全 文 ：中国农学通报 2011,27(31):189-193
Chinese Agricultural Science Bulletin
基金项目：山西省科技攻关项目“山西省观赏植物资源利用及产业化发展关键技术研究”(20080311010-1)；山西省科技攻关计划项目“北方日光温室观赏
凤梨开花调节及产业化关键技术研究”(20080311010-2)。
第一作者简介：马志远，男，1956年出生，山西太原人，副研究员，本科，主要从事植物生理方面的研究。通信地址：030006山西太原市长风街2号，
Tel：0351-7074776，E-mail：mzy1956@yahoo.com.cn。
通讯作者：曹冬梅，女，1971年生，山西应县人，研究员，博士，主要从事花卉植物生理生态及分子生物学方面的研究。通信地址：030031山西太原市
许坦东街21号山西省农业科学院园艺所，Tel：0351-7929098，E-mail：caodm787@sohu.com。
收稿日期：2011-06-28，修回日期：2011-08-30。
不同光照强度对观赏凤梨生长发育的影响
马志远 1，段九菊 2，康黎芳 2，张 超 2，王云山 2，曹冬梅 2
（1山西省农业科学院，太原 030031；2山西省农业科学院园艺研究所，太原 030031）
摘 要：为了研究最有利于凤梨生长的光照强度，本实验以观赏凤梨品种‘丹尼斯’为材料，采用遮荫的方
法研究了不同光照强度对观赏凤梨生长发育的影响。结果表明：夏季在75%自然光强下，观赏凤梨的叶
绿素 a、叶绿素b、类胡萝卜素含量最高，其次为50%光强处理和25%光强处理；不同遮光处理均提高了
观赏凤梨叶片的含氮量，较对照分别提高了227.2%、98.2%、85.9%，以75%光强处理提高幅度最大，但对
根系的含氮量影响较小；75%光强处理的叶片和根系含碳量比全光照分别提高了153.3%和33.3%，但是
75%光强处理下的叶片C/N最低，根系C/N最高；75%光强处理下的可溶性糖含量最高，植株生长势最
强。总之，在太原地区高温季节，以透光率为自然光强的75%，即2.25×104~3×104 lx的光照强度最有利
于观赏凤梨的生长和发育。
关键词：光照强度；观赏凤梨；生长发育
中图分类号：S682.39 文献标志码：A 论文编号：2011-1873
Effect of Different Light Intensity on Growth and Development of Bromeliaceae
Ma Zhiyuan1, Duan Jiuju2, Kang Lifang2, Zhang Chao2, Wang Yunshan2, Cao Dongmei2
(1Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan 030006;
2Institute of Horticulture, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan 030031)
Abstract: In order to study the light intensity that is beneficial to the growth and development of Bromeliaceae,
the effect of light intensity on growth and development of Bromeliaceae‘Dennis’were studied in greenhouse
using different shading light treatment. The results showed: the contents of chlorophyll a, chlorophyll b and
cartenoids were the highest under 75% natural light intensity, followed by 50% and 25% natural light intensity
treatment. Different shading light treatment improved the nitrogen content of Bromeliaceae leaves and
improved range were 227.2%, 98.2%, 85.9% respectively compared with the control, especially 75% natural
light treatment highest. However, the nitrogen content of roots was less influenced under all treatments. The
carbon content of leaves and roots increased 153.3%, 33.3% respectively compared with the control, but the
C/N of leaves was lowest and C/N of root was highest under 75% natural light intensity treatment. The soluble
sugar content and plant growth potential were the strongest under 75% natural light intensity treatment. In
short, the 75% natural light intensity, namely 2.25×104-3×104 lx, was the most suitable light condition in the
hot season of Taiyuan area.
Key words: light intensity; Bromeliaceae; growth and development
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0 引言
光是影响植物生长发育的重要因子之一，作物
90%以上的干物质来自光合作用[1]。光不仅是植物光
合作用的能量来源，是形成叶绿素的必要条件，同时也
是影响植物形态和生理功能的重要环境因子[2-3]。光照
不足可引起植物体内养分供应出现障碍，可能导致叶
片黄化或早期死亡[4]。过剩的光能可能会引起植物光
化学效率的降低，发生光合作用的光抑制[5-6]。
凤梨是近几年在中国花卉市场上畅销的一类年宵
花卉，为多年生草本，具有很高的观赏价值[7]。丹尼斯
在生产中占了很大的比重，其栽培对环境的要求较高，
需要一定的温度[8]、湿度、光照强度[9]、肥料[10-11]以及水
分条件，如果环境条件控制不好就很难获得高品质的
产品。在北方地区夏季高温季节，为了降低温室温度
一般采用遮荫的方法，但这样就影响了凤梨对光照的
要求。研究表明，光照强度直接影响凤梨的生长和开
花[12]。本试验通过采用不同遮光率的遮阳网，研究不
同光照强度对丹尼斯生长发育的影响，以明确最有利
于丹尼斯生长的光照条件，为丹尼斯产业化生产提供
技术参考。
1 材料与方法
1.1 试材与处理
供试观赏凤梨品种为‘丹尼斯’(Guzmania‘Denise’)，
15片左右叶龄，基质盆栽。试验在日光温室内进行，
选取生长状况一致、无病虫害的健壮植株进行不同光
强处理。
试验设 4种光照强度处理：（1）对照(CK)：透光率
为设施内自然光强 100%（未遮荫，光照度约为 3×104~
4×104 lx），（2）处理1(T1)：透光率为设施内自然光强的
75%（进行 25%遮荫，光照度约为 2.25×104~3×104 lx），
（3）处理2(T2)：透光率为设施内自然光强的50%（进行
50%遮荫，光照度约为 1.5×104~2×104 lx），（4）处理 3
(T3)：透光率为设施内自然光强的 25%（进行 75%遮
荫，光照约为0.75×104~1×104 lx）。用日本产SPI-71型
照度计，于晴天上午12:00时左右测定各处理的光强，
用透光率不同的黑色遮阳网遮阳以控制光照达到处理
水平要求。生长过程中保证除光强处理因素外其他栽
培条件一致。
1.2 测定方法
1.2.1 全氮含量测定 采用H2SO4消化后，凯氏定氮法
测定[13]。
1.2.2 可溶性总糖量测定 参考张志良等[14]的方法。
1.2.3 全碳含量测定 采用重铬酸钾法测定全碳含
量[14]。
1.2.4 叶绿素和类胡萝卜素含量测定 叶绿素和类胡萝
卜素含量采用乙醇、丙酮、水混合液浸提法测定[14]。
1.2.5 植物学性状调查 测定10株植株株高（植株基部
到叶幕最高点的距离）、茎粗、开展度（植株展开最大的
幅度）、叶片大小（叶长、叶宽）。
1.2.6 干鲜重测定 分别取15株幼苗，将地上部和根系
分开，用蒸馏水冲洗干净，吸干表面水分称鲜重，然后
115℃杀青15 min，75℃烘至恒重，称干重。
试验数据分别采用Excel软件、SAS软件Duncan’s
多重比较法(P<0.05)进行数据整理和统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同光强对生长期观赏凤梨叶片叶绿素含量的影
响
图 1的结果表明，在 75%光强处理下，观赏凤梨
叶片叶绿素 a、叶绿素 b、总叶绿素和类胡萝卜素含量
最高，其次为 50%光强处理和 25%光强处理。在对照
光强下，观赏凤梨叶片叶绿素 a、叶绿素b、总叶绿素和
类胡萝卜素含量均最低。表明，过强的光照对观赏凤
梨叶片叶绿素有破坏作用，而设施内自然光强的 75%
处理最有利于观赏凤梨叶片叶绿素的积累，从而有利
于提高观赏凤梨的光能利用率和光合能力，使其维持
在一个较高的水平上。
2.2 不同光强对生长期观赏凤梨植株含氮量、含碳量
以及碳氮比的影响
如图2所示，与对照相比，75%光强处理、50%光强
处理和 25%光强处理均提高了观赏凤梨叶片含氮量，
较对照分别提高了227.2%、98.2%、85.9%，以75%光强
处理提高幅度最大，之后随透光率的降低叶片中含氮
量降低。表明 75%光强处理有利于叶片氮的吸收利
用。但不同光强对观赏凤梨根系中含氮量影响较小，
与对照相比无明显变化。
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
Chla Chlb Chl(a+b) Car
光
合
色
素
含
量
/(mg
/cm2 )
100% 75% 50% 25%
图1 不同光强对观赏凤梨叶绿素含量的影响
·· 190
马志远等：不同光照强度对观赏凤梨生长发育的影响
图 3的结果表明，不同程度遮光处理大幅度提高
了叶片中含碳量，以75%光强处理提高幅度最大，较对
照提高了153.3%。50%光强处理和25%光强处理较对
照分别提高了 120.0%和 140.0%。不同遮光处理对根
系中的含碳量也有影响，以 75%光强处理和 50%光强
处理分别较对照提高了33.3%、5.6%，但25%光强处理
降低了根系中含碳量。表明适宜的光照条件有利于叶
片碳水化合物的形成及向根系输送，而光照过强与过
弱均对碳水化合物的形成与输送造成不利影响。
图 4的结果表明，不同遮光条件对叶片和根系
C/N的影响是不同的，叶片中以 75%光强处理的C/N
最低，其次为对照。但是根系中却好相反，75%光强处
理的C/N最高，这种不同可能是由于适宜的光照促进
叶片的发育及叶绿素的形成，促进了氮的吸收与利用，
同时形成较多的碳水化合物向根系流动与储存，因而
根系碳水化合物的积累比较多。
2.3 不同光强对生长期植株可溶性糖含量的影响
由图5可以看出，与对照相比，75%光强处理下的
观赏凤梨叶片和根系可溶性糖含量较对照分别高了
36.7%和74.0%，50%光强处理对叶片中可溶性糖含量
无明显影响，但是根系中可溶性糖含量较对照提高了
33.7%；25%光强处理下叶片和根系中可溶性糖含量较
对照分别提高9.2%和33.0%。
2.4 不同光强对生长期植株生长的影响
如表1所示，与对照相比，75%光强处理明显提高
了观赏凤梨植株的株高、茎粗、开展度、叶片数、和叶长，
但叶宽有所降低；50%光强处理提高了观赏凤梨株高和
叶长，但降低了开展度、叶片数和叶宽，对茎粗无影响；
25%光强处理提高了观赏凤梨株高和叶长，但降低了茎
粗、开展度、叶片数和叶宽。从表2也可以看出，随透光
率的降低，观赏凤梨植株叶长逐渐增加，但叶宽逐渐降
低，表明遮光使得观赏凤梨植株叶片变得细长。从外
观来看，100%光强处理下，观赏凤梨植株叶片日灼严
重，叶缘黄化焦枯，严重影响观赏凤梨的观赏价值；而
在25%光强处理下的植株明显小于其余处理组（图6、
7、8）。从根系生长来看，以75%光强处理的根系生长最
健壮，其次为50%光强处理，100%和25%光强处理组根
系生长明显弱于75%和50%光强处理（图9）。
图2 不同光强对观赏凤梨含氮量的影响
00.001
0.0020.003
0.0040.005
0.0060.007
0.0080.009
0.01
根系 叶片
碳
含
量
/(g/g干
重
)
100% 75%50% 25%
图3 不同光强对观赏凤梨含碳量的影响
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
100% 75% 50% 25%
透光率
C/N
根系 叶片
图4 不同光强对观赏凤梨C/N的影响
图5 不同光强对观赏凤梨可溶性糖含量的影响
0
5
10
15
20
25
根系 叶片
可
溶
性
糖
含
量
/(礸/m
g)
100% 75% 50% 25%
可
溶
性
糖
含
量
/(
μg
/g
)
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
18%
根系 叶片
氮
含
量
/(%干
重
)
100% 75%50% 25%1816
14
12
10
8
6
4
2
·· 191
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2.5 不同光强对生长期植株地上部鲜干重的影响
由图 10可以看出，与对照相比，遮光处理后观赏
凤梨植株地上部干鲜重有所降低，且随透光率的降低，
观赏凤梨植株生长抑制程度增加，较对照相比，75%、
50%、25%光强处理下观赏凤梨植株地上部鲜重分别
降低了 9.2%、11.8%、12.8%，地上部干重分别降低了
17.3%、19.9%、21.1%。
3 讨论
光合作用是一个光化学反应过程。光是光合作用
的动力，也是叶绿素、叶绿体以及正常叶光合作用的必
要条件。光还调节光合有关酶的活性与叶片气孔的开
度，因此光直接制约着光合速率的高低。本实验的结
果表明：观赏凤梨在太原地区夏季高温季节，以透光率
为自然光强的 75%，即 2.25×104~3×104 lx的光照强度
最佳，在此光强下，观赏凤梨的生长势最强，包括株高、
茎粗、开展度、叶片数、叶长等，同时根系活力也最大。
透光率/%
100
75
50
25
株高/cm
39.0
41.1
41.2
39.9
茎粗/cm
5.300
5.600
5.300
5.080
开展度/cm
67.0
68.0
66.4
66.5
叶片数/片
33
35
31
32
叶长/cm
38.3
39.3
39.4
42.0
叶宽/cm
4.7
4.6
4.5
4.4
表1 不同光强对生长期观赏凤梨植株生长的影响

100 75%
50% 25%
图6 不同光强对凤梨植株的影响 图7 光照过弱引起叶片细长
图8 100%光强引起叶片灼伤 图9 不同光强对凤梨根系的影响
0
50
100
150
200
250
300
鲜重 干重
干
鲜
重
/(g/株
)
100% 75% 50% 25%
图10 不同光强对观赏凤梨地上部干鲜重的影响
100% 75% 50%
%
·· 192
马志远等：不同光照强度对观赏凤梨生长发育的影响
而在100%自然光强下的植株，叶片的叶尖部分有干枯
的现象，严重影响了观赏凤梨的观赏价值。而过多的
遮光也会造成植株生长瘦弱，同时影响开花质量。
叶片中的光合色素是叶片光合作用的物质基础。
其中叶绿素a有利于吸收长波光，叶绿素b有利于吸收
短波光，Car既是光合色素，又是内源抗氧化剂，除在
光合作用中具有一定的功能外，在细胞内还可吸收剩
余能，淬灭活性氧，从而防止膜脂过氧化 [15]，叶绿素
a/Chl b值的变化，能反映叶片光合活性的强弱[16]。许
多研究证明，环境因子的改变可以引起光合色素的变
化，进而引起光合功能的改变[17]。本实验的结果表明，
75%透光率下，凤梨的叶绿素 a、叶绿素 b、（叶绿素 a+
叶绿素b）以及Car的含量都最高，因此在此光强下，增
加了凤梨对活性氧的淬灭能力，保护了叶绿体膜结构，
减慢了叶绿素的分解[18]，从而进一步增加了光合作用
中光能的吸收和传递，这可能也是凤梨在 75%透光率
下生长状况最好的主要原因。
植株体内C、N代谢是作物正常生长发育的物质
基础，植株的可溶性糖、氮含量及C/N比例是参与植物
生命代谢的重要物质。本实验的结果表明，75%透光
率下，凤梨的可溶性糖含量、全氮、全碳含量都是最高
的，全氮的提高一方面可以增加光合色素即叶绿素 a、
叶绿素 b及类胡萝卜素的含量，从而使叶绿体的光合
能力提高。另一方面氮可以提高叶片气孔导度，从而
使二氧化碳供应充足，光合机构可充分运转，使叶绿体
光合潜能得以充分发挥，净光合速率提高[19]。因此在
75%透光率下，凤梨叶片的光合产物积累最多。从碳
氮比的结果可以看出，75%透光率下，叶片的碳氮比最
低，这也就有利于营养生长期凤梨叶片的光合作用。
4 结论
光是植物光合作用的必要条件，它不仅影响着植
物的光合作用，同时也影响着植物的一系列生理代
谢。不同光照强度对观赏凤梨“丹尼斯”的光合色素含
量、C、N代谢都有明显的影响，进而影响了观赏凤梨
的生长发育。在太原地区高温季节，以透光率为自然
光强的 75%，即 2.25×104~3×104 lx的光照强度最有利
于观赏凤梨的生长和发育。
参考文献
[1] 张其德,蒋高明,朱新广,等.12个不同基因型冬小麦的光合能力
[J].植物生态学报,2001 ,25(5) :532-536.
[2] 蔡志全,曹坤芳,冯玉龙,等.热带雨林3种树苗叶片光合机构对光
强的适应[J].应用生态学报,2003,14(4):493-496.
[3] Chow W S, Luping Q, Goodchild D J, et al. Photosynthetic
acclimation of A locasia macrorrhiza (L.) G. Don to growth
irradiance: structure,function and composition of chloroplasts[J].
Aust J Plant Physiol, 1988,15(1-2): 107-122.
[4] 李博.生态学[M].北京:高等教育出版社,2004:21.
[5] 王博轶,冯玉龙.生长环境光强对2种热带雨林树种幼苗光合作用
的影响[J].生态学报,2005,25(1):23-30.
[6] Shirkep A, Pathreu V. Diurnal and seasonal changes in
photosynthesis and photosystem 2 photochemical efficiency in
Prosopis juliflora leaves subjected to natural environmental stress
[J]. Photosynthetica, 2003,41(1):83-89.
[7] 李桂祥,仲秀娟,赵苏海,等.观赏盆栽凤梨设施栽培技术[J].现代农
业科技,2008(21):84-85.
[8] 段九菊,王云山,康黎芳,等.高温胁迫对观赏凤梨叶片抗氧化系统
和渗透调节物质积累的影响 [J].中国农学通报,2010,26(8):
164-169.
[9] Kate M, Joanne L M, Rachel M L, et al. Chloroplast Acclimation in
Leaves of Guzmania monostachia in Response to High Light [J].
Plant Physiology,1999,121:89-95.
[10] 孙敏,李永秀.叶筒施肥对观赏凤梨生长、品质及光合作用的影响
[J].西北农业学报,2010,19(5):136-140.
[11] 王玮玮,仲秀娟,赵苏海,等. 不同浓度叶面肥处理对凤梨植株高
度、蓬径的影响[J].吉林农业,2010,7:68-69.
[12] 田丹青,葛亚英,余利隽,等.遮光率及施肥浓度对凤梨丹尼斯生长
与开花的影响响[J].江苏农业科学,2010(2):178-180.
[13] 中国土壤学会农业化学专业委员会编.土壤农业化学常规分析方
法[M].北京:科学出版社,1983: 111- 113.
[14] 张志良,瞿伟菁.植物生理学实验指导(第三版)[M].北京:高等教
育出版社,2003.
[15] Will Ekens H, Wvancam P, Lnze D, et al. Ozone, sulfur dioxide,
and ozone ultraviolet2B have similar effect on mRNA accumulation
of antioxidant genes in Nicotiana plum bag inifolia [J]. Plant
Physiol, 1994,106:1007-1014.
[16] 刘振亚,刘贞琦.作物光合作用的遗传及其在育种中的应用研究
进展[A]. 作物育种研究与进展(第 1集)[C].北京:农业出版社,
1993,168-183.
[17] 朱新广,张其德. A dvances in the research on the effects of NaCl on
photo synthesis[J].植物学通报,1999, 16(4): 332-338.
[18] Sakaki T, Kondo N, Sugahara K. Breakdown of photo synthetic
pigment and lipids in spinach leaves with ozone fumigation: role of
active oxyge [J]. Physiol Plant, 1983, 59:28-34.
[19] 蔡志全,曹坤芳,冯玉龙,等.热带雨林三种树苗叶片光合机构对光
强的适应[J].应用生态学报,2003,14(4):493-496.
·· 193