昼夜连续照射LED红蓝光对不同品种生菜生长和品质的影响

为探究生菜对全生长期连续光照的响应及品种差异性,在密闭式植物工厂内,以LED红蓝光为光源研究了水培条件下常规光照（12h/12h,NL）与连续光照（24h/0h,CL）对5种生菜生长和品质的影响。结果表明：与常规光照（NL）处理相比,连续光照（CL）处理显著提高了除“大卫”外其它4种生菜的地上部鲜重,其中“绿罗”生菜增加幅度最高。生长初期连续光照（CL）处理下5种生菜叶片叶绿素含量显著高于常规光照（NL）处理,但在生长后期,5种生菜两个处理下的叶绿素含量均无显著差异。与常规光照处理相比,连续光照处理显著提高了5种生菜可溶性糖、总酚和类黄酮含量,以及其中2种紫叶生菜的花青素含量。除“绿罗”外,其它4个品种连续光照处理下的抗坏血酸总量均略有或显著升高,其中主要提高了还原型抗坏血酸的含量,对脱氢抗坏血酸含量的影响不显著。总之,全生长期连续光照能显著提高生菜的产量,促进可溶性糖和抗氧化物质合成;5个品种生菜对连续光照的适应性存在差异,其中“绿罗”的适应性最强;全生长期连续光照运用于植物工厂生菜生产对提高产量和品质的潜力较大。     

不同LED光源对番茄果实转色期品质的影响

采用新型半导体光源发光二极管（LED）精量调制光质（红光、蓝光和红蓝组合光）,以普通日光灯（白光）为对照,研究不同光质对番茄果实转色期品质的影响。结果表明,红光处理下番茄果实番茄红素含量最高,显著高于对照和其他处理,但Vc含量最低。蓝光处理下番茄果实维生素C（Vc）含量、可溶性蛋白含量均显著提高。红蓝组合光处理番茄果实Vc含量与对照差异不明显,但可溶性蛋白的含量显著提高。红光和红蓝组合光处理能够显著提高番茄果实糖、酸含量;各处理糖酸比均显著高于对照,且红蓝组合光处理番茄果实的糖/酸值最高。红光和蓝光是影响番茄果实转色期品质变化的主要光质。     

LED红蓝弱光照射保持樱桃番茄冷库贮藏品质

为了探究单色光对番茄冷藏过程中品质的影响,开发樱桃番茄保鲜新技术,以绿熟期樱桃番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)为试材,在4℃条件下分别采用发光二极管(LED,light emitting diode)红蓝单色弱光(30 lx)持续照射,研究LED红蓝单色弱光对樱桃番茄采后贮藏过程中感官和主要营养品质指标的影响。结果表明:研制的LED试验装置稳定可靠,红蓝单色光的发射光谱稳定,不因光照强度的变化而发生偏移。贮藏10 d以后LED红蓝光处理的樱桃番茄感官品质显著优于无光对照(P0.05),且LED红光处理好于蓝光处理(P0.05)。LED蓝光照射能较好地保持樱桃番茄维生素C含量(P0.05),但LED红光照射不利于维生素C含量的保持。LED红蓝单色弱光照射有利于促进樱桃番茄早期贮藏过程中的还原糖和可溶性总糖积累,显著抑制贮藏后期糖含量的下降(P0.05)。LED红蓝单色弱光照射处理还能显著延缓樱桃番茄贮藏过程中可溶性固形物下降(P0.05),提高樱桃番茄果实可滴定酸的含量,其中LED红光处理显著高于蓝光处理(P0.05)。贮藏20 d时,红光照射可显著促进番茄红素的合成,但贮藏过程中LED蓝光照射与对照差异不显著(P0.05)。综合来看,与对照(CK)相比,LED红蓝弱光(30 lx)照射有利于樱桃番茄4℃贮藏过程中感官和营养价值的保持,其中LED红色弱光照射处理效果较好。作为一种简便可行的物理保鲜方法,LED红蓝弱光持续照射处理在樱桃番茄采后营养品质调控方面具有应用潜力。     

短期连续光照下水培生菜品质指标变化及其关联性分析

以温室自然光照下水培20 d的生菜为试验材料, 研究其在72 h连续光照下叶片和叶柄中硝酸盐、可溶性糖及Vc含量的变化规律及其关联性。结果表明: 在72 h的连续光照下, 生菜叶片和叶柄中的硝酸盐含量大幅度降低, 但在不同光照时期降低速度各不相同, 叶片和叶柄中的硝酸盐含量分别在连续光照24 h和48 h后趋向于稳定; 而可溶性糖和Vc含量以近似恒定的速度快速提高, 其增速在72 h后并未表现出变缓趋势。可溶性糖在叶片和叶柄中的分布无显著差异, 但叶片中的Vc含量显著高于叶柄。无论是在叶片还是叶柄中, 硝酸盐含量与可溶性糖及Vc含量均呈极显著负相关。短期连续光照可实现生菜低硝酸盐与高可溶性糖及Vc的统一, 显著提高了生菜的综合品质。     

LED红蓝光对不同品种水培生菜的影响效果对比

选取9个不同叶色和叶形的生菜品种,以红蓝光比为7︰1的复合光（RBL）为光源,在植物工厂内对比白光（WL）进行试验,以探究红蓝复合光（RBL）对不同品种生菜（Lactuca sativa L.）的响应差异性及影响效果。结果表明,相比于白光（WL）处理,红蓝光（RBL）促进了绿色散叶生菜品种的株高相对生长速率（P＜0.05）,但是抑制了其长势过旺;降低了紫色生菜品种后期叶绿素含量;提高了半结球和散叶生菜品种的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度（P＜0.05）;抑制了所有品种生菜PSⅡ的最大光化学效率;提高了散叶生菜品种的ETR值（P＜0.05）;提高了半结球生菜的可溶性固形物含量和可溶性糖含量（P＜0.05）;提高了绿色散生生菜品种的维生素C含量、产量和干物率（P＜0.05）。总之,红蓝光（RBL）对不同品种生菜生长发育及光合荧光特性的影响差异性主要与叶片离散程度相关,对绿色生菜品种品质和产量的提升效果普遍优于紫色生菜品种。     

LED光质对豌豆苗生长、光合色素和营养品质的影响

以豌豆苗为材料,采用基质穴盘培养的方法,研究不同LED光质处理(白光、红光、蓝光和红蓝光)对豌豆苗生长、光合色素(叶绿素a、b和类胡萝卜素)含量与营养品质(硝酸盐、维生素C、类黄酮和花青素含量)的影响.结果表明,与白光相比,蓝光与红蓝光处理显著提高了豌豆苗地上部生物量(P＜0.05),而红光对豌豆苗地上部生物量无影响.不同光质处理在豌豆苗根系生物量和总生物量指标上无显著差异.与白光处理相比,红蓝光处理显著提高了豌豆苗叶片中叶绿素a、b的含量(P＜0.05),但对类胡萝卜素含量无影响.在4种处理中,红光处理的叶绿素a含量最低,而蓝光处理的叶绿素b最低.红光和蓝光处理茎叶中类胡萝卜素含量间无差异,均显著低于白光和红蓝光处理(P＜0.05).红蓝光处理显著提高了豌豆苗叶片中维生素C的含量(P＜0.05),而红光和蓝光均无影响.不同光质处理的豌豆苗茎叶中硝酸盐含量和类黄酮含量无差异.白光处理的豌豆苗茎叶中花青素含量最高,蓝光处理最低.总之,蓝光和红蓝光可促进豌豆苗地上部生长,增加叶片叶绿素a、b含量,红蓝光处理可提高豌豆苗叶片维生素C含量;白光和红蓝光处理下豌豆茎叶中类胡萝卜素含量较高,白光处理的豌豆苗茎叶中花青素含量最高.说明蓝光和红蓝光有利于增加豌豆苗菜产量,而白光和红蓝光有利于提高豌豆苗的营养品质.     

弱光条件下增铵营养对小白菜产量和品质的影响

采用营养液培养、人工模拟弱光的方法,研究了营养液中提高铵态氮供应对小白菜产量和品质的影响。结果表明:(1)与自然光强相比,弱光条件下小白菜产量大幅度降低,全硝营养的小白菜叶片硝酸盐和叶绿素含量分别增加了106%和23.3%,而可溶性糖和可溶性蛋白含量分别降低了7.0%和34%;(2)弱光条件下,与全硝营养相比,营养液中含有15%的铵态氮处理的小白菜增产56.6%,叶片硝酸盐含量下降29%,可溶性蛋白含量增加24%。因此,弱光条件下适当增加铵态氮可以显著提高小白菜产量,改善品质。     

荧光粉激发型远红光LED植物灯对番茄生长的影响研究

为探究远红光对植物生长的影响,采用“燃烧法+高温二次烧结”的方法制备了ZnGa₂O₄:Cr³⁺,Ge⁴⁺,Li⁺(ZGO:Cr³⁺,Ge⁴⁺,Li⁺)荧光粉,将自制的荧光粉材料涂覆在410 nm的蓝紫光LED芯片上,封装成发射主峰位于710 nm左右的LED远红光器件,并进一步组装成LED植物生长灯作为直接光源。以番茄(Solanum lycopersicum)品种红矮生为试材,白光(W)为对照(CK),设置3个处理:T1:红蓝组合光(1R1B)加远红光(光质比为3:1);T2:红蓝组合光(1R1B);T3:白光加远红光(光质比为3:1),研究红蓝组合光(1R1B)和远红光对番茄生理周期、农艺性状、光合色素和番茄果实主要品质的影响。结果表明,与CK相比,T1处理可显著缩短番茄生理周期,T1、T2和T3处理对番茄农艺性状中的株高有抑制作用。添加远红光降低了光合色素的含量,但提高了番茄果实中可溶性糖、番茄红素和维生素C的含量,特别是在红蓝组合光与远红光的共同作用下,可溶性糖含量提高效果最明显,达到CK的3.3倍。添加远红光能够促进维生素C和番茄红素含量增加;红蓝组合光则有利于番茄红素的积累。综上,采用ZGO:Cr³⁺,Ge⁴⁺,Li⁺远红光荧光粉激发型LED植物灯能调控番茄开花时间,缩短其生理周期,提高番茄果实品质。本研究结果为提高番茄以及其他园艺作物的品质提供了一种新的光照手段,具有广阔的应用前景。     

负压灌溉提高紫叶生菜的水分利用效率和根际微生物多样性

【目的】针对目前设施农业中常用的灌溉方式容易造成土表水分蒸发和水肥流失,且不能按照作物所需自动供水供肥的现状,本研究探讨了负压灌溉提高紫叶生菜的产量和品质,以及水分利用效率和土壤微生物群落多样性的机理。【方法】在温室内进行盆栽试验,以紫叶生菜(Lactuca sativa L.)为试验材料,设置3个灌溉处理:常规灌溉、滴灌和负压灌溉。收获后,测定了紫叶生菜的产量,分析了品质(维生素C、可溶性糖、花青素和硝酸盐含量),植株的养分(氮、磷和钾)浓度和吸收量,监测了土壤水分含量动态的变化,计算了水分消耗量和水分利用效率,分析了根际土壤微生物的多样性指数和细菌在门分类上的群落结构组成。【结果】负压灌溉下显著提高紫叶生菜的产量和品质,负压灌溉比常规和滴灌处理的产量分别显著提高了68.1%和29.0%,也提高了维生素C、可溶性糖和花青素的含量,减少了硝酸盐含量。与常规灌溉相比负压灌溉显著提高了紫叶生菜氮、磷、钾的浓度和含量,分别提高13.0%、14.4%、38.4%和90.2%、92.6%、135.5%。紫叶生菜在负压灌溉下耗水量最少,为9900 cm3,比常规和滴灌处理分别减少了23.8%和23.8%;负压下水分利用效率比常规和滴灌分别显著提高了122.2%和70.5%。同时负压灌溉处理下动态的土壤含水量处于10.3%~11.3%之间,变异范围低于常规和滴灌处理9.2%~11.6%。通过高通量测序紫叶生菜根际土壤微生物群落发现,负压灌溉处理下微生物多样性指数最高,表现为OTU、Chao1和Shannon指标的数值显著高于常规和滴灌处理,其数值分别为1808、2437和8.48,分别比常规灌溉处理显著提高了15.2%、15.7%和3.16%。同时也改变了细菌在门分类水平上组成的相对丰度,在负压灌溉处理下比常规和滴灌处理分别提高了放线菌门(Actinobacteria),绿弯菌门(Chloroflexi),疣微菌门(Verrucomicrobia)和浮霉菌门(Planctomycetes)在细菌门分类上的相对丰度。【结论】本试验证明了负压灌溉系统通过土壤水肥平稳供应机制,实现了紫叶生菜高产优质且高效利用水分的目标。因此,负压灌溉系统相比常规和滴灌,显著提高了紫叶生菜的产量和品质、水分利用效率和根际微生物群落的多样性,为设施农业的可持续性发展提供科学依据。     

红蓝光质对香椿芽苗菜营养品质的影响

以发光二极管（LED）精量调制光质（红光、蓝光和红蓝混合光）,以白光（普通日光灯）为对照,研究红蓝光质对香椿芽苗菜营养品质（氨基酸、维生素C、硝酸盐、粗纤维、总黄酮、单宁）的影响。结果表明：与白光相比,蓝光和红蓝光处理显著提高了香椿芽苗菜氨基酸含量,而红光处理降低了香椿芽苗菜氨基酸含量;3种光质均有利于香椿芽苗菜维生素C 的形成和累积,其促进作用大小依次为蓝光＞红光＞红蓝混合光;各处理均抑制香椿芽苗菜硝酸盐的累积,其中红光的抑制作用最强;红光处理可提高香椿芽苗菜的粗纤维含量,而蓝光处理则降低香椿芽苗菜粗纤维含量;与对照相比,蓝光和红蓝混合光处理提高了香椿芽苗菜总黄酮的含量,同时降低了香椿芽苗菜单宁的含量。总之,蓝光和红蓝混合光处理可提高氨基酸、维生素C、总黄酮含量,同时可降低硝酸盐、粗纤维和单宁含量。因此,蓝光和红蓝混合光处理更有利于提高香椿芽苗菜品质。     

不同红外补光模式对植物工厂生菜生长及品质的影响

试验在密闭植物工厂内进行,以0:00-12:00照射的白色LED光为基础光,在保证生菜正常生长的前提下以两种峰值波长的LED红外光(850nm和930nm)作为补充光,通过调节红外光补光的时间点使之与白光形成半重叠(S)、全重叠(O)、不重叠(N)3种模式,分别为Fr_(930)S、Fr_(850)S、Fr_(930)O、Fr_(850)O、Fr_(930)N、Fr_(850)N共6个处理,各处理白光及红外光的光强度、供光时长均一致,且处理间的耗电量也基本一致。通过测定各处理生菜生长及品质指标,以分析不同红外光对生菜的作用是否独立或依赖于基础光,以及在相同耗电量下红外光的最佳补光模式。结果表明:(1)同一峰值波长的红外光在不同补光模式下对生菜的生长和品质影响各异;而同一补光模式下,不同峰值波长红外光对生菜的生长及品质的影响也存在差异。(2)6个处理中,850nm红外光独立于白光补光时,生菜地上食用部分的鲜重最高;而生菜粗蛋白和可溶性糖含量均在850nm红外光半重叠模式下最高;930nm独立补光时生菜Vc含量最高,硝酸盐含量最低。因此,实际生产中,在耗能基本一致的前提下,可根据生产目的对红外光的种类及其相对于基础光的补光模式进行选择和调节。     

LED绿光对生菜生长和品质的影响

在全人工光型植物工厂内以水培奶油生菜（Lactuca sativa L.）为试验材料,运用光质及光强可调节的LED植物生长灯,以8：00-24：00照射强度为200μmol·m-2·s-1的白光为基础光（对照W）,依次以强度为50（WG50）、100（WG100）、150μmol·m?2·s?1（WG150）的绿光取代相等强度的白光照射生菜,并测定生菜叶片生物量、形态、叶片数以及叶绿素、硝态氮、维生素C、可溶性糖、粗纤维和淀粉的含量,以探究绿光对生菜生长及品质的影响,为LED绿光的供光策略提供参考。结果表明：（1）在50μmol·m-2·s-1的绿光处理下,生菜地上部叶绿素含量显著高于对照,地上部干重较对照提高3.69%。（2）随着绿光强度的增加和基础白光强度的减弱,生菜地上部可溶性糖和维生素C含量均呈现先升高后降低的趋势,二者均在WG50处理下达到最高,并显著高于对照（P＜0.05）,而在WG150处理下达到最低,并显著低于对照（P＜0.05）。（3）与对照相比,绿光处理均降低了生菜叶片中淀粉、粗纤维以及硝酸盐的含量,其中硝酸盐含量在WG50处理下达到最低。说明50μmol·m-2·s-1强度的绿光有促进生菜干物质积累以及提升生菜品质的作用。     

REDUCING NITRATE CONTENT IN LETTUCE BY PRE-HARVEST CONTINUOUS LIGHT DELIVERED BY RED AND BLUE LIGHT-EMITTING DIODES

Effect of pre-harvest continuous light with different red/blue ratio on photon flux density (R/B ratio) on reducing nitrate accumulation was studied by growing lettuce (Lactuca sativa L.) under continuous illumination delivered by light-emitting diodes (LEDs). Results show that nitrate concentration decreased by 1648.0–2061.1 mg kg^?1 in leaf blade and 962.9–2090.3 mg kg^?1 in petiole, accompanied by a dramatic increase in soluble sugar content. Compared with monochromatic red light treatment, the decrease in nitrate concentration and increase in soluble sugar content in lettuce under mixed red and blue light were more pronounced. The lowest nitrate concentration was observed in the treatment with R/B ratio of 4. It's concluded that pre-harvest exposure to 48?h continuous LED light could effectively reduce nitrate accumulation in lettuce and this process is strongly affected by R/B ratio of light. This study may provide new perspective for pre-harvest quality management of vegetable, especially in commercial leaf vegetable production under artificial lighting.     

不同红光远红光配比对冰草生长发育、光合特性及品质的影响

为探明人工光植物工厂中红光远红光配比对水培冰草产量和品质的影响,本研究在光合有效辐射强度200 μmol·m-2·s-1的条件下,以白光LED作为CK(R/FR=5.5),在CK基础上添加不同强度远红光,分别设置FR1(R/FR=1.2)和FR2(R/FR=0.8),研究不同光质组合处理下冰草的生长发育、光合特性及营养...     

紫色土施氮对莴笋营养效应的研究

3种紫色土施用化学氮肥盆栽莴笋的研究结果表明,石灰性紫色土莴笋生长状况最差,施中、高氮明显降低其株高、根重和茎、叶产量,而中性紫色土施氮的生物效应最佳。酸性紫色土莴笋叶片((NO3--N)/(TN)100)值最低、((AAN)/(TN)100)值最高;植株氮素表观利用率为中性土酸性土石灰性紫色土。中性、酸性和石灰性紫色土施氮分别为133、67、67mg/kg土时,莴笋3个生长期叶片N/P、N/K、K/P值变异系数(C.V％)小,生物量高。施氮显著提高中性和石灰性紫色土莴笋叶片NRA(r值0.9275*～0.9956* *),降低CAT活性和Vc含量,使茎中(△NO3-)/(△FN)值高于酸性紫色土2～5倍,但却提高酸性紫色土莴笋水溶性氨基酸、粗蛋白和可溶性糖含量,改善其食用价值。