人工气候室控制条件下青葱对LED光质的响应特性

【目的】研究人工气候室控制条件下青葱生长、产品品质及光合特性对不同光质的响应特性,优化青葱工厂化生产光环境调控参数,提高以鲜嫩绿叶为产品的青葱生产效率。【方法】在人工气候室LED控制光源条件下,以‘章丘’和‘天光’2个不同品种大葱为试验材料,将苗高15 cm左右、具2—3片真叶的穴盘中大葱幼苗,分别置于蓝光（B）、红光（R）、绿光（G）、黄光（Y）、白光（W）等5种不同光质条件下进行培养,光照强度均控制在（301.6±12.7）μmol·m^-2·s^-1,光照时间为12 h/d,昼/夜温度分别控制在25℃/18℃。分别在试验处理0、10、20、30和40 d时取样,测定不同光质处理的青葱叶片光合作用参数,以及培养40 d时青葱的生长量和产品品质。【结果】青葱的生长量、产品品质、叶片色素含量、净光合速率（Pn）、表观量子效率（AQY）和RuBP最大再生速率均以白光显著优于各单色光处理。培养40 d时,白光处理青葱单株鲜重为25.21 g,分别比蓝光、红光、绿光、黄光处理增加了7.83%、20.28%、35.68%和60.78%;其叶片Pn为7.63 μmol·m^-2·s^-1,分别比蓝光、红光、绿光和黄光处理提高了11.39%、24.07%和39.23%和59.62%;叶片光饱和光合速率（Pmax）达13.29 μmol·m^-2·s^-1,分别较蓝光、红光、绿光和黄光处理增加了5.39%、9.47%、15.57%和21.48%;光饱和点（LSP）除白光处理较高外,其他单色光处理间无显著差异;而光补偿点（LCP）则以黄光较高,绿光、红光次之,蓝光、白光较低。不同单色光处理间也存在显著差异,以蓝光处理青葱单株鲜重较高,黄光处理较低,分别达24.22和16.52 g,绿光、红光居中;蓝光处理青葱叶片Pn、AQY、光饱和光合速率（Pmax）、羧化效率（CE）以及RuBP最大再生速率也显著高于其他单色光处理。青葱假茎可溶性糖、粗纤维、丙酮酸、可溶性蛋白、游离氨基酸和干物质含量等品质指标均以白光处理显著高于各单色光处理,但各单色光处理之间则以蓝光处理较高,其他依次为红光、绿光、黄光。【结论】全光谱的白光处理最有利于青葱生长,表现为叶片光合效率较高,产品品质较优;各单色光处理则以蓝光效应较高,红光次之,黄光、绿光较差,反映青葱对白光、蓝光光能利用能力较强。     

光质对试管生姜生长发育及微型姜形成、品质的影响

为提高生姜微繁效率,研究了不同光质对生姜试管苗生长和微型姜形成及品质的影响。结果表明,与白光处理相比,绿光、红光均显著增加了生姜试管苗的株高,绿光显著降低了其繁殖系数,而蓝光则增加了其繁殖系数;黄光对试管苗生长的影响较小。生姜试管苗叶片净光合速率以绿光处理较低,蓝光和红光较高,但叶片气孔导度及蒸腾速率则以蓝光、黄光处理较高,红光、绿光处理较低。绿光、蓝光、红光均可诱导试管苗较早形成微型姜,而黄光则延迟了微型姜的形成;微型姜鲜重以绿光处理较高,较白光处理增加60%以上;但微型姜干物质、淀粉、粗纤维含量均以绿光处理较低,蓝光处理较高;可溶性糖含量以红光、黄光处理较高,绿光、蓝光处理较低,而可溶性蛋白含量基本呈相反的趋势。综合考虑,绿光有利于微型姜鲜重的增加,但蓝光更有利于提高组培快繁效率及微型姜的大量获得。     

光质对彩色甜椒幼苗生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了不同光质 (白光、红光、黄光、绿光和蓝光 )对不同品种彩色甜椒幼苗生长及叶片叶绿素荧光动力学特性的影响。结果表明 ,白光和黄光培养壮苗的效果较好 ,其他光质依次为蓝光、红光和绿光。同一光质对不同品种彩色甜椒 Chla含量和 Chla/Chlb影响差异显著 ;采用不同光质处理 ,蓝光最高 ,白光和黄光次之 ,绿光下最低。光质对不同品种彩色甜椒的荧光参数有较大影响 ,在不同光质处理下 ,白光的 Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPS 、qp最高 ,NPQ最小 ,表明白光为最有效光 ,其次分别为黄光、蓝光、红光及绿光     

单色光对桑黄生长及其抗氧化酶活性的影响

为探究不同单色光对桑黄生长及其抗氧化酶活性的影响,以白光(390～710 nm)为对照,采用半导体发光二极管(light emitting diode, LED)灯管为单色光光源,选择蓝光(455～490 nm)、绿光(515～540 nm)、黄光(580～600 nm)和红光(610～710 nm)4种单色光,分别对桑黄进行照射培养,观察桑黄的生长状况及形态特征,分析桑黄菌丝体超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的变化。结果表明:与对照白光照射相比,在单色光红光照射下桑黄菌落直径显著增加,菌丝更加密集;在蓝光和绿光照射下,桑黄生长受到抑制;黄光照射对桑黄的生长影响较小。与白光照射相比,在第9天后,蓝光、绿光和黄光照射下桑黄菌丝体SOD活性显著增加(P0.05),而在第3天后,红光照射下菌丝体SOD活性显著降低(P0.05)。菌丝体CAT活性在蓝光、绿光、黄光和红光长时间照射下比在白光照射下有所增加,在第11天时,CAT活性显著增加(P0.05),尤其在黄光照射下达到(31.82±1.60)U/(g·min)。在蓝光照射第9天时,菌丝体MDA含量最高,达到(1.07±0.03)mmol/g,约为白光照射下1.16倍,而在其他单色光照射下MDA含量变化不显著。综上表明,不同单色光照射对桑黄生长及其抗氧化酶活性的影响不同,且红光照射更有利于桑黄生长。     

鱼腥草幼苗叶片结构和光合荧光特性对不同光质的响应

以4种不同光质(红光、蓝光、黄光、绿光)为光源(白光为对照),研究出苗后30 d和60 d的鱼腥草幼苗叶片结构和光合荧光特性对不同光质的响应。结果表明:与CK相比,黄光、蓝光、红光处理下鱼腥草幼苗的叶片厚度及叶片的上表皮、下表皮、栅栏组织、海绵组织厚度均有不同程度的增加,而绿光处理下的却表现为降低;与30 d的幼苗相比,60 d幼苗的叶片厚度在蓝光处理下的增幅最大;蓝光处理下鱼腥草幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量均表现最高,白光处理的次之,绿光处理的最小;在不同光质下,幼苗叶片的光合速率呈显著性差异;蓝光处理下的光合荧光参数(F0、Fm、qP和NPQ)均大于白光处理的,说明蓝光处理最有利于鱼腥草叶片结构和光合荧光特性的改善。     

杉木幼苗不同光质光响应曲线的模型拟合及光合特性比较

以2年生无性系幼苗为试验材料,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型分别对白光、红光和蓝光3种光质条件下杉木光合光响应曲线进行拟合,并分析3种光质条件下杉木的光合特性。结果表明,非直角双曲线模型适用于白光和红光的拟合,直角双曲线修正模型则适用于蓝光的拟合,而直角双曲线模型对3种光质的拟合效果均较差。弱光环境中(I≤200μmol·m-2·s-1),红光下杉木具有较强的光合能力,其光合速率、气孔导度和水分利用效率均较高;强光环境中(I200μmol·m-2·s-1),蓝光下杉木具有更强的光合能力,白光下的光合速率则介于红光和蓝光之间。     

不同光谱能量分布对番茄幼苗生长发育的影响

【目的】探讨不同光谱能量分布对番茄幼苗生长发育的影响,为番茄工厂化育苗的光环境调控提供理论依据。【方法】采用LED调制并获取6种不同光谱能量分布的光源,以镝灯为对照,在AGRI-LED植物培养系统内培育番茄幼苗,其它环境因子保持一致。在幼苗期测定植株株高、茎粗、叶面积等形态指标以及根系活力、糖氮物质、叶片抗氧化酶活性等生理指标,并观察叶片下表皮气孔特性。【结果】蓝光、红蓝光组合及红蓝绿光组合处理的幼苗植株矮壮、比叶面积小,根冠比及壮苗指数高,红光处理与之相反。复合光谱有利于幼苗的生长和形态建成;单一红光、黄光或绿光处理引起幼苗徒长,添加蓝光能够抑制这种效应。蓝光处理的幼苗总可溶性糖、总游离氨基酸含量以及干样质量均显著高于其它处理;红蓝绿光组合处理的幼苗根系活力、总淀粉含量最高;红蓝光组合处理的叶片光合速率及可溶性蛋白含量最高而且有利于糖氮物质在叶、茎、根中的均衡分布。蓝光、红蓝光组合、红蓝绿光组合处理的幼苗叶片的气孔密度较高,气孔面积及单位叶面积气孔面积较大;黄光处理的幼苗总的蔗糖含量虽然较高,但其它各项指标都较小,不利于幼苗生长发育。【结论】蓝光、红蓝组合光及红蓝绿组合光有利于樱桃番茄幼苗的生长发育并能降低能耗成本。     

不同光谱能量分布对番茄幼苗生长发育的影响#br#

 【目的】探讨不同光谱能量分布对番茄幼苗生长发育的影响,为番茄工厂化育苗的光环境调控提供理论依据。【方法】采用LED调制并获取6种不同光谱能量分布的光源,以镝灯为对照,在AGRI-LED植物培养系统内培育番茄幼苗,其它环境因子保持一致。在幼苗期测定植株株高、茎粗、叶面积等形态指标以及根系活力、糖氮物质、叶片抗氧化酶活性等生理指标,并观察叶片下表皮气孔特性。【结果】蓝光、红蓝光组合及红蓝绿光组合处理的幼苗植株矮壮、比叶面积小,根冠比及壮苗指数高,红光处理与之相反。复合光谱有利于幼苗的生长和形态建成;单一红光、黄光或绿光处理引起幼苗徒长,添加蓝光能够抑制这种效应。蓝光处理的幼苗总可溶性糖、总游离氨基酸含量以及干样质量均显著高于其它处理;红蓝绿光组合处理的幼苗根系活力、总淀粉含量最高;红蓝光组合处理的叶片光合速率及可溶性蛋白含量最高而且有利于糖氮物质在叶、茎、根中的均衡分布。蓝光、红蓝光组合、红蓝绿光组合处理的幼苗叶片的气孔密度较高,气孔面积及单位叶面积气孔面积较大;黄光处理的幼苗总的蔗糖含量虽然较高,但其它各项指标都较小,不利于幼苗生长发育。【结论】蓝光、红蓝组合光及红蓝绿组合光有利于樱桃番茄幼苗的生长发育并能降低能耗成本。     

光质对黄瓜叶片衰老与抗氧化酶系统的影响

【目的】明确不同光质对黄瓜叶片衰老的作用及其机制。【方法】以黄瓜为材料,研究白光(W)、紫光(P)、蓝光(B)、绿光(G)、黄光(Y)和红光(R)等不同光质对叶片叶绿素、可溶性蛋白及丙二醛(MDA)的含量和CAT、G-POD、APX等抗氧化酶的活性及基因表达的影响。【结果】紫光和蓝光诱导了抗氧化酶基因的表达及活性的上升,延缓了叶绿素和可溶性蛋白含量的下降,并且使MDA的含量保持相对较低的水平,从而延缓了植株的衰老。绿光、黄光和红光则抑制了抗氧化酶的活性,导致黄瓜植株叶绿素和可溶性蛋白含量的不断下降及MDA含量的持续上升,加速了植株的衰老进程。【结论】紫光和蓝光可以使叶片维持较高的抗氧化酶水平,从而延缓了植株的衰老。     

灰飞虱对5种波长LED的趋光性比较及蓝光对灰飞虱繁殖力的影响

本研究选择5种波长LED光:蓝光(465 nm)、绿光(520 nm)、黄光(590 nm)、红光(624 nm)、白光(复合光),通过趋性行为反应试验,研究灰飞虱对不同波长LED光的趋性以及趋光率最大单色光对其繁殖的影响。结果显示,在选取的5种LED光中,灰飞虱趋光率由大到小依次为蓝光(31.85%)、绿光(19.10%)、黄光(10.65%)、白光(10.55%)、红光(4.35%),对蓝光的趋光率显著大于其他4种光;灰飞虱雌、雄成虫对5种波长LED光的趋光性无差异;灰飞虱对蓝光、绿光、白光、黄光趋光率最高值均出现在第1羽化日龄,对红光趋光率最高值出现在第4羽化日龄;不同暗适应时间下灰飞虱对红光的趋光率无显著差异,暗适应80 min后灰飞虱对其他4种波长LED光的趋光率显著低于其他暗适应时间的趋光率;蓝光处理后灰飞虱产卵量、产卵历期和卵孵化率显著低于暗处理组。表明蓝光是诱杀灰飞虱的最佳波长,第1羽化日龄是诱杀灰飞虱的最佳时间,同时蓝光对灰飞虱繁殖有影响。     

不同光色 LED 灯对育雏期文昌鸡生长性能的影响

【目的】基于鸡不同时期对光环境的不同需求,研究最佳的光照体系。采用定制的5 W LED灯作为人工光源,研究白、暖白、红、黄、蓝、绿、紫7种光色对育雏期文昌鸡生长性能的影响,确定育雏期适合文昌鸡养殖的最适光色。【方法】将630只体重相近的1日龄文昌鸡母鸡,随机分配到7个不同光色处理中,每个处理3个重复,每个重复30只鸡,笼养、自由采食和饮水。24 h光照,试验周期8周。【结果】8周龄时蓝光处理文昌鸡平均体重最高达793.16 g,比红光、白光和绿光处理文昌鸡分别重58.68、45.17、45.77 g,差异显著。蓝光处理文昌鸡平均体增重与红光、绿光和白光处理文昌鸡差异显著,蓝光处理文昌鸡体增重比白光对照处理增重45.12 g,红光处理文昌鸡体增重最少。试验全期,蓝光处理文昌鸡群体体重均匀度最好,在90%以上。蓝光处理与绿光处理文昌鸡体增重均匀度差异显著;蓝光处理文昌鸡体增重均匀度最好,其次是白光和暖白光处理。白光处理文昌鸡料肉比最低,且与黄光处理差异显著。各处理间鸡只死亡率差异不显著。【结论】综合生长体重、群体均匀度和料肉比各项指标,与白光对照处理对比,LED蓝光可显著促进育雏期文昌鸡的生长,且提高群体体重均匀度,其次是紫光和黄光,而红光抑制鸡只生长,绿光处理群体体重均匀度最差。     

不同光质对黑皮鸡枞菌子实体生长发育及营养成分的影响

以黑皮鸡枞菌为试验材料,在废弃碳酸钙矿洞中以LED灯带为光源,研究红光、黄光、绿光、蓝光、紫光、白光(对照)6种光质对黑皮鸡枞菌子实体生长发育及营养成分的影响。研究结果表明:绿光处理下,黑皮鸡枞菌生物学效率最高,出菇最快,绿光、白光、黄光之间差异不显著,但相较蓝光、紫光更能促进黑皮鸡枞子实体菌柄长高长粗,红光抑制黑皮鸡枞子实体菌盖直径变大;绿光处理组黑皮鸡枞菌蛋白质含量显著高于白光、紫光组,绿光、黄光、红光、蓝光处理之间子实体蛋白质含量差异不显著;白光组黑皮鸡枞菌可溶性糖含量极显著高于其他组,蓝光次之,绿光最低,且极显著低于其他处理。     

不同光质对叶用莴苣光合作用及叶绿素荧光的影响

通过研究不同光质(白光、红光、黄光和蓝光)对叶用莴苣叶片光合和叶绿素荧光特性的影响,结果表明:不同光质对叶用莴苣叶绿素含量和Chla/Chlb影响差异显著。不同光质对叶片的净光合速率和CO2羧化效率影响很大,净光合速率以红光处理最强,黄光次之;CO2羧化效率以黄光的最大,红光次之。不同光质处理下叶用莴苣叶片的ΦPSII、ETR、qP、NPQ都以黄光处理最大,红光次之,Fv/Fm以红光下最大,黄光次之,蓝光最小。由此表明,黄光最有利于叶用莴苣的生长发育。     

不同光质下杉木幼苗叶片光合作用的光响应

以2年生杉木幼苗为试验材料,采用便携式光合测定仪Li6400-XT测定了人工光源下白、红、蓝、黄和绿光5种光质下不同光强对杉木幼苗叶片光合光响应曲线、光合生理指标的影响,从而比较不同光质条件下杉木幼苗叶片光合作用的差异。结果表明:不同光质不同光强下杉木幼苗叶片的光合速率(Pn)间均差异极显著(P<0.01)。在弱光强下(≤200μmol·m~(-2)·s~(-1)),红光下杉木幼苗叶片的Pn和水分利用效率(WUE)显著高于其他光质,分别为5.743、6.783μmol·m~(-2)·s~(-1)。强光强下(≥1 500μmol·m~(-2)·s~(-1)),蓝、绿光下杉木幼苗叶片的Pn分别为13.158、13.400μmol·m~(-2)·s~(-1),高于其他光质,气孔导度(Gs)和胞间CO_2浓度(Ci)均有增大,且绿光增幅大于蓝光。在中等光强下(200~1 500μmol·m~(-2)·s~(-1)),白光下杉木幼苗叶片的Pn、Ci均处于较高水平,黄光下杉木幼苗叶片的WUE和Ci在光强为500μmol·m~(-2)·s~(-1)时达到最大值后持续下降。     

光质对铁棍山药试管苗生根的影响

为了研究光质对铁棍山药试管苗生根的影响,将带1个叶片、长2～3cm的茎段,接种在1/2MS+IBA 0.5mg/L+PP3330.05mg/L培养基上,置于蓝光、绿光、黄光、红光、白光及黑暗下培养。结果表明:接种7d,在黄光下的茎段切口处首先有根点出现,11d各光质下均有根长出。从根数和根长上看,红光表现出促进效应,达到5.02个和6.08cm,而蓝光和绿光则表现出抑制效应。对于根鲜质量、根冠比来说,白光下的比较大,达到1.20g和0.563,而蓝光、绿光下的则比较小。从侧根数来看,白光下侧根最多,而红光下极少。从苗情上看,白光、红光下的试管苗比较矮壮,叶片数较多,叶绿素含量较高。综合看来,白光和红光有利于铁棍山药试管苗的生根。     

不同光质组合对生菜生长和能量利用效率的影响

【目的】筛选较优的光质组合,提高人工光植物工厂生菜产量和能量利用效率。【方法】以光强为200μmol/(m~2·s),R/B为4/1的红蓝光(RB)为对照,在光强为150μmol/(m~2·s),R/B为4/1的红蓝背景光基础上,分别添加50μmol/(m~2·s)的绿光(G)、黄光(Y)、橙光(O)和远红光(FR)组成4种不同光质组合处理,分别用RBG、RBY、RBO和RBFR表示,对不同光质组合处理生菜的生长及形态、光合能力、能量利用效率等指标进行比较研究。【结果】RBG、RBO和RBFR处理生菜地上部鲜质量较RB处理分别增加14.5%,14.5%和30.8%,地上部干质量分别增加13.3%,24.1%和29.9%(P0.05)。RBG处理可以增加生菜的株高、总叶面积、净光合速率和能量利用效率。与RB处理相比,RBY处理对生菜的地上部干、鲜质量影响不显著;RBO处理可以提高生菜叶片的光合能力和能量利用效率。RBFR处理可以增加生菜的地上部干、鲜质量,但在实际生产中,生菜叶片较易出现烧尖现象。【结论】RBG和RBO是工光植物工厂生产中较为合适的光质组合。     

红蓝单色光质下茄子叶片的光吸收与光合响应特性

以日光温室茄子'黑帅圆茄'为试材,测试了高亮型发光二极管LED光源发出的白光(400～700 nm)和单色光质[红光(650±5)nm、蓝光(470±5)nm]下叶片和叶绿素的光吸收,以及光合对光强响应特性参数的影响,分析了红、蓝单色光质的光合效率.通过分光光度计在400～700 nm波长范围内扫描表明,叶绿素对强吸收波长400～480 nm和650～680 nm范围内的红光(660 nm)和监光(470 nm)的吸光值较高,白光(400～700 nm)较低.通过积分球采用LED光源测得红光下茄子叶片的光吸收系数ε最高,其次为白光,蓝光最低.在白光和红、蓝单色LED光源下,光饱和点LSP无明显差异,在1 800～2 000 μmol/(m2·s)之间;但是,蓝光的表观光量子效率AQY、实际光量子效率PQY、最大净光合速率Pnmax和最大光合光转化效率LCEmax均比红光的低;蓝光的光补偿点LCP、光半饱和点LSPsemi比红光的高,白光居中.综合反映出蓝光的光合效率低于红光,其原因主要与蓝光的光吸收系数ε低于红光有关.     

不同光质条件下烤烟叶片衰老的生理效应研究

为探究不同光质对烤烟叶片衰老的作用及其机制,以‘云烟87’为供试材料,自然光为对照,在大田条件下通过覆盖不同颜色滤膜获得不同光质,研究红光(R)、白光(W)、蓝光(B)、紫光(P)、黄光(Y)等不同光质对烤烟成熟衰老过程中质体色素代谢和抗氧化酶活性的调控效应。结果表明,打顶后烟叶中质体色素降解转化,与自然光相比,红光和白光延缓了叶绿素含量的下降,白光和蓝光抑制类胡萝卜素的降解,整个降解过程中各不同光质处理下色素降解率从大到小依次为:蓝光黄光紫光红光白光对照。叶片抗氧化酶活性呈先升后降的趋势,黄光和红光诱导了抗氧化酶活性的上升,并且使MDA的含量保持相对较低的水平,从而延缓叶片的衰老。紫光和蓝光则抑制了抗氧化酶的活性,导致叶片MDA含量的持续上升,加速了叶片的衰老进程。由此推测,红光有利于质体色素的合成,蓝光处理对质体色素的降解有促进作用,黄光和红光可使烤烟叶片维持较高的抗氧化酶水平,有利于延缓叶片的衰老。     

光质对茄子氮代谢相关酶活性及品质的影响

利用LED光源,研究白光、红光、蓝光、红蓝光及紫光处理对茄子氮代谢相关酶活性及品质的影响。结果表明,红光处理下中性转化酶和酸性转化酶活性和可溶性糖含量最高,茄子叶片酸性转化酶活性总体高于中性转化酶活性;红蓝光处理下茄子叶片磷酸合成酶活性最高,较白光对照提高14.5%;红光处理和红蓝(2∶1)光处理对茄子叶片蔗糖磷酸合成酶活性影响较大;蓝光处理下,茄子叶片APX活性最低,较白光降低23.39%。蓝光处理和红蓝光处理下茄子叶片维生素C(维生素C)含量最大,较白光对照分别高出46.57%和21.06%;红光和紫光处理下茄子叶片维生素C含量较低,较对照分别低13.43%和20.9%。     

光质对胭脂花幼苗生长的影响

[目的]引种驯化胭脂花,进行园艺化栽培。[方法]测定比较了5种不同光质照射处理(红光、黄光、蓝光、绿光和白光)对胭脂花幼苗叶片数目、株型等的影响。[结果]红光和黄光处理下的胭脂花幼苗生长量明显高于其他组。[结论]获得照射处理前后胭脂花幼苗生长量的相关资料,为更好地研究胭脂花提供依据。