玉簪组培苗对发光二极管光源的生理响应

以"宠物"(Hosta‘Love Pat’)玉簪组培苗为试验材料,设置5个发光二极管(LED)光质处理(100%红光、70%红光+30%蓝光、50%红光+50%蓝光、30%红光+70%蓝光、100%蓝光)以及40、100μmol/(m~2·s)2个光照度处理,以荧光灯为对照,研究不同光质光照度对玉簪生长及光合特性的影响。结果表明,"宠物"玉簪组培苗的增殖效果随着蓝光比例的增加而增强,在纯红光条件下效果最差,在100μmol/(m~2·s)光照度条件下的增殖效果强于40μmol/(m~2·s)条件的;红光有利于玉簪的伸长生长,对鲜质量、干质量也有促进作用,叶片数在纯蓝光条件下达到最大值。红光比例高的复合光条件较单质光更有利于光合速率、光化学量子效率的提高以及叶绿体色素的形成,在7R3B(70%红光+30%蓝光)条件下,净光合速率最高,达到1.342,且此时受胁迫程度最轻。     

LED光源对3个玉簪品种叶片净光合速率的影响

本试验以3个玉簪品种组培苗为材料,研究五种光质及两种光强对其叶片净光合速率的影响。结果表明:‘宠物’玉簪的叶片净光合速率在LED灯光强40 lx和红蓝光质比7∶3光强40 lx条件下较高,而‘黄皱叶’玉簪则在LED灯光强40 lx和红蓝光质比1∶1光强40 lx条件下较高,‘精毯’玉簪则在LED灯光强40lx和红蓝光质比7∶3光强100 lx条件下最高。低强度LED灯对‘宠物’和‘黄皱叶’玉簪叶片净光合速率较为有利,并且复合光中红光对于玉簪叶片光合速率的提升作用优于蓝光。     

LED光质和光强对藜蒿生长和品质的影响

为了探究LED不同光质和光强处理对藜蒿(Artemisia selengensis)生长和品质的影响,试验设置了红光、蓝光、红光∶蓝光=8∶1、红光∶蓝光=4∶1、红光∶蓝光∶绿光=4∶1∶1和红光∶蓝光∶紫外光=20∶5∶1 6种光质,60、100、140μmol/(m~2·s)3种光强对藜蒿进行人工光源的水培研究。结果表明,与其他光质相比,蓝光照射处理下藜蒿2个茎的高度、粗度和单株新增部分地上鲜重和地上干重均为最高,且培养25 d时茎高显著高于其他光照处理。蓝光处理下,藜蒿茎中可溶性蛋白质含量显著高于其他处理,红∶蓝=4∶1处理下,藜蒿茎中可溶性糖含量最高,红光∶蓝光∶紫外光=20∶5∶1处理下,藜蒿茎中维生素C含量最高。3种光强下藜蒿在茎高、茎粗、单株新增部分地上鲜重和地上干重指标上均无显著差异。综上所述,蓝光照射有利于藜蒿生长,可改善部分营养品质,试验光强对藜蒿生长无显著影响。     

光照对非洲菊‘明卉粉黛’组培苗生长的影响

[目的]比较了不同红蓝LED光照条件对非洲菊‘明卉粉黛’组培苗生长的影响,以期为‘明卉粉黛’的生产与推广提供技术支持。[方法]以LED为光源,分别设置红光(1∶0)、3∶7、5∶5、7∶3、蓝光(0∶1)共5种红蓝光比例以及40、80、120μmol·m^-2·s^-13种光照强度,以荧光灯为对照,研究不同红蓝LED光照条件对‘明卉粉黛’组培苗增殖生长和生根生长的影响。[结果]当红蓝光比例为5∶5、光照强度为120μmol·m^-2·s^-1时,‘明卉粉黛’组培苗增殖系数达5.67,株型矮壮、叶片数多、叶色浓绿且叶面积适中;当红蓝光比例为3∶7、光照强度为120μmol·m^-2·s^-1时,生根数为5.00条·株^-1,植株长势强健,根系、叶柄硬度高,组培生根苗移栽成活率达95.83%。[结论]适合非洲菊‘明卉粉黛’组培苗增殖生长和生根生长的光照条件分别为红蓝光比例5∶5、光照强度120μmol·m^-2·s^-1     

LED蓝光不同光强对滇重楼光合荧光特性和解剖结构的影响

【目的】研究LED蓝光不同光强对滇重楼生长、叶片光合荧光特性和解剖结构的影响,为阐明滇重楼LED光质生物学特性提供理论依据。【方法】采用波峰为460 nm的LED蓝光光源,设置200、150、100和50μmol/(m~2·s)4个光强梯度,研究不同光强下滇重楼生长、光合荧光特性和解剖结构特征。【结果】随着蓝光光照强度的增加,滇重楼植株鲜重、叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、PSⅡ、q_P、栅栏组织厚度呈先增后降的趋势,F_v/F_m、上表皮厚度呈下降趋势。150μmol/(m~2·s)光强下,滇重楼植株鲜重、叶片叶绿素含量、净光合速率、F_v'/F_m'、PSⅡ、q_P值均为最大;200μmol/(m~2·s)光强对滇重楼叶片光合荧光指标产生一定的抑制作用,植株鲜重下降。【结论】综合考虑不同LED蓝光光强下滇重楼生长、叶片光合荧光特性、解剖结构、光合素含量的变化规律,建议在滇重楼栽培中,将蓝光光强控制在150μmol/(m~2·s)为宜。     

不同红蓝光质比和光照强度对金娃娃萱草试管苗生长的影响

【目的】研究LED红蓝不同光质比和光照强度对金娃娃萱草试管苗生长的影响,为提供高品质的金娃娃萱草试管苗提供理论依据。【方法】采用LED光源的红光R(主波长640nm)、蓝光B(主波长464nm),设计5种不同光质配比(100%R、80%R+20%B、70%R+30%B、50%R+50%B、100%B),以普通荧光灯作为对照(CK),从中筛选出最佳光质比;在最佳光质比条件下,设置不同光照强度(30,40,50,60μmol/(m~2·s)),测定不同光质比和光照强度处理下金娃娃萱草试管苗的形态指标、叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性蛋白含量以及根系活力。【结果】金娃娃萱草株高和可溶性蛋白含量以单一蓝光处理最大,最大根长和可溶性糖含量以单一红光处理最大,叶数、叶绿素、类胡萝卜素含量和根系活力均以70%R+30%B处理最大,根数和干鲜质量均以80%R+20%B处理最大。株高、叶数、根数、干鲜质量、叶绿素及可溶性蛋白含量均以光照强度为50μmol/(m~2·s)处理最大,最大根长以光照强度为30μmol/(m~2·s)处理最大,可溶性糖含量和根系活力以光照强度为60μmol/(m~2·s)处理最大。【结论】当LED红蓝光质比为70%R+30%B、光照强度为50μmol/(m~2·s)时,更适于金娃娃萱草试管苗的生长及品质的提高。     

不同比例红蓝光对草莓生长和叶片光合特性的影响

为研究400μmol/(m~2·s)光强下不同比例红蓝光对草莓生长和叶片光合特性的影响,以‘红颜’草莓(Fragaria×ananassa Duch.)为试材,利用LED可调制光源,设红光和蓝光的光强比分别为1∶1(处理A),9∶4(处理B),5∶1(处理C)3个处理,以荧光灯为对照,测定了草莓植株株高、茎粗等形态指标,草莓叶片叶绿素含量、叶片形态特征、光合参数和荧光参数的变化。结果表明:1)处理B的植株鲜重增长量显著高于其他处理,高于对照38.4%;茎粗和叶片数增长量处理B分别显著高于对照80.7%和28.1%;2)处理B草莓叶片最厚,显著高于对照14.3%;叶片面积处理B显著高于处理A 17.6%;3)处理B的叶绿素a含量最高,高于对照11.1%;处理B的叶绿素a/b最大,显著高于对照16.5%;4)净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率随着处理中红光的增强和蓝光的减弱逐渐减弱;各处理间F_v/F_m低于正常值,ΦPSⅡ各处理间不存在显著差异。综上所述:总光强一定时,处理B(红蓝光强比为9∶4)相对于其他处理有利于草莓植株营养生长,获得草莓壮苗。     

纳米硒和红蓝光配比对生菜生长和光合特性的影响

为探究纳米硒和红蓝光配比对生菜生长和光合特性的影响,以意大利耐抽薹生菜为试材,采用水培法,在红蓝光比例为4 ∶ 1、1 ∶ 2及单独红光与蓝光照射条件下,分别用不同浓度(0、24、48 μmol/L)纳米硒溶液对生菜叶面进行喷施处理.结果表明:(1)在4 ∶ 1红蓝光、1 ∶ 2红蓝光及红光照射条件下,喷施纳米硒均能有效提高生菜生物量,其中在4∶1红蓝光照射下喷施48 μmol/L硒溶液时,植株生物量最高且增幅最大.(2)增加蓝光比例可提高叶片叶绿素含量,且在单独蓝光照射下喷施48 μmol/L硒溶液时,叶绿素含量最高且增幅最大.(3)纳米硒在4 ∶ 1红蓝光下可提高叶片净光合速率与蒸腾速率,并降低其水分利用率,在单独红光照射下增大了气孔导度,在单独蓝光照射下可提高水分利用率,并降低其胞间CO2浓度、蒸腾速率与气孔导度.综上,在4∶1红蓝光照射下喷施48 μmol/L硒溶液对生菜光合作用和生物量积累的促进效果最好     

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。     

植物工厂LED光质调控对生菜幼苗生长的影响

为探讨植物工厂中不同光质对生菜幼苗生长的影响,本研究选用5种不同红蓝光配比的LED光质开展了试验。结果表明：红光∶蓝光=3∶2的光质配比下生菜叶片数、株高、茎粗、主根长、叶面积、植株干重、地上部干重和地下部干重均最大,有利于生菜的营养生长;红光∶蓝光=1∶1与红光∶蓝光=3∶2的光质配比下植株鲜重和壮苗指数均较大,且差异不显著;红光∶蓝光=3∶2的光质配比有利于生菜叶片叶绿素和氮含量的增加,能促进光合作用,提高光能利用率。综合各指标表明,红光∶蓝光=3∶2是适于植物工厂生菜育苗的光质配比。     

不同光照条件对斑马鱼趋光行为的影响

为探究斑马鱼在不同光照条件下的趋光行为差异,记录了六月龄的斑马鱼成鱼在紫外光（ultraviolet, UV）和可见光照射下的行为反应和在无光、紫光（420 nm）、蓝光（460 nm）、绿光（500 nm）、黄光（585 nm）和红光（620 nm）六种光照条件下的趋光分布情况。结果表明,刺激光为UV时,斑马鱼优先游向黑暗环境一侧,刺激光为可见光时,斑马鱼优先游向可见光一侧;UV和可见光分别设置在试验区A和试验区B时,随着UV刺激强度增加,斑马鱼的偏好指数未呈现明显的增加趋势,UV和可见光同时设置在试验区B时,随着UV刺激强度增加,斑马鱼的偏好指数呈现出明显的下降趋势;5 min和30 min时斑马鱼的平均分布率均呈现红光区>紫光区>蓝光区>黄光区,绿光区的平均分布率在5 min时高于红光区,在30 min时介于紫光区和蓝光区之间。研究表明,斑马鱼趋向可见光而远离紫外光,表现出明显的避UV性和趋可见光性,且避UV性与趋可见光性之间存在显著的拮抗作用,而无协同作用。此外,斑马鱼对红光、绿光和紫光的喜好程度较高,对黄光的喜好程度较低。研究结果可为斑马鱼视觉生态的研究提供参考。     

通过LED集鱼灯光效标准确定最佳光色

为了衡量不同波长光源引诱鱼类的效率,建立了集鱼灯光效标准,引入诱鱼光作用有效率概念,它等于光源对鱼眼起刺激作用的能量与光源辐射能量的比值,收集目前海洋捕捞4种经济鱼类的生物学光谱功率值,与不同波长单色LED光谱功率值进行拟合,得到对不同种类鱼类的最佳光谱LED。     

松蠹狄金小蜂的光谱行为研究

松蠹狄金小蜂是我国南方主要造林树种华山松的重大蛀干害虫———华山松木蠹象的优势寄生蜂。为了避免灯光诱杀华山松木蠹象时错杀松蠹狄金小蜂,利用昆虫视觉行为学研究方法,研究松蠹狄金小蜂的光谱行为。结果表明,在波长340~689 nm光谱内的9个单色光中,松蠹狄金小蜂对除中心波长649 nm红色光外的其余8个单色光都具有趋向性,其中最敏感光谱依次为340 nm紫外光、415 nm紫色光、549 nm黄绿光,松蠹狄金小蜂在相应测试装置中1 min平均位移分别为23.55 cm、20.09 cm、19.28 cm,趋向率分别是88.0%、80.0%、76.0%。由此可见,松蠹狄金小蜂是一种趋光性昆虫,但其敏感光谱与华山松木蠹象的敏感光谱重叠较多,因此,与防治相比,利用单色光开展华山松木蠹象及松蠹狄金小蜂的种群监测具有更大的应用空间。     

植物中紫外光及蓝光信号转导的研究进展

以拟南芥为例，简要论述了近年来有关紫外光及蓝光信号转导方面的研究进展，其中，着重从ＣＨＳ基因表达的调节、ＵＶ－Ｂ和ＵＶ－Ａ／蓝光光信号转导途径研究及其相互作用等小方面进行介绍。     

地面太阳光照条件分区的初步研究

参照农业生物生长发育与太阳光照条件的关系,并根据试验资料,把太阳光照条件划分为暗光区、弱光区、中光区和强光区4级,其光照度分别为≤7×102,7×102～2×104,2×104～5×104,>5×104 lx.晴天条件下,太阳高度角≤0°的太阳光照条件为暗光区,0～20°为弱光区,20～37°为中光区,>37°为强光区.     

LED植物工厂光质生物学研究与应用现状

植物工厂是设施园艺发展的必然趋势和高级阶段,其本质优势在于包括人工光照明在内所有生产要素可实现智能控制。LED光源是植物工厂应用的优选光源,可提供植物生理有效辐射范围内所有波长的光质,丰富了光生物学内涵,LED光源研发与应用催生了光生物学的分支即光质生物学学科。LED植物工厂是植物光质生物学研究与应用的理想场所和设施类型,植物光质生物学研究及LED光环境调控具有提高植物工厂植物产品产量与品质的重大应用价值,LED植物工厂产业的可持续发展有待于植物光质生物学的深入揭示。总结了LED植物工厂光质生物学的定义、内涵,并着重阐明了红蓝光替代全光谱的充要性、红蓝光质比优化、红蓝光连续光照、UV-LED光质生物学和昼夜节律等重点方向国内外研究与应用新动态,指出了未来LED植物工厂植物光质生物学研发与应用重点。     

脐橙光合特性及树冠光能分布对叶片光合速率的影响

以清家脐橙为材料,研究其光合特性及树冠不同层间叶片光合速率(Pn)的差异.结果表明,脐橙叶片的光补偿点为18.0～27.0μmol·m-2·s-1,光饱和点为853.2～887.6μmol·m-2·s-1.晴天脐橙叶片的光合速率日变化呈双峰曲线,上午700～900叶片的光合速率随光照强度的增强而急剧增高,至900左右达最高峰,而后开始下降,至1300左右跌入低谷,此后又缓慢上升,至1700形成次高峰,到1900降至最低点,有明显的"午休"现象.树冠不同部位光合有效辐射(PAR)有差异,光合有效辐射树冠顶层>树冠外层>树冠内层>树冠中心,在树冠外层和内层不同的方位PAR南部>西部>东部>北部.树冠各部位叶片的光合速率变化趋势树冠顶层>树冠外层>树冠内层>树冠中心,在树冠外层和内层不同的方位Pn南部>西部>东部>北部.     

红平菇生产栽培中光质、光照条件研究

研究不同光质、光照条件下,红平菇(Pleurotus djamor)菌丝体、子实体生长发育情况.结果表明,黑暗条件有利于红平菇菌丝体生长;白光和自然光照条件下,红平菇子实体生长发育最好、子实体数目多、成菇率高、外观整齐一致、颜色鲜艳,具有较好的商业应用价值;红平菇子实体生长发育最优光照条件为40W散射白光、每天光照8h,光照强度为1 020 lx.