LED红蓝光质对两种叶色生菜产量和光合色素含量的影响

在温室条件下,以荧光灯为对照,以LED灯板为人工光源,探究红蓝光质对水培盆栽绿叶生菜和紫叶生菜生长和光合色素含量的影响,以期为植物工厂条件下生产不同叶色蔬菜提供光环境参数。结果表明,绿叶生菜和紫叶生菜光合色素含量在RB 2∶1（RBⅠ）处理下显著高于对照和其他处理,且随蓝光比例下降而减少,在RB 1∶2（RB Ⅲ）和荧光灯（F）处理下含量最低。且绿叶生菜光合色素含量对红蓝光比例的变化敏感程度低于紫叶生菜。绿叶生菜地上部分鲜质量、根系鲜质量和地上部分干质量均以RB 1∶1（RB Ⅱ）处理最大。紫叶生菜地上部分鲜质量在白光（W）对照处理下最大,根系鲜质量和根系干质量在RB 2∶1（RBⅠ）光照下最高,地上部分干质量则在不同光质变化下没有显著差异。绿叶生菜和紫叶生菜分别以RB 1∶1（RB Ⅱ）和白光（W）光质照射培养最佳。     

不同光质对油菜幼苗生长的影响

油菜种子播种于盛有泥炭土、珍珠岩和蛭石的混合基质的培养皿,然后将培养皿放置在9种不同的光质进行培养:荧光灯（FL）、植物生长灯（PGL）、LEDs红光（R）、LEDs蓝光（B）、LEDs绿光（G）、LEDs白光（W）以及不同LEDs红、蓝配比光质（RB 2∶1,RB 3∶1及RB 4∶1）。结果表明,在LEDs绿光下,油菜幼苗高生长最高,其次是LEDs红光下生长的幼苗,而荧光灯下生长的幼苗最低,而且进一步结果表明,在单色光（绿光、红光及蓝光）下生长的幼苗高及生长速度均大于在复合光质中生长的油菜幼苗,但是不同的光质对幼苗生长早期高生长规律无影响。而幼苗根的生长、叶面积、叶绿素含量及幼苗地表茎粗结果与前相反,混合光源下的幼苗在这些方面明显优于单色光。同时,干、鲜质量结果也表明,单色光不适于油菜幼苗的生长,而在不同LEDs红、蓝配比光质下生长的幼苗质量不低于在荧光灯下生长的幼苗。幼苗茎段组织切片结果表明,在不同LEDs红、蓝配比的光质下生长的油菜幼苗均有大量初生木质部形成,尤其是在RB 3∶1光质中生长的幼苗,已初步具有完整的初生木质部及形成层,优于荧光灯下生长的幼苗。      

不同频率LED红蓝光交替照射对生菜生长与品质的影响

在全人工光型植物工厂中进行试验，运用供光模式可调的红蓝LED光源，以不同频率的红蓝光交替照射生菜，并以同比例的红蓝光同时照射生菜作为对照组，通过测定生菜生长动态、光合色素、可溶性糖、粗蛋白、维生素C以及硝酸盐含量，研究红蓝光供光模式及交替频率对生菜生长与品质的影响。结果表明：在等能耗基础上，16h光期里，红蓝光交替1次有利于生菜地上部分生物量、可溶性糖以及粗蛋白的积累；红蓝光交替4次有利于生菜中维生素C的积累以及硝酸盐的代谢；所有处理中，叶绿素及类胡萝卜素含量均以4次和8次红蓝光交替为最大，且二者之间无显著性差异。     

不同频率LED红蓝光交替照射对生菜生长与品质的影响

在全人工光型植物工厂中进行试验,运用供光模式可调的红蓝LED光源,以不同频率的红蓝光交替照射生菜,并以同比例的红蓝光同时照射生菜作为对照组,通过测定生菜生长动态、光合色素、可溶性糖、粗蛋白、维生素C以及硝酸盐含量,研究红蓝光供光模式及交替频率对生菜生长与品质的影响。结果表明:在等能耗基础上,16 h光期里,红蓝光交替1次有利于生菜地上部分生物量、可溶性糖以及粗蛋白的积累;红蓝光交替4次有利于生菜中维生素C的积累以及硝酸盐的代谢;所有处理中,叶绿素及类胡萝卜素含量均以4次和8次红蓝光交替为最大,且二者之间无显著性差异。     

光质对豌豆芽苗菜生长与生理特性的影响

为研究不同光质对豌豆芽苗菜生长及品质的影响,以“绿山谷麻豌豆2号”为研究对象,在育苗纸上进行栽培,共设置对照（白光）、红光∶蓝光=3∶1、红光∶蓝光=4∶1、红光∶蓝光=5∶1、红光∶蓝光=9∶1、红光∶蓝光=7∶3、红光∶绿光∶蓝光=6∶2∶1、红光∶绿光∶蓝光=9∶1∶0、红光∶绿光∶蓝光=8∶1∶1、红光∶绿光∶蓝光=7∶1∶2共计10个处理对豌豆芽苗菜进行试验研究,在第8天时,测定豌豆芽苗菜生长及品质指标,以期筛选豌豆芽苗菜最适光质。结果表明:红光∶绿光∶蓝光=9∶1∶0的植株株高最高,其次是红光∶蓝光=5∶1和3∶1;红光∶蓝光=3∶1的植株茎粗最粗及根系长度最长;红光∶绿光∶蓝光=9∶1∶0的植株地上部鲜质量、经济产量、可食率最大,其次是红光∶蓝光=5∶1;红光∶蓝光=5∶1的植株全株鲜质量、全株干质量和生物产量最大,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量及类胡萝卜素显著高于其他处理。综上所述,处理3（红光∶蓝光=5∶1）能促进植株生长,提高生物产量,有效增加植株干物质含量的积累,因此红光∶蓝光=5∶1可作为豌豆芽苗菜生长的适宜光质。      

红蓝光交替照射下生菜能量利用与光合性能分析

针对植物工厂中人工光源能耗大的问题,进行了交替供光模式提高生菜能量利用率、降低光源能耗的研究。试验在全人工光型植物工厂中进行,采用供光模式可调的红蓝LED光源,以不同间隔（5、10、15、30、60min）的红蓝光交替照射生菜,并以纯红光、纯蓝光以及红蓝光同时照射作为对照,分析了红蓝光交替照射对生菜能量利用及光合性能的影响。结果表明：与红蓝光同时供光的处理相比,所有交替光处理下的生菜地上部鲜质量、LUE、EUE均有所提高,提高幅度分别为18.6%~53.6%、34.3%~78.6%、34.6%~79.4%,其中红蓝光30min间隔交替照射下生菜鲜质量、LUE、EUE均最高,分别为115.50g、5.84%、1.92%;交替光照射的处理之间,随着交替时间间隔的延长,叶片净光合速率有逐渐提高的趋势;红蓝光30min间隔交替照射下生菜叶片净光合速率、水分利用效率、Ψo、RC/CSo、PⅠabs、ABS/CS、TRo/CS、ETo/CS均得到显著提高,该处理下PSⅡ光合机构的比活性整体最高。纯红光下,生菜地上部生物量最大,但LUE和EUE均显著小于红蓝光30min间隔交替照射处理;纯蓝光下,PⅠabs表现为所有处理间的最大值,但LUE和EUE在处理间最低或与最低值无显著性差异,纯蓝光下总叶面积及整体光合能力受到限制;红蓝光5min间隔交替照射更有利于刺激生菜叶片中类胡萝卜素的合成和积累,进而有利于对光合器官的保护。     

非连续光对无土栽培番茄苗期无机元素吸收的影响

本研究在人工光型植物工厂中采用岩棉种植番茄植株,分析了在总光量一致的基础上红光背景下蓝光补充介入和蓝光取代介入两种非连续供光模式对番茄植株营养液无机元素吸收及叶片色素光谱参量的影响。结果表明,与连续红光相比,蓝光以不同方式介入均降低了番茄叶片中K元素含量而提高了茎中K元素含量,蓝光介入一定程度上抑制了番茄K元素由茎向叶片的运输;蓝光以不同方式介入均提高了番茄地上部中Mg含量（增幅8.93%~13.63%）,而降低了地上部Fe含量（降幅28%~48%）及Mn含量（降幅3.93%~21.24%）。其中蓝光补充介入模式下番茄叶片中Mg元素含量随着蓝光补充强度的升高而增加,叶片Mg含量在蓝光取代介入模式下高于蓝光补充介入模式而地上部Fe含量趋势则相反,蓝光取代介入的非连续光模式较蓝光补充介入模式而言更有利于刺激叶片中Mg的积累而抑制地上部Fe的积累。与连续红光相比,蓝光以不同方式介入后番茄叶片色素光谱参量Hue值（色相角）和MCARI值（修正叶绿素吸收比指数）均有所提高,相反,Red/Green值（红绿区域光谱反射比）均有所降低,蓝光补充介入模式下叶片Hue值和MCARI值随蓝光补充强度的升高而增大,R/RB80处理下Hue、MCARI值最高,较对照分别提高4%、124%;蓝光取代模式下Hue值和MCARI值随蓝光间歇时间的延长先增大后减小,R/RB(1h)处理下Hue、MCARI值最高,较对照分别提高6%、215%。番茄叶片在绿光波段的反射率与各处理下Hue、MCARI值变化趋势接近,而番茄叶片中Mg元素含量与叶绿素光谱参量呈正相关性。蓝光取代介入的非连续光模式较蓝光补充介入模式而言更有利于刺激叶片类胡萝卜素分解和叶绿素积累,非连续供光模式通过调控番茄植株无机元素的吸收进而作用于叶片色素的形成。本研究为无土栽培番茄光环境调控提供了理论依据。     

植物工厂间歇式人工光源的试验研究

设计了用于植物工厂的间歇式人工光源,混合使用发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)和荧光灯,光合有效辐射(Photo-synthetically Active Radiation,PAR)最高为550μmol·m-2·s-1。通过生菜栽培试验,研究3个不同光波动周期(40/40、80/40、120/40)对生菜生理和生长的影响。结果表明:光波动环境可提高生菜的光合能力,生菜的叶绿素在光波动周期较短时含量较高,生菜的干鲜质量随着光波动周期缩短而降低,光波动环境下生菜的单位功耗产量要高于固定光源。     

LED光质对台湾金线莲生长及品质的影响

为研究不同光质对台湾金线莲(Anoectochilus formosanus Hayata)的生长和品质的影响,在温度和光环境可控的植物工厂中利用光谱组合LED光源配置5种光质:红光(R)、蓝光(B)、红蓝光1∶1(R1B1)、红蓝光1∶2(R1B2)和白光(CK)对台湾金线莲进行60 d光照试验。试验结果表明,不同的光质处理对金线莲的株高、茎直径、叶面积、生物量和有效成分积累量产生显著差异,其中,蓝光处理显著降低株高和叶面积的增长;红光处理显著抑制茎秆直径的增长;红蓝光1∶1、红蓝光1∶2两种复色光处理均显著降低株高、鲜重和总黄酮积累量;白光处理下的总体长势、可溶性糖和总黄酮积累量比红光、蓝光、红蓝光1∶1、红蓝光1∶2处理的效果更佳,是台湾金线莲在此栽培阶段的最适光质,为金线莲的人工光照栽培提供参考。     

不同光质处理对蓝莓组培苗生长的影响

研究了不同红光（R）和蓝光（B）比对蓝莓组培苗生长和生理的影响。使用10种不同的红蓝光比（即1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8、1∶9和1∶10）来处理蓝莓组培苗,测定其光合色素含量。结果表明:T4处理的叶绿素a、总叶绿素含量最大;T10处理的叶绿素b含量最大;T3处理的胡萝卜素含量最大。不同比例的蓝光和红光可以改变蓝莓组培苗的生长和生理指标。      

不同光质对甘蔗组培苗的影响

对不同LEDs光质及植物生长灯对甘蔗组培苗的影响进行了试验研究,结果表明:LEDs红蓝混合光下培养甘蔗材料增殖和生根状况要优于LEDs单色光及白光下的材料,而且不定芽增殖、不定芽形态、增殖阶段干物质含量、色素含量、生根苗质量方面均优于或不低于荧光灯下培养的材料,可以作为荧光的替代光源用于甘蔗组培苗生产。植物生长灯下培养材料与荧光灯差异不显著。      

不同LED光质对番茄幼苗生长特性的影响

为保证设施番茄周年生产的壮苗供给,研究了人工气候环境下不同光质处理对番茄幼苗不同时期内生长特性的影响,以确定培育番茄壮苗的最佳人工光源。试验采用LED为光源,选取红蓝比分别为3(RB3/1)、5(RB5/1)、7(RB7/1)和白光(W)4个处理对番茄幼苗进行为期28 d的照射,光周期为12 h/12 h,自然光照射为对照,并利用综合评价方法分析不同LED光质对番茄幼苗不同时期内生长特性的影响。试验结果表明:光质对番茄苗期下胚轴、叶面积和根冠比的影响极显著(P0.01);生长初期光质对幼苗生长株高、茎粗、根数、根长、生物量、壮苗指数和G值的影响不显著,而后变为显著(P0.05),且不同时期内光质对各项指标的影响存在差异;依据不同生长时期各项指标的综合评价结果,确定番茄苗期较优光照组合为出芽后两周内采用红蓝比为RB7/1光质,而后采用白光LED光质进行照射;红蓝比为RB3/1的光质不适宜单独作为照射光源用于培育番茄壮苗。     

水盐胁迫对早熟棉花品种“中棉619”幼苗生长的影响

【目的】研究水盐胁迫对无膜种植的早熟棉种"中棉619"幼苗生长的耐盐、耐旱性的影响。【方法】试验在人工气候室内进行,共设置I1(1.0 ET)、I2(0.8 ET)、I3(0.6 ET)3个水分处理,和T1(50 mmol/L)、T2(100mmol/L)、T3(150mmol/L)3个盐分处理,并以1.0ET无盐处理为对照(CK),研究了水盐胁迫对棉花幼苗株高、叶面积、根系生物量、叶绿素量(SPAD值)、光合参数及叶绿素荧光参数的影响。【结果】当灌水定额相同时,棉花幼苗株高、叶面积、SPAD值、根鲜质量及根干质量随含盐量的增加而减小,而当盐分相同时棉花幼苗各项指标随灌水定额的增加呈先增加后减小的趋势;在水盐交互作用下,I2T1处理的棉花株高、叶面积、SPAD值、根鲜质量及根干质量,较CK分别增加了33.74%、29.79%、18.96%、128.70%、28.20%;I2T1处理的棉花光合参数及绿素荧光参数最优。【结论】从棉花幼苗生长及生理指标综合分析,灌水定额为0.8 ET、盐分为50 mmol/L最适于早熟棉种"中棉619"幼苗的生长。     

LED光源下不同光照时间对生菜生长的影响

为了探究LED光源下光照时间的延长对生菜生长、品质和离子吸收量的影响,选择3个光照时间(12,16,20 h)和2个生菜品种(美国大速生和香港玻璃)进行水培实验,并对试验数据进行了分析。试验分析结果表明:延长光照时间能够提高生菜的株高、叶长和叶宽、地上部分鲜重、根鲜重和地上部分干重;随着光照时间的延长,生菜可溶性糖含量显著增加,硝酸盐含量显著减少,二者呈负相关关系,其蛋白质含量显著降低;同时,延长光照时间能够显著增加生菜对硝酸根、铵根、磷酸根和钾离子的吸收量。因此,LED光源下延长光照时间有利于增加生菜株高、叶面积和产量,改善品质,并促进离子吸收。     

光质及光周期对南瓜砧木幼苗生长影响的研究

均匀、健壮的幼苗是实现机械嫁接的条件之一。光对植物的生长发育有重要影响,为此,本文研究红光、蓝光、白光及红蓝组合光(红∶蓝=8∶1)等四种不同LED光质对南瓜幼苗生长的影响,得到最适光质,培育出外观特征均匀一致的幼苗。在此基础上,研究在最适光质下,L24D0、L15D9、L12D12和L9D15不同光周期对南瓜幼苗生长的影响。本试验结果表明:红蓝组合LED光源处理下的幼苗生长优于白色LED光源处理,红色LED光源和蓝光LED光源均不利于幼苗生长,四种光源下均未出现不适合机械嫁接的弯曲苗;L24D0处理下的南瓜幼苗壮苗指数为0.41、茎粗为3.28mm,大于其他光照处理,说明红蓝组合LED光源下的长光周期处理更有利于培育均一、健壮的南瓜砧木幼苗。     

氮素形态配比对黄河三角洲盐渍土区冬小麦幼苗生长的影响

【目的】了解外源施用氮素形态配比对黄河三角洲盐渍土区冬小麦幼苗生长的影响。【方法】以3种(0.90、1.90、2.90 g/kg)不同盐渍化程度的滨海盐土为对象,采用室内盆栽培养方法,探究在盐分胁迫下氮素形态配比(以N计,硝态氮、铵态氮质量比依次为100%∶0(N100A0)、75%∶25%(N75A25)、50%∶50%(N50A50)、25%∶75%(N25A75)、0∶100%(N0A100))对冬小麦幼苗生长的影响。【结果】(1)氮处理对冬小麦幼苗地上、地下部干质量影响极显著,其中N50A50处理冬小麦地上、地下部干质量最大。(2)各盐分水平下,NO_3~--N、NH_4~+-N质量比为75%∶25%能促进冬小麦叶绿素量增加,N50A50处理或N75A25处理有利于小麦幼苗可溶性糖量积累。(3)N50A50处理可显著增加冬小麦幼苗地上、地下部全氮量。【结论】综上所述,在0.90~2.90 g/kg盐度范围内,施用硝态氮和铵态氮的比例为50%∶50%或75%∶25%,有利于冬小麦在苗期更好地吸收氮素营养及积累糖分、叶绿素和干物质。     

温度和光照对藜麦幼苗生长发育的影响

以藜麦为材料,采用水培方法,设置2种光照时间（8和12 h）和2种温度（10和25 ℃）对藜麦幼苗进行交叉处理。研究不同温度和光照对藜麦幼苗的发芽率、鲜质量、干质量、含水量、株高和根长、根系活力和叶绿素含量的影响,为藜麦的高产种植提供依据。结果表明:25 ℃下光照8 h时,幼苗整株鲜质量、干质量和株高最大,但与其他处理差异不显著;10 ℃下光照12 h时,幼苗叶绿素含量和根系活力最高。可见,低温延长光照时间有利于藜麦后期生长,并且藜麦适于高寒地区种植。      

以腐熟牛粪为有机组分的不同配比基质对生菜生长及品质的影响研究

实验用充分腐熟的牛粪作为有机组分,与无机基质蛭石、珍珠岩按不同的体积配比制成6种栽培基质,研究了适合生菜生长的最佳基质配比,并利用盆栽试验探究了不同栽培基质对生菜生长及品质的影响。结果表明,适合生菜生长的最佳配比是牛粪∶蛭石∶珍珠岩体积比5∶1∶2(T2),pH值为7.10,EC值为3.61 mS·cm^-1,孔隙度为75.66%,各总养分(TN 18.03 g·kg^-1,TP 8.32 g·kg^-1和TK 13.5g·kg^-1)及速效养分(速效氮1092 mg·kg^-1,速效磷416 mg·kg^-1,速效钾187 mg·kg^-1)含量相对较高,适合生菜的生长。盆栽试验证实,以市面常见的栽培基质作为对照,T2处理能显著促进生菜的生长,增加生菜的生物量,并改善生菜的品质,硝酸盐含量降低14.55%,生菜叶片中维生素C含量提高36%。     

不同水源磁化处理对生菜光合和矿质元素及产量的影响

【目的】探究不同水源磁化处理对生菜光合特性等生理生化和产量的影响。【方法】在日光温室条件下,以意大利生菜为供试对象,采用随机区组设计,设置2个因素:磁化(M)和灌溉水源(T),磁化设置未磁化处理(M0)和磁化处理(M1)2个水平,灌溉水源设置淡水(T1)、再生水(T2)、微咸水(T3)3个水平,共6个处理。通过盆栽试验研究了3种水源磁化处理对生菜净光合速率、抗氧化酶活性、矿质元素及产量等的影响。【结果】不同水源磁化处理灌溉效果有所差异。生长中期,M1T1、M1T2处理分别较M0T1、M0T2处理的净光合速率显著提高11.16%、14.73%。3种水源磁化处理灌溉的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性显著提高12.77%~23.09%。M1T1、M1T2处理分别较M0T1、M0T2处理的生菜叶片氮质量分数显著提高7.71%、6.83%,生菜产量分别显著提高9.42%、10.15%,但M1T3与M0T3处理的生菜产量无显著差异。不同水源磁化处理的生菜叶片P、Ca、Mg、Na、K质量分数有不同程度的提高,水分利用效率提高5.03%~11.65%。【结论】磁化水灌溉有利于生菜光合等生理生化活动,提高产量和水分利用效率,淡水和再生水磁化效果优于微咸水。     

光强对生菜硝酸盐累积的影响

以意大利耐抽苔生菜为试验材料,研究了5个梯度(75,150,225,450,550mol/s·m2)光照强度处理对其叶绿素相对含量、干重等生理指标和硝酸盐累积的影响。结果表明,光照强度显著的影响植株生长及各测定指标。叶绿素含量与光强呈正相关;地上部分和地下部分硝酸盐的累积与光强呈负相关;光合速率的日变化出现第一个波峰的时间要比田间作物滞后;分析各指标后表明最适合生菜生长的光照强度为450mol/(s·m2),达到了低硝酸盐的累积与生长品质的统一。