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7.63μmol·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13.29μmol·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。     

LED不同光质对观赏海棠组培苗生长及生理特性的影响

为了探索LED不同光质对观赏海棠组培苗生长及生理特性的影响,寻找最有利于海棠组培苗生长的光质条件,为其高效生产提供参考,本研究以海棠组培苗为试材,以白光为对照,分别进行红、蓝LED光照射,通过测定组培苗株高、干重、分化量等形态指标及SOD、POD活性等生理生化参数,并对其进行综合分析,研究LED不同光质对海棠组培苗生长及生理特性的影响。结果表明:(1)蓝光LED下植株生长旺盛,愈伤组织形成最好,株高、鲜重、干重与白光处理的差异显著,分别为白光的1.28、1.53、1.33倍;红光LED环境中组培苗增殖系数、鲜重、干重分别为对照的69.59%、76.04%、88.10%,与白光下无显著差异。(2)红、蓝LED单色光环境下,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量与白光相比都有所降低,但无显著性差异。(3)红光对海棠组培苗叶片SOD、POD、CAT活性及MDA含量有显著影响,分别为白光的26.07%、17.36%、200.15%和73.55%;蓝光下,SOD、POD活性显著降低,为对照的37.25%和53.38%,CAT活性与对照比差异不显著,MDA含量显著高于白光处理,为白光的1.42倍。综合来看,蓝光处理的海棠组培苗生长健壮、茎秆粗壮,其株高、干鲜重等显著高于白光处理,蓝光可以缩短培育周期,增大繁殖系数,培育优质壮苗。     

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。     

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     

LED光源不同光质对黑木耳菌丝体生长的影响

[目的]研究不同光质对黑木耳菌丝体生长的影响,为黑木耳菌丝体的优质、快速培养提供科学的理论依据。[方法]以黑暗条件下黑木耳菌丝生长情况为对照,采用新型半导体发光二极管(LED)光源,设置红光、黄光、绿光、蓝光、紫光、白光6种不同光质处理,观测黑木耳菌丝体生长情况。[结果]蓝光处理及黑暗对照条件下黑木耳菌丝体生长势较好,生长速度较快且生物量积累最高;在绿光和黄光处理条件下,菌丝体的生长势一般,生长速度较慢,生物量积累也较低。[结论]光质对黑木耳菌丝体生长产生影响。蓝光和黑暗条件有利于黑木耳菌丝体生长。绿光和黄光不利于黑木耳菌丝体的生长。     

不同光质对番茄幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

研究了不同光质对番茄幼苗的生长以及对过氧化物酶 (POD)、超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)、抗坏血酸过氧化物酶 (APX)等活性的影响。结果表明 :红光和蓝光处理均可增加幼苗的叶面积和干物质积累 ,促进番茄幼苗的生长 ,显著提高POD、SOD及APX活性 ,有利于培育壮苗。除绿光使CAT活性明显降低外 ,红光、蓝光和黄光对CAT活性无明显影响。     

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。     

光质对小苍兰茎尖试管成球的影响

以小苍兰茎尖为外植体,分别置于白光（400～690nm）、红光（590～690nm）、黄光（520～640nm）、蓝光（400～530nm）、绿光（500～590nm）和黑暗下培养,研究不同光质对小苍兰茎尖试管培养的根、芽分化和成球的影响。结果表明:红光下根平均的分化率和平均球茎数最高;蓝光下培养的球茎平均重量最大;白光下芽平均分化率最高,平均球茎数仅次于红光;绿光和黑暗对茎尖试管成球的分化与生长均有不利影响。     

不同单色光及光强下烟蓟马成虫的行为反应

为明确烟蓟马成虫的敏感光谱及光强对其趋光行为的影响,利用自制的昆虫趋光行为测试装置,测定了烟蓟马成虫对15种单色光(波长340～649 nm)和6个光强梯度(1、10、50、100、150、200 lx)的趋光行为反应。结果表明,烟蓟马成虫对全光谱自然光和15种不同单色光均具有正趋光反应,无避光反应。在测试的15种单色光中,510 nm的蓝绿光(趋向率:80.0%;趋向位移:35.8 cm)及450 nm的蓝光(趋向率:80.0%;趋向位移:29.8 cm)对烟蓟马成虫的吸引力较强,其余趋向位移大小依次是绿光(538 nm)紫光(414 nm)红光(601 nm)蓝光(492 nm)紫外光(380 nm)紫外光(340 nm)红光(628 nm)蓝绿光(504 nm)绿光(549 nm)黄绿光(568 nm)黄光(577 nm)黄光(589 nm)红光(649 nm)。成虫对蓝绿光(510 nm)的趋向位移显著强于对全黑暗对照处理及蓝绿光(504 nm)、绿光(549 nm)、黄绿光(568 nm)、黄光(577、589 nm)和红光(628、649 nm)7种单色光的趋向位移。整体来看,成虫的敏感光谱主要集中在紫外(340—380 nm)—蓝紫(414—492 nm)—蓝绿(510 nm)短波区,对绿—黄—红(549—649 nm)长波区不敏感。光强对烟蓟马成虫的趋光行为影响显著,表现为随着光照强度增加,其趋光性整体呈波状增强趋势。烟蓟马成虫对不同单色光和光强度的趋向位移存在显著差异,生产上可采用450 nm的蓝色或510 nm的蓝绿色诱虫板对其进行监测和物理诱控。     

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。     

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。     

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.     

不同光质对西瓜幼苗光合特性、生理品质及保护酶系统的影响

为探究西瓜幼苗生长所需最佳LED光源,在智能温室借助栽培架进行光质照射试验,设置白光(CK)、红光(R)、蓝光(B)、红蓝光(R3B2)、红蓝光(R7B3)5个光源水平,研究不同光质照射对西瓜幼苗光合参数、生理品质及保护酶系统的影响。结果表明,红光、红蓝光(R3B2)、红蓝光(R7B3)处理下西瓜幼苗叶片光合速率较CK分别提高38.82%,15.55%和21.23%,蓝光处理下最低;蒸腾速率和气孔导度的变化规律与光合速率一致,胞间CO_2浓度与光合速率呈负相关关系。硝酸盐含量以蓝光处理下最高、红光处理下最低,可溶性糖和维生素C含量以红光处理下最高,可溶性蛋白含量以蓝光处理下最高;西瓜幼苗维生素C含量与硝酸盐具有负相关关系。抗坏血酸过氧化物酶(APX)与超氧化物歧化酶(SOD)活性在红光处理下活性最高,过氧化物酶(POD)活性在红蓝光(R7B3)处理下最高,蓝光处理下最低,而过氧化氢酶(CAT)在蓝光处理下最高,红光处理下最低。可见,在红光处理下西瓜幼苗光合速率最大,硝酸盐含量最低,可溶性糖含量、维生素C含量、APX和SOD活性最高,西瓜幼苗生长以红光照射最佳。     

光质对烤烟叶片衰老过程中内源激素含量和膜脂过氧化的影响

为明确不同光质对烤烟叶片衰老的作用及对初烤烟叶品质的影响。以云烟87为供试材料,在大田条件下通过覆盖不同颜色滤膜以获得不同光质,研究白光(W)、红光(R)、黄光(Y)、蓝光(B)和紫光(P)5种不同光质对烤烟成熟衰老过程中内源激素和膜脂过氧化的影响。结果表明:与对照(白光)相比,红光可显著提高烟叶中细胞分裂素(CTK)和赤霉素(GA)的含量,有效降低脱落酸(ABA)含量,蓝光和紫光不利于CTK含量的增加却提高了烟叶中ABA的含量,蓝光和紫光处理下生长素(IAA)含量下降趋势早于红光和黄光处理;红光和黄光处理的烟叶中过氧化氢酶(CAT)活性升高,降低了烟叶衰老过程中的过氧化氢(H2O2)含量,使丙二醛(MDA)的含量保持相对较低的水平,从而延缓植株的衰老,蓝光和紫光处理使叶片CAT活性降低,H2O2含量和MDA含量显著高于对照及其他处理,加速了植株的衰老进程;红光处理提高了烟叶的总糖含量、施木克值和钾氯比,黄光处理提高了总氮和烟碱含量,红光和黄光处理降低了蛋白质含量与糖碱比。总体而言,红光处理提高了烟叶中IAA、CTK和GA含量以及CAT活性,减少H2O2、MDA和ABA含量,延缓膜脂过氧化的发生,从而延缓叶片衰老进程,使烟叶的质量得到改善。     

光质对油葵芽苗菜生长和品质的影响

采用发光二极管(light emitting diode,LED)调制光谱能量分布,以荧光灯作为对照,研究光质对油葵芽苗菜生长和品质的影响。研究表明:在光照强度23μmol.m-2.s-1、光周期14 h.d-1和温度(25±2)℃的条件下,红光处理显著提高子叶面积、下胚轴直径、淀粉含量、叶绿素总量/类胡萝卜素含量,与其他光质处理相比,红光下油葵芽苗菜叶绿素a、叶绿素总量和类胡萝卜素含量显著提高;蓝光显著提高芽苗菜干物质、可溶性蛋白含量及POD、CAT活性;黄光对根长有抑制效果,而对游离氨基酸的积累有促进作用;UV-B显著提高下胚轴长度和SOD、CAT的活性。综上所述,红光照射有利于油葵芽苗菜生长及品质提升。     

白背飞虱及其天敌黑肩绿盲蝽对5种不同发光二极管的趋光反应

研究白背飞虱及其天敌黑肩绿盲蝽对5种波长发光二极管(LED)的趋性反应.结果表明:白背飞虱对蓝光(470 nm)和绿光(515～550 nm)较敏感,其次是白光、红光(630nm),对黄光(585 ～595nm)最不敏感.交配状态和性别对趋光行为无显著影响,黑肩绿盲蝽对5种LED光波的趋性与白背飞虱基本一致.     

不同光质对叶用莴苣种子萌发和幼苗酶活性的影响

利用LED光源研究了不同单色光质及其组合(红光、蓝光、红光∶蓝光=10∶1)对叶用莴苣不同品种种子萌发及幼苗叶片酶活性的影响.结果表明:LED光源光质处理对叶用莴苣种子萌发有促进作用,不同单色光质对种子萌发的作用效果不同,各种光质间存在差异性.各光质处理下不同品种种子发芽率与荧光灯(CK)没有显著差异,但LED-R提高了种子的发芽活力,LED-B提高了种子发芽指数,单色光质处理下‘奶油生菜’的胚根长度均比对照增加.荧光灯有利于增强幼苗过氧化氢酶(CAT)活性,蓝光下超氧化物氧化酶(SOD)活性最高、过氧化物酶(POD)活性最低.同一光质下品种间各生长指标和酶活性有差异,光质对‘奶油生菜’在设施弱光环境下的生长有明显促进作用.     

光质对小苍兰茎尖试管成球的影响

以小苍半茎法为外植体,分别置于白光,红光,黄光,蓝光,绿光和黑暗下培养,研究不同光质对小苍兰茎法试和培养的根,芽分化和成球的影响。结果表明;红光下根平均的分化率和平均球茎最高;蓝光下培养的球茎平均重量最大;白光下芽平均分化率最高,平均球茎数仅次于红光;绿光和黑暗对茎尖试和成球的分化与生长均有不利影响。     

LED光源不同光质对金针菇、滑菇、黑木耳菌丝的影响

分别以菌丝生长状态和生物量为指标,研究了发光二极管(LED)光源不同光质对金针菇、滑菇、黑木耳菌丝的影响。结果表明,红光、黄光、黄蓝光、蓝光适合金针菇菌丝的生长,黑暗、红绿光、紫光则不利于其生长;红光和黑暗条件适合滑菇菌丝的生长,蓝光、白光、黄蓝光则不利于其生长;红光、绿光、蓝光适合黑木耳菌丝的生长,红绿光和紫光则不利于其生长。