1的叶片上下表面及叶肉细胞均无红色色素的分布；对比例2在全光谱灯的照射处理后，叶尖呈现出红色，叶片上下表皮及叶肉细胞均有少量的红色色素分布，叶肉细胞中主要以绿色为主。与对比例2相比，实施例2和4光照处理的叶片表皮层与叶肉细胞的红色色素分布明显增多，绿色明显减退，除了叶尖和叶片1/2处表现为红色，叶片其他部分呈现出红黄色。说明红蓝光比率4:1更有利于“马库斯”叶片向红黄色方向转变；与实施例2处理相比，实施例4光照处理的叶片表皮层与叶肉细胞的红色程度加深、红色色素分布面积增加。说明光量子密度为2000μmol/m2s更有利于“马库斯”叶片向红色方向移动。
通过横切叶片观察色素分布发现，从叶尖到叶片1/2处叶片上下表皮层细胞及叶肉细胞分布着红色色素，可能为花青素。相对叶肉细胞，表皮层细胞积累了更多的红色色素；叶片其他绿色组织均为叶绿素。
(4)“马库斯”叶片的平均颜色参数(L*、a*、b*、C*、h)值变化如表1所示，5个颜色参数在0.05水平上差异极显著。与对比例1(自然光，红蓝光比率约为1:1)相比，实施例1～4的叶片的红绿颜色参数a*、色相角h值增大，亮度L*、黄蓝颜色参数b*和彩度C*减小，叶片颜色出现红移现象；说明实施例1～4光照处理可促使“马库斯”叶片在20～30d内颜色转变为红色或红黄色，且红蓝光比率为4:1有利于叶片颜色向红色方向转变。
与对比例2(多肉植物补光灯-全光谱)相比，实施例1～4的叶片的L*、a*、h值增大，b*、C*减小，叶片的红色程度和面积逐渐增加；说明本专利筛选的光照条件优于市面上的多肉植物补光灯。从实施例1～4可知，光量子密度的增大和光照时间的延长有利于叶片的颜色向红色方向移动，这可能与花青素的积累有关。另外，实施例5的红绿颜色参数a*均高于其他实施例和对比例(除实施例4)，说明经过光照处理后的多肉植物“马库斯”在自然光照条件下仍然能保持彩色。
表1叶片颜色参数值的差异显著性
Figure BDA0002398484370000081
(5)“马库斯”的平均颜色参数在色相a*、b*坐标上的分布如图4所示，实施例1分布在黄色区域(a*1.04～5.82，b*13.38～18.30)；实施例2分布在黄红色区域(a*0.73～7.68，b*13.72～20.12)；实施例3分布在红黄色区域(a*2.30～9.10，b*12.29～15.60)；实施例4分布在粉红色区域(a*5.47～11.04，b*10.11～13.79)；实施例5分布在红黄色区域(a*6.41～8.97，b*10.25～14.60)；对比例1处理集中在绿色区域(a*-9.38～-5.89，b*17.70～23.32)；对比例2集中分布在黄绿色区域(a*-6.74～-2.56，b*16.41～20.23)。实施例1～实施例4处理均可以使得“马库斯”叶片颜色向红黄色方向变化。其中，实施例4叶片红色最明显。对比例2虽叶尖变红，但叶片整体还是以绿色为主。
(6)如表2和图5所示，对比例1(空白对照)中“马库斯”叶片的总花青素含量最低(0.031)，总叶绿素含量最高(0.074)，两者比值最低为0.419；对比例2(全光谱)与实施例1～4(红蓝光比率为4:1)中，总花青素含量不断增长，叶绿素逐渐降低；叶片向红黄色方向移动，红色程度和面积逐渐增大；总花青素与总叶绿素比率从大到小依次为实施例4>实施例5>实施例3>实施例2>实施例1>对比例2>对比例1；其中，实施例4中的总花青素含量最高(0.057)，叶绿素含量最低(0.034)，两者的比值也是最大的(1.676)，光照处理转色效果最明显。实施例5为植株在实施例4条件下转色后放在自然光照下培养30d，叶片的总花青素与总叶绿素含量变化，虽然两者比值较实施例4有所下降，但均高于其他处理。说明一定的光照处理后，转色后的植株叶片颜色的稳定性较好。
表2不同光照处理下叶片色素含量变化
Figure BDA0002398484370000091
(7)红蓝光比率、光量子密度和光照时间的增加使得植物叶片的总花青素含量增加，总叶绿素含量减少，叶片的呈色向红色方向移动。由表3相关性分析可知，总花青素含量与色相a*值呈极显著的正相关关系，随着叶片总花青素含量的增加，色相a*逐渐增大，叶片红色表现加强。总花青素与亮度L*、b*、c*表现为极显著负相关关系，即总花青素含量的增加会使得L*、b*、c*值降低。另外，总叶绿素含量与亮度L*值、色相a*值呈极显著的负相关关系，随着叶片总叶绿素含量的降低，叶片亮度增加，绿色表现减弱，红色表现加强。总叶绿素含量与b*、c*表现为极显著正相关关系，随着叶绿素含量的减少，色相b*、c*值也显著减小。
表3叶片颜色参数与花色素的关系
Figure BDA0002398484370000092
注：**代表P＝0.05的水平上表现为极显著。
由以上实施例可知，本发明提供了一种调控多肉植物快速转色的方法，包括采用一定的光谱照射多肉植物的植株对多肉植物进行培养。本专利通过一定条件的光照处理，使得植株叶片的总花青素含量增加，总叶绿素含量减少，通过表色系统的色相值证明叶片的颜色向红色、黄色方向移动，效果极显著，达到转色的效果。本发明提供的转色方法通过光照处理技术调控多肉植物叶片，能够促进多肉植物实现均一化转色，培养出的彩色、稳定而具有高观赏价值的植株。该方法市场潜力巨大，可适用于多肉植物产业化栽培的呈色调控。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (7)

1.一种调控多肉快速转色的方法，其特征在于，包括：采用光照射多肉植物对多肉植物进行培养；
所述光的红蓝光的比率为2～4：1；
所述光的光量子密度为600～2000μmol/m2s；
所述培养的时间为20～30d。
2.根据权利要求1所述的转色方法，其特征在于，所述照射为周期照射，每天照射的时间为8～10h。
3.根据权利要求1所述的转色方法，其特征在于，所述培养的温度为15～22℃；
所述培养的湿度为60～80％。
4.根据权利要求1所述的转色方法，其特征在于，所述培养过程中进行浇水处理；所述浇水处理的频率为每7～12天浇水一次。
5.根据权利要求1所述的转色方法，其特征在于，所述光的光量子密度为600～2000μmol/m2s。
6.根据权利要求1所述的转色方法，其特征在于，所述多肉植物包括马库斯(SedeveriaMarkus)、女雏(Echeveria cv.Mebina)、橙梦露(Echeveria Monroe)、黛比(x Graptoveria'Debbi')、花月夜(Echeveria pulidonis)、吉娃娃(Echeveria chihuahuaensis)、春萌(Sedum 'Alice Evans')、桃美人(Pachyphytum 'Blue Haze')、莱恩小精灵(Echeveria 'Chrissy N ryan')、蓝苹果(x Sedeveria 'Blue Elf)、火祭(Crassula capitella 'Campfire')、玉杯东云(Echeveria 'gilva')、火焰蒂亚(Sedeveria Letizia)、劳尔(Sedumclavatum)、莎莎女王(Echeveria 'Suryeon')、蓝豆(Graptopetalum pachyphyllum)、红化妆(Echeveria cv Victor)、苯巴蒂斯(Echeveria 'Ben Badis')、小红衣(Echeveriaglobulosa)和蓝黛莲(Pachyveria glauca)中的一种或多种。
7.根据权利要求1或6所述的转色方法，其特征在于，根据多肉植物的种类调整光照培养条件，具体为：
当所述多肉为女雏时，所述光的红蓝光的比率为4：1，所述光的光量子密度为800～1500μmol/m2s，叶片转色为红色；
当所述多肉为橙梦露时，所述光的红蓝光的比率为2：1，所述光的光量子密度为1000～1800μmol/m2s，叶片转色为橙红色；
当所述多肉为黛比时，所述光的红蓝光的比率为3：1，所述光的光量子密度为600～1300μmol/m2s，叶片转色为紫红色。
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