不同农用LED灯的光谱能量分布对水培生菜生长的影响

在植物工厂中,人造光源对作物生长发育的影响起到了关键性作用,其光谱能量分布是人造光源性能重要参数。本文通过分析两种不同LED灯的光谱特性,来评价其对生菜生长的影响,通过试用,确定生菜栽培中光环境调控策略。本文利用LI-1500和Ava Spec-USB 2采集红蓝LED(R:B=9:1)、白红LED(W:R=5:1)的两种LED灯,在距灯管边缘20、40、60cm处的光照强度和光谱分布曲线,了解其光谱能量分布规律。结果表明:红蓝光LED灯光谱分布极不均匀,在距灯管边缘20,40,60cm处,R:B分别是2.1:1,10.7:1,77.9:1,3点平均R:B为8.9:1。而白红LED灯在每一点光谱分布基本均匀。将两种光源应用于实际生菜种植中,分析光源的耗电量和电能利用效率,对比生菜形态、生物量积累和叶绿素含量,分析光谱分布对植物工厂生菜生长的影响。种植结果表明,白红LED灯耗电量小于红蓝LED灯,但是电能利用效率反而高。白红LED灯照射下的生菜形态(除叶片数)、生物量积累均显著高于红蓝LED,而红蓝LED照射下的生菜叶绿素a/b却显著高于白红LED。上述结果说明,光谱分布的一致性对生菜种植影响显著,光谱分布是否一致是光源选择的重要指标。     

红蓝光下光强对生菜电能、光能利用效率及品质的影响

通过调查红蓝LED光源下生菜的光能利用效率(LUE)和电能利用效率(EUE),以期确定人工光栽培环境下红蓝LED的优化光强参数。本试验LED光源的红蓝光配比设定为1∶1,光强分别为200、300和400μmol/(m2·s)的3个处理(分别以L200、L300和L400表示),生菜定植38d后收获。结果表明:1)定植至收获期间,对每次间苗所收获生菜的干重以及定植38d后收获生菜的干重进行累计计算,处理L300下生菜的EUE最大,为0.948%,较处理L200和L400下生菜的EUE分别高5.22%和46.6%;处理L200下生菜的LUE最大,为4.17%,较处理L300和L400下生菜的LUE分别高12.0%和59.3%。2)定植38d后处理L300下生菜地上部分的鲜干重最大,平均值分别为41.3和2.58g,较处理L200和L400下地上部分鲜重分别高23.5%和25.2%;地上部分干重分别高28.4%和12.8%。3)处理L300与处理L200相比,定植38d后前者叶片的可溶性糖含量较高,硝酸盐含量较低;但与处理L400之间无显著性差异。综合考虑光能、电能利用效率及干重累积量,推荐300μmol/(m2·s)作为红蓝LED组合光源下生菜生长较优的光照强度。     

不同LED光质对小白菜品质的影响

[目的]研究不同LED光质对小白菜品质的影响,为提高叶菜类的营养品质提供理论支持。[方法]以镝灯为对照,设置4种不同光谱能量分布的LED光质处理,即红光、蓝光、绿光、红蓝组合光(红光∶蓝光=6∶1)处理,观测不同处理下的小白菜生长情况。[结果]红蓝组合光处理下,小白菜鲜重和干重最大,磷、钾含量最高,亚硝酸盐含量最低;粗蛋白含量在蓝光处理下最高。[结论]红蓝组合光是适合小白菜生长的光源,可应用于作物的生产栽培中。     

LED光源不同光质对三色堇种子萌发及幼苗生长的影响

为LED光源不同光质在三色堇育苗和生产上的应用提供理论依据,用LED光源红、蓝、绿、黄和白光5种光质对三色堇种子进行光照处理6h、12h、24h和48h后播种,测定其发芽率、发芽势、发芽指数、种子活力指数、芽苗长、根长和芽苗鲜重,并采用模糊数学隶属函数法对所测指标进行评价。结果表明:黄光处理48h三色堇种子的发芽率最高,为78.89%;蓝光处理48h的发芽势最高,为62.22%;红光处理48h的发芽指数最高,为24.790 0;绿光处理48h的活力指数最高,为54.361 8。白光处理24h三色堇的芽苗最长,为2.490 7cm;红光处理6h的根长最长,为3.2407cm;绿光处理24h的芽苗鲜重最大,为0.018 4g。白色光质处理48h、红色光质处理12h、绿色光质处理48h的综合隶属函数值分别为4.95、4.83和4.51,位列前三位,这3个处理是利于三色堇种子萌发和植株生长的光质及处理时间。     

LED光对温室植物生长的影响

研究红色LED、蓝色LED和白色LED组合光源对室内种植蔬菜生长的影响以及光的强度、光的照射时间对植物的营养成分的影响,同时研究3种不同的光对生菜的生物量、叶绿素、胡萝卜素、可溶性蛋白和糖和硝酸盐的含量影响以及市场对生菜外观质感的评价。对比可溶性糖、可溶性蛋白、硝酸盐在3种不同的光照后,叶绿素、胡萝卜素和可溶性蛋白的含量随这3种光的反映程度。研究结果表明,适当地补充特种光谱和光辐射,可以提高植物的产量和质量;在红蓝白LED照射后的生菜的营养价值更丰富。     

LED不同光质对烟草组培苗生长发育的影响

[目的]研究LED新型光源的不同光质对烟草组培苗增殖的影响,为植物组织培养专用LED光源的研发提供理论依据和数据支持。[方法]以云烟"87"号为试材,通过组织培养方式研究LED光源发射的单色光谱红光、蓝光、绿光等不同光质配比组合,以荧光灯作为对照的光质对烟草组培苗生长增殖效果的影响。[结果]红蓝绿(RBG)光质处理下的烟草组培苗增殖率最高,显著高于对照荧光灯(W2)127.2%(P0.05)。[结论]LED红蓝绿(RBG)组合光质是烟草组织培养增殖阶段的最佳光源。     

LED平面光源空间光谱分布对辣椒生长的影响

研究了LED光源空间光谱分布对辣椒(Capsicum annuum L.)生长的影响。用平面LED光源设置辣椒生长所需空间光谱环境,选择红光强度比为3∶2∶1的3个区域,观测记录辣椒生长过程;通过改变蓝红光强和蓝红光比进行对比试验。结果发现红光最强的区域辣椒果实质量是红光强度最弱区域的2倍;在蓝红光比不变的条件下,蓝、红光强同比降低20.0%的区域辣椒果实重量降低约7.0%,蓝红光比为5∶1的对照区域辣椒果实质量比蓝红光比为1.2∶1的区域降低了约69.0%。说明空间红光光谱分布较强的区域更有利于辣椒生长,控制空间光谱红蓝光比不变,改变空间光强对辣椒生长也有一定影响,空间蓝光光谱分布较强的区域不利于辣椒生长。     

新型节能高效植物组培专用LED光源的研制与试验

本实验以菊花、非洲菊为实验材料,以LED为原材料研制成植物组培专用LED光源作为实验光源、荧光灯作对照,开展生长与测试试验。通过测定实验材料的形态指标及生理生化指标,探讨不同光谱能量分布的LED光源对组培植物的光生物学效应、形态建成的作用机理,并最终定型新型节能高效植物组培专用LED光源。实验结果表明：LRB处理使非洲菊形成矮壮苗的同时,也能促进叶绿素的积累,综合长势较好。FrB处理使菊花形成高壮植株,1RB处理使菊花形成矮壮植株,RB处理利于菊花光合色素的形成。1RB和2RB处理均不利于非洲菊和菊花光合色素的积累。各处理的能效值均远远大于对照组。     

植物工厂不同LED光照模式对生菜幼苗生长及光合特性的影响

通过研究不同LED光照模式对植物工厂中生菜(Lactuca sativa L.)幼苗生长及光合特性的影响,筛选适于植物工厂内生菜育苗的LED光照模式。本试验使用白色LED(W)、红色LED(R)和蓝色LED(B)为光源,光源与光照天数相结合组成9种处理,分别为:W19、R19、B19、W12B7、W12R7、B12W7、B12R7、R12B7、R12W7,以W19为对照。研究结果表明:W19、B19、W12B7、W12R7、B12W7、B12R7处理下生菜幼苗的茎长显著短于其它处理。R19、W12R7和B12R7处理下生菜幼苗的地上部干鲜重、叶面积以及整株光合速率均显著高于对照;硝酸盐含量显著低于对照。W19、R12W7和B12W7;B19、W12B7和R12B7处理下生菜幼苗的叶绿素、花青素含量均高于R19、W12R7和B12R7。B19、W12B7和R12B7处理下生菜幼苗的单叶光合速率和气孔导度均显著高于其他处理。在供试的处理中,W12R7和B12R7处理下生菜幼苗的地上部干鲜重和叶面积较高、茎长短、硝酸盐含量低、整株光合速率高,表现出明显的生长优势,较其它处理更适用于植物工厂生菜育苗。     

蚯蚓粪复合基质对观赏生菜的生长及品质的影响

以观赏生菜‘Biscia Rossa’为植物材料,以蚯蚓粪、无机基质按不同比例复合为栽培基质,研究蚯蚓粪复合基质对观赏生菜的生长及品质的影响。结果表明,蚯蚓粪复合基质栽培有助于观赏生菜的生长发育,所有处理的叶片数、株高、叶面积和鲜重都不同程度比对照组(CK)有所提高,其中J2(蚯蚓粪∶无机基质=6∶4)条件下各指标表现最好,分别较CK提高了59.25%、40.17%、65.54%和39.18%;从生理指标来看,J2处理的叶绿素和可溶性蛋白依然是最高的,分别比CK高出29.73%和26.41%,而J4(蚯蚓粪∶无机基质=4∶6)的花青素是所有处理中最高的,较CK提高了30.65%。但复合基质对观赏生菜的可溶性糖和维生素C的影响不显著,而基质中适当比例的蚯蚓粪能降低硝态氮的含量。综上,J2为供试处理中最适宜观赏生菜栽培的基质配比。     

不同生长调节剂组配叶面肥对生菜生长的影响

为了促进生菜的生长,以意大利耐热抗抽薹生菜为试材,在节能日光温室环境里,研究了不同成分的叶面肥对生菜株高、茎粗、地上部干鲜重、地下部干鲜重、叶面积、叶绿素含量的影响。结果表明:黄腐酸钾20%+大量元素25%(N8%,P5%,K12%)最有益于生菜干物质的积累及生菜地下部和叶片的生长;黄腐酸钾20%+大量元素25%(N8%,P5%,K12%)+10%DA-6对生菜茎粗和地上部鲜重的促进作用最好;黄腐酸钾20%+大量元素25%(N8%,P5%,K12%)+复硝酚钠5%显著促进生菜株高,不利于生菜叶片中叶绿素的合成,但抑制效果不显著;5%复硝酚钠和10%DA-6的混合使用会降低复配叶面肥对生菜生长的促进用;综合显示:不同生长调节剂组配成的叶面肥对生菜的生长均有显著的促进作用,其中以黄腐酸钾20%+大量元素25%(N8%,P5%,K12%)+10%DA-6的增产效果最好,且复硝酚钠与DA-6不宜混合使用。     

两种LED光源作为拟南芥生长光源的应用探究

为探究LED光源作为拟南芥生长光源的应用效果,在人工气候室中,以白光荧光灯为对照,比较了两种复合型LED光源对拟南芥生长全生育期的影响。LED-1光质组成为红+白+远红,波峰449+660+733(nm),红/蓝比(R/B)约为对照5倍;LED-2光质组成为红+蓝+远红,波峰465+665+733(nm),红/远红比(R/FR)约为对照4倍。结果显示,LED-2处理的拟南芥综合长势优于对照,表现为开花提前3 d,株高增加9.2%,茎粗增加12%,分枝数增加11.7%,果荚数增加57%,地上部分鲜重增加37.2%,干重增加93.3%,种子产量增加39.2%。LED-1处理的拟南芥开花提前6 d,分枝数和果荚数分别增加150.6%和54%,但综合长势低于对照,表现为株高降低9.8%,茎粗降低22.3%,地上部分鲜重降低42.2%,干重降低18%,种子产量降低23.9%。两处理叶绿素含量均低于对照。叶绿素荧光方面,LED-2处理的叶片光化学反应能力更强,其ΦPSⅡ、ETR和qP分别提高18.8%、17.6%和18.4%;两处理的Fv/Fm与对照均无显著差异。结果表明,LED光源作为拟南芥生长光源是可行的,节能27.1%—35.7%;适当提高光源中红光比例对拟南芥生长、发育、光合作用、物质积累、结实等都有利;远红光显著加快拟南芥生长进度,使生殖生长提前,但容易造成早衰,使后期生长不佳。     

秋播马铃薯最佳栽培方法

<正>秋马铃薯栽培一般从8月份开始播种,11月份收获。前期温度高,利于地上茎叶的生长,后期温度低,适宜地下部的膨大。产量比春播要高,但播种后易烂块死秧,采用整薯播种,加强田间管理则可避免这一现象,取得较高效益,主要栽培技术如下。     

不同光质对朝鲜淫羊藿生长、生理和黄酮类成分积累的影响

为了研究不同光质对朝鲜淫羊藿生长、生理和黄酮类成分积累的影响,确定适宜朝鲜淫羊藿栽培生产的光质条件,使用4种LED光源(白光、红光、黄光、蓝光)对盆栽朝鲜淫羊藿进行处理,以白光处理作为对照(CK),测定了各光质处理下朝鲜淫羊藿的株高、茎粗、叶面积、叶鲜重、叶干重等生长指标,叶绿素含量、光合作用参数、抗氧化酶活性等生理指...     

不同有机物配比基质及生活污水灌溉量下生菜的生长与品质差异

[目的]研究不同有机物配比基质及生活污水灌溉量下栽培生菜的品质差异,为无土栽培生产蔬菜过程中合理利用生活污水,节约生产成本,实现农业可持续发展提供科学依据.[方法]以甘蔗渣、草炭、蛭石和珍珠岩为原料,按不同体积比(蔗渣:草炭:蛭石:珍珠岩=3:3:1:1,5:3:1:1,7:3:1:1)混合成3种配比的基质,对比分析不同生活污水灌溉量(2.250、3.375和4.500 L)对无土栽培生菜生长效应的影响.[结果]生活污水灌溉量对不同基质栽培的生菜生长及品质有明显影响,中等灌溉量(3.375 L)及中量蔗渣配比(5:3:1:1)下,生菜鲜重和可溶性糖含量显著高于其他处理(P<0.05,下同).生菜无土栽培的最佳基质配方为甘蔗渣:草炭:蛭石:珍珠岩之比为5:3:1:1,在该基质配方下,生活污水灌溉总量为3.375 L时,生菜的鲜重(19.88 g/株)、可溶性糖含量最高(33.46 mg/kgFW),而当灌溉总量为4.500 L时生菜生长期叶绿素含量最高(0.8547 mg/gFW).各指标的相关性分析结果表明,生菜鲜重与可溶性糖含量呈显著正相关,叶绿素含量与硝酸盐含量呈极显著正相关(P<0.01),表明关键内含物与生长性状间的协同促进作用.生活污水灌溉会造成植株硝酸盐含量增加,完全污水灌溉无土栽培生菜硝酸盐含量高达2560.73 mg/kgFW.[结论]谨慎使用生活污水灌溉,合理有机物配比下可提高蔬菜产量.生菜的可溶性糖和叶绿素含量是其生长状况的关键指标.     

弱光条件下LED补光灯的频率和占空比对生菜生长的影响

【目的】研究不同频率和占空比的间歇光对生菜生长及电能转换效率的影响,进一步细化适宜生菜生长的光频率和占空比。【方法】以生菜品种‘香港玻璃’为材料,以LED为光源,在保证日累积光量一致的情况下,通过调节频率、占空比和照光时间,设置1Hz/50%/24h(T1),1Hz/75%/16h(T2)和10kHz/75%/16h(T3)3个间歇光处理,以连续光处理10kHz/100%/12h作对照(CK),研究不同频率和占空比的间歇光对生菜生长、品质、叶绿素含量、净光合速率及电能转换效率的影响。【结果】除T1处理外,间歇光可使生菜的株高、茎粗、叶片数、叶面积、地上和地下鲜干质量及生长速率较对照均有所增加。各处理间可溶性蛋白含量无显著差异;T1处理硝酸盐含量最高,其余各处理间差异不显著;间歇光处理的Vc含量均较对照有所提升。低频率、低占空比的间歇光会使生菜叶绿素含量降低并且不利于生菜的光合作用。T2和T3处理的电能转换效率显著高于CK,较CK分别提高了92.50%和82.50%。【结论】考虑能源消耗并兼顾生菜干物质积累和品质,认为实际生产以频率为1 Hz、占空比为75%、照光时间为16h的处理(T2)为好。     

植物灯——为植物添能加油

<正>植物灯,顾名思义,为植物所用的灯具。植物灯模拟植物需要太阳光进行光合作用的原理,对植物进行补光或者完全代替太阳光。经过应用测试,LED植物灯非常适合植物的生长、开花、结果。一般室内植物花卉,因缺少自然光照会随着时间而长势越来越差,而通过使用植物所需光谱(光质组合)的LED植物灯照射,不仅可以促进其生长,而且还可以延长花期,提高花的品质。而把这种高效光源系统应用到大棚、温室等设施等农业生产上,一方面可以解决日照不足导致番茄、黄瓜等大棚蔬菜口感下降的弊端,另一方面还可以使冬季大棚茄果类蔬菜提前到春节前后上市,从而达到反季节培植的目的。     

采前不同比例LED红蓝光连续光照对生菜光合特性及产量和品质的影响

为了探究采前连续光照光质对水培生菜(Lactuca sativa L.)产量和品质的影响，研究了不同红(R)蓝(B)光质比例（1R:4B、1R:2B、1R:1B、2R:1B和4R:1B）对水培生菜生长、光合特性、抗坏血酸(ascorbic acid，AsA)含量和AsA代谢关键酶活性的影响。结果表明：与连续光照前相比，不同比例LED红蓝光连续光照后，生菜地上部鲜重的增幅为38.82%~77.65%，2R:1B处理下的地上部鲜重最大达到30.23 g；根鲜重的增幅为27.43%~73.14%，4R:1B处理下的根鲜重最大为3.03 g。红光比例越高，生菜的叶面积、SPAD和可溶性糖含量越高，硝酸盐含量的变化不显著。与其他处理相比，1R:4B的连续光照处理后，生菜的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度和气孔导度达到最大。提高采前连续光照中的蓝光比例可显著提高生菜AsA含量和单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）的酶活性，1R:4B处理下叶片AsA的含量最高达到3.22 mg·g^-1，1R:4B处理下的生菜叶片MDHAR酶活性显著增加了0.81 U·mg^-1 FW。综上，降低采前连续光照的蓝光比例，可显著提高生菜的产量和可溶性糖等的含量，而提高采前连续光照蓝光比例可显著提高AsA的含量，这是因为采前连续光照蓝光比例的升高提高了MDHAR的活性。     

不同光谱能量分布对番茄幼苗生长发育的影响

【目的】探讨不同光谱能量分布对番茄幼苗生长发育的影响,为番茄工厂化育苗的光环境调控提供理论依据。【方法】采用LED调制并获取6种不同光谱能量分布的光源,以镝灯为对照,在AGRI-LED植物培养系统内培育番茄幼苗,其它环境因子保持一致。在幼苗期测定植株株高、茎粗、叶面积等形态指标以及根系活力、糖氮物质、叶片抗氧化酶活性等生理指标,并观察叶片下表皮气孔特性。【结果】蓝光、红蓝光组合及红蓝绿光组合处理的幼苗植株矮壮、比叶面积小,根冠比及壮苗指数高,红光处理与之相反。复合光谱有利于幼苗的生长和形态建成;单一红光、黄光或绿光处理引起幼苗徒长,添加蓝光能够抑制这种效应。蓝光处理的幼苗总可溶性糖、总游离氨基酸含量以及干样质量均显著高于其它处理;红蓝绿光组合处理的幼苗根系活力、总淀粉含量最高;红蓝光组合处理的叶片光合速率及可溶性蛋白含量最高而且有利于糖氮物质在叶、茎、根中的均衡分布。蓝光、红蓝光组合、红蓝绿光组合处理的幼苗叶片的气孔密度较高,气孔面积及单位叶面积气孔面积较大;黄光处理的幼苗总的蔗糖含量虽然较高,但其它各项指标都较小,不利于幼苗生长发育。【结论】蓝光、红蓝组合光及红蓝绿组合光有利于樱桃番茄幼苗的生长发育并能降低能耗成本。     

不同光谱能量分布对番茄幼苗生长发育的影响#br#

 【目的】探讨不同光谱能量分布对番茄幼苗生长发育的影响,为番茄工厂化育苗的光环境调控提供理论依据。【方法】采用LED调制并获取6种不同光谱能量分布的光源,以镝灯为对照,在AGRI-LED植物培养系统内培育番茄幼苗,其它环境因子保持一致。在幼苗期测定植株株高、茎粗、叶面积等形态指标以及根系活力、糖氮物质、叶片抗氧化酶活性等生理指标,并观察叶片下表皮气孔特性。【结果】蓝光、红蓝光组合及红蓝绿光组合处理的幼苗植株矮壮、比叶面积小,根冠比及壮苗指数高,红光处理与之相反。复合光谱有利于幼苗的生长和形态建成;单一红光、黄光或绿光处理引起幼苗徒长,添加蓝光能够抑制这种效应。蓝光处理的幼苗总可溶性糖、总游离氨基酸含量以及干样质量均显著高于其它处理;红蓝绿光组合处理的幼苗根系活力、总淀粉含量最高;红蓝光组合处理的叶片光合速率及可溶性蛋白含量最高而且有利于糖氮物质在叶、茎、根中的均衡分布。蓝光、红蓝光组合、红蓝绿光组合处理的幼苗叶片的气孔密度较高,气孔面积及单位叶面积气孔面积较大;黄光处理的幼苗总的蔗糖含量虽然较高,但其它各项指标都较小,不利于幼苗生长发育。【结论】蓝光、红蓝组合光及红蓝绿组合光有利于樱桃番茄幼苗的生长发育并能降低能耗成本。