LED补光组合对大棚越橘生长发育的影响

以2年生南高丛越橘‘Emerald’为材料，以大棚内自然光作为对照，研究LED光源的红蓝光（3︰1和6︰1）、紫外光（UVA）对植株长势、叶片光合作用、碳氮代谢、开花基因表达及开花率、果实品质的影响。结果表明：红蓝光组合处理下‘Emerald’的植株营养生长较旺盛，株高、1年生枝条长度和粗度显著高于对照。此外，红蓝光（6︰1）处理下叶片的叶绿素相对含量、比叶重和净光合速率均显著提高。红蓝光组合也可诱导植株开花，开花基因FT表达量和开花率明显高于对照。紫外光下叶片的氮含量、开花率及FT基因表达量显著高于对照。不同光质组合补光对‘Emerald’的果实品质有显著影响，红蓝光（3︰1）处理下果实的质量、横纵径、可溶性固形物、可溶性糖、花青素含量和糖酸比均高于对照。总之，不同光质补光会促进越橘‘Emerald’的生长发育，红蓝光6︰1组合对促进营养生长作用相对较大，红蓝光3︰1组合对提高果实品质效果较好。紫外光虽能改变植株形态和促进开花，但果实品质提高效果较红蓝光处理稍弱。     

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。     

基于特征LED光源的苹果多品质参数无损检测装置研究

为了实现对优质果品的快速无损筛选,设计了便携式苹果多品质一体化无损检测装置。利用可见/近红外光谱检测平台,获取苹果样本的漫反射光谱信息,采用随机蛙跳算法提取了可溶性固形物含量、可滴定酸含量和果肉硬度的特征波长,优选出3个参数的10个共享特征波长。在此基础上,采用特征窄带LED光源与光电二极管相结合的检测方式,设计了漫反射检测光路、窄带LED环形光源、检测探头及控制电路等硬件系统。选取144个苹果样本,通过检测装置获取漫反射特征电压强度,由传感器感光系数计算出对应的光强,建立了苹果可溶性固形物含量、可滴定酸含量和果肉硬度的多元线性回归模型,预测集相关系数分别为0. 812 9、0. 807 3和0. 773 6,均方根误差为0. 603 6°Brix、0. 063 6%和1. 732 5 N。基于QT和Python3开发工具,采用Python语言开发了装置的实时控制与分析软件,植入苹果多品质参数预测模型,实现了多品质参数的同时检测与分析。为测试该装置的检测精度和稳定性,另选取46个样本,每个样本重复检测8次,预测苹果可溶性固形物含量、可滴定酸含量和果肉硬度的相关系数分别为0. 809 6、0. 796 2和0. 758 9,均方根误差0. 697 3°Brix、0. 070 3%和1. 832 3 N,装置重复采样最大变异系数分别为0. 010 6、0. 011 6和0. 006 2。结果表明:基于多特征窄带LED光源研发的低成本、便携式无损检测装置可实现对苹果多品质参数的实时无损检测,可满足农户田间生产及电商销售优质果筛选要求。     

蕹菜芽苗菜对LED 光强和光质的生长响应

以阔叶空心菜为试材，研究蕹菜芽苗菜对LED 光强和光质的生长响应。结果表明：绿化阶段结束时处理L₇₀₀₀RBW4∶1∶1（光强7 000 lx，红光∶蓝光∶白光为4∶1∶1）的脱壳率显著高于其他处理；光强为7 000 lx 时，3 种光质处理的蕹菜芽苗菜可食部分干质量均显著高于白光对照；光照强度过高显著影响叶绿素的累积，高光强（L₁₁₀₀₀）下的叶绿素a、叶绿素b 含量及叶绿素总量随红光比例的增加而降低，同时子叶白化现象越发明显；不同光强条件下，3 种光质处理的抗坏 血酸含量均随着红光比例的增加而降低，而可溶性糖含量处理间差异不显著；主成分分析结果表明，L₇₀₀₀RBW4∶1∶1 在本试验条件下表现最佳，是较适宜蕹菜芽苗菜工厂化生产的LED 光源配方。     

辐照技术在果蔬贮藏保鲜中的应用研究进展

辐照保鲜技术是一种新型、绿色、便捷、高效、低能耗、去残留的保鲜技术，已广泛应用于果蔬贮藏保鲜领域，该技术可显著延长果蔬的贮藏期，延缓果蔬采后衰老，防止腐烂变质。笔者从辐照保鲜技术的基本原理、应用和存在问题三个方面进行阐述，并对其未来在果蔬贮藏领域中的应用前景进行展望。     

马铃薯组培苗时期不同LED光源处理对温室移栽后植株生长和微型薯结薯的影响

不同LED光源下培养的马铃薯组培苗在形态特征上差异明显,为探索这种差异是否会对其移栽后产生进一步影响,试验研究了100%红光(R)、100%蓝光(B)、100%绿光(G)、75%红光+25%蓝光(RB)、45%红光+35%蓝光+20%绿光(RBG)和100%白光(CK)6种光谱下培养4周的马铃薯组培苗温室移栽后植株的生长和结薯情况。试验结果表明,B处理的马铃薯组培苗移栽后缓苗期叶绿素荧光参数Fv/Fm和qP、结薯前期SPAD值及结薯期各器官生物量均始终高于CK和其他处理,且该处理下最大薯的干鲜重和有效微型薯占比分别较CK提高45.66%、45.09%和10.93%。R处理的组培苗移栽后结薯期地上部生物量显著高于CK,单株结薯数目提高29.60%,但有效微型薯占比较CK降低63.97%。G处理的组培苗移栽后生长和结薯指标均表现最差。组合光谱RB和RBG处理的组培苗移栽后的生长指标和微型薯产量及产量构成指标均与CK无显著差异。因此,单色红、蓝、绿光谱处理对马铃薯组培苗的影响会持续至其移栽后植株幼苗生长,甚至结薯期,组合光谱RB和RBG则不会。在马铃薯组培苗生产上,单色蓝光和单色红光作为照明光源具有潜在的应用价值,组合光谱RB和RBG可作为白色光源的替代光源。     

不同光谱LEDs对辣木幼苗生长及叶绿素含量的影响

[目的]研究LED补光对辣木幼苗生长及叶片中叶绿素含量的影响。[方法]以印度改良辣木(Moringa oleifera PKM-1)为试验材料,在相同外界环境下采用不同光谱条件的LEDs(Light Emitting Diodes)光源对辣木垂直补光,每组辣木补光12 h/d(8∶00—20∶00),测定不同补光处理下辣木幼苗的生长情况及其叶片中叶绿素含量。[结果]经红蓝4∶1(4R1B)LEDs处理的辣木种子发芽率高于对照,经过LEDs补光的3组辣木幼苗存活率均高于对照。LEDs补光处理的辣木幼苗株高、茎粗、全株干重、茎叶干重、总叶绿素含量均优于对照。其中光谱条件为全红的LEDs对辣木幼苗生长的促进效果最为显著,株高增加了120.66%,茎粗增加了52.11%,全株干重增加了52.35%,茎叶干重增加了33.57%,叶绿素总含量增加了19.28%。[结论]LED灯补光处理能显著促进辣木幼苗的生长及其叶片中叶绿素的合成。     

不同温度LED光萎凋对铁观音MEP上游关键基因和香气的影响

【目的】萜类化合物是乌龙茶挥发性芳香物质的重要组分,2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸途径（MEP）上游关键基因直接参与调控萜类化合物前体物质的合成。而乌龙茶香气的形成与萎凋工序密切相关,光照和温度是影响萎凋的重要因子,探讨LED光与温度在乌龙茶萎凋过程中对香气的影响,为提高乌龙茶萎凋叶香气品质提供参考。【方法】基于转录组数据,根据KEGG筛选出响应光照的MEP上游关键基因（DXS、DXR、HDS、HDR）。对一芽三叶铁观音鲜叶进行LED白光和不同温度（20℃（L20）、25℃（L25）、30℃（L30）、35℃（L35）和40℃（L40））萎凋处理,黑暗下温度（20℃（D20）、25℃（D25）、30℃（D30）、35℃（D35）和40℃（D40））萎凋处理;分别测定铁观音萎凋叶的香气组分和MEP上游关键基因的相对表达量。【结果】L30处理萎凋叶各基因表达量达到最大值,萜类基因（DXS、DXR、HDS、HDR）表达量分别为XY组（对照）的4.31、5.28、11.77、1.59倍,为D30处理的2.24、2.39、1.86和1.60倍。D30组各基因表达量为黑暗处理组最大,依次为XY组的1.92、2.21、6.34和0.99倍。L20处理萎凋叶的α-法呢烯芳樟醇氧化物（I、II）含量最高,较XY依次提高了15.05%、4.92%和15.13%;L30处理萎凋叶的橙花叔醇、芳樟醇和香叶醇含量最高,较XY组依次提高了3.71%、6.14%和15.28%;LED组铁观音萎凋叶主要香气组分含量均高于相对应的温度处理组。通过主成分分析法建立数学模型,对萎凋叶香气组分进行评估,得出L20组萎凋叶得分最高,L30组萎凋叶次之;与香气分析得出结果一致。【结论】铁观音萎凋叶基因表达量与香气含量的变化趋势不存在同步性;L30处理萎凋叶基因表达量、主要萜类香气物质含量和主成分分析得分均较高,这与铁观音生产上的萎凋温度相一致。萎凋温度过高（40℃）不利于萎凋叶萜类关键基因的表达和萜类化合物的形成。     

不同光源处理对非洲菊组培苗生长的影响

以非洲菊瑞扣为材料,普通荧光灯为对照,研究发光二极管(LED)和冷阴极荧光灯(CCFL)处理对其组培苗生长的影响。结果表明:在红光/蓝光=7/3(光质比)的情况下,LED光源处理下,组培苗地下部、整株鲜质量,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量,可溶性蛋白含量及根系活力均高于其他处理;LED和CCFL光源处理下,组培苗叶长显著高于对照;在根长方面,CCFL光源处理下出现最大值,LED次之,均显著高于对照;LED和对照处理下,根数、地上部鲜质量、地下部干质量均显著高于CCFL处理;CCFL处理下,叶片下表皮气孔面积显著大于其他处理,在气孔密度方面,LED处理略显优势。综合比较,LED光源是用于非洲菊组织培养的最佳光源。     

LED光萎凋对乌龙茶雨水青的光响应及对其品质的影响

为解决乌龙茶阴雨天难制茶,茶叶品质低的问题,试验以LED蓝光为萎凋光源,通过设置5个不同萎凋温度,探讨LED蓝光对雨水青萎凋过程的光响应变化规律和理化变化的影响。试验结果表明:相比无光照的CK,LED蓝光萎凋有利于提高乌龙茶雨水青的净光合速率、萎凋叶水浸出物、可溶性总糖含量,并能降低酚氨比,提高毛茶品质。其中LED蓝光在萎凋温度为30℃和35℃时,雨水青光响应较好,净光合速率大于其他温度的处理,萎凋叶生化品质较优,毛茶感官审评得分较高,不仅加速了在制叶萎凋进程,而且促进了乌龙茶优异品质的形成。