弱光条件下光质和光周期对水培生菜生长与品质的影响

在弱光条件的人工光植物生长室中,设置两种不同红蓝光比例光质和两种不同光周期,水培盆栽红叶生菜（R）、绿叶生菜（G）和紫叶生菜（P）,采收后测定3种生菜的生物量指标以及抗氧化物、可溶性糖等营养品质指标,以研究弱光条件下光质和光周期对3种叶色水培生菜产量和品质的影响。结果表明：（1）生菜产量主要受光周期影响,营养品质指标受光质和光周期的综合影响。光照时间延长显著增加了3种生菜叶面积。绿叶生菜和红叶生菜单位叶面积鲜重在不同光质及光周期下无显著差异。紫叶生菜单位叶面积鲜重对光周期变化的反应则因光质环境而异。延长光周期使3种叶色生菜地上部鲜重提高一倍多,但3种生菜地上部鲜重受光质影响不显著。（2）延长光照时长对3种生菜营养品质的影响因光质而异。在红蓝1:2光质下,延长光照时长降低了绿叶生菜总酚和类黄酮相对含量以及抗坏血酸和可溶性蛋白含量,提高了红叶生菜花青素和可溶性糖含量,但降低了抗坏血酸和可溶性蛋白含量,紫叶生菜总酚相对含量得到提高,但抗坏血酸含量显著降低。在红蓝2:1光质下,延长光照时长显著提高了绿叶生菜总酚和类黄酮相对含量,抗坏血酸含量有所降低,红叶生菜总酚和类黄酮相对含量、抗坏血酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均显著降低,紫叶生菜总酚含量显著提高。说明在弱光条件下延长光照时长可以显著提高3种不同叶色生菜产量。在红蓝1:2光质下,延长光照时长使红叶生菜的花青素含量和可溶性糖含量得到显著提高。在红蓝2:1光质下,延长光照时长可以提高绿叶生菜和紫叶生菜营养品质。     

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。     

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.     

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。     

灌浆期涝害对小麦旗叶光合特性影响及降渍恢复效应

2015-2016年以小麦品种烟农19为材料,采用盆栽实验研究灌浆期持续6d和9d涝害处理对旗叶光合特性的影响及水分胁迫解除后旗叶光合特性的变化。结果表明：灌浆期涝害会显著降低小麦旗叶的净光合速率（P＜0.05）,但不同处理下降的幅度存在差异;涝害6d处理（WL6）和涝害9d处理（WL9）净光合速率分别降至正常水分处理（对照,CK）的82.0%和71.5%;水分胁迫解除后3d,WL6处理的净光合速率得到恢复,与CK表现一致,而WL9处理的旗叶净光合速率与CK差异显著,仅恢复至CK的86.3%。涝害阶段及水分胁迫解除后3d,小麦旗叶SPAD值的变化趋势与净光合速率基本保持一致。与涝害9d处理相比,涝害6d处理进行降渍以后,小麦叶片的光合特性能得到较好恢复。涝害期间,WL6处理的旗叶胞间CO₂浓度较对照显著升高,表明涝害6d后旗叶净光合速率下降的主要原因是由于非气孔因素所致;WL9处理气孔导度显著下降的同时,胞间CO₂浓度却无显著变化,说明涝害9d后小麦叶片的低光合作用主要也是受到了非气孔因素的影响,与叶片气孔的张开程度无关。     

喷施氨基酸螯合钙对结球生菜产量、品质和养分吸收的影响

为了探讨氨基酸螯合钙对结球生菜产量、品质和养分吸收的影响,筛选最佳用量,以喷施清水为对照,设置不同喷施浓度（0.05%、0.1%、0.3%、0.5%和1%）开展田间试验。结果表明,喷施氨基酸螯合钙均提高了结球生菜产量,0.5%浓度产量最高,较对照处理增产16.27%;0.3%和0.5%浓度均提高了结球生菜维生素C含量、降低了硝酸盐含量;喷施氨基酸螯合钙均较对照处理显著提高了结球生菜全钙含量,提高范围为9.73%～40.02%,0.3%和0.5%浓度提高了植株对磷、钾的吸收;喷施浓度0.5%处理的结球生菜经济效益和产投比最高,显著增加了农民收益。综合比较,氨基酸螯合钙最佳喷施浓度为0.3%～0.5%,效益显著。     

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。     

LED光质配比对香菇菌丝生长及转色期生理活性的影响

为了探究不同光质和光质配比对香菇菌丝生长及转色期的影响,该研究采用9种LED光质处理,以香菇‘L808’为试材,测定了香菇菌丝生长及转色期的生长势、转色特点及5种胞外酶活性,并采用线性回归和主成分分析方法对各指标进行评价。结果表明：在菌丝生长期,与黑暗处理（CK₁）相比,红光处理下菌丝平均生长速率显著提高12.13%（P＜0.05）,羧甲基纤维素酶（carboxymethylcellulase,CMC酶）活性平均增加66.81%,而红蓝光比为3︰7时,菌丝平均生长速率显著降低2.62%（P＜0.05）,CMC酶活性平均降低10.46%。在菌丝转色期,与白光处理（CK₂）相比,红蓝光7︰3处理第54天时菌丝完成转色,漆酶活性平均增加19.21%,而此时红光和黄光处理下的菌丝未转色,漆酶活性平均降低9.50%。菌丝生长期CMC酶活性与木聚糖酶活性、淀粉酶活性与漆酶和多酚氧化酶活性均呈正相关。菌丝转色期CMC酶活性与木聚糖酶活性、淀粉酶活性、漆酶活性呈正相关,淀粉酶活性与漆酶活性、多酚氧化酶活性呈正相关。综上所述,红光和红蓝光7︰3分别是菌丝生长期和转色期的适宜光质。该研究结果可为香菇生长的LED光质选择以及香菇工厂化栽培下的光环境控制提供理论依据。     

超级早稻结实期遭遇高温时喷施抗逆剂的缓解效果

以“安抗1号”和“有机钙博士”两种抗逆剂为材料,以喷清水为对照,在自然高温下进行水稻田间试验,测定剑叶生理指标、水稻产量和稻米品质指标,研究超级早稻灌浆结实期遭遇高温喷施抗逆剂的缓解效果。结果表明：高温发生时,喷施“安抗1号”（T2）和“有机钙博士”（T3）4d后,与喷清水（T1）相比,超级早稻剑叶抗氧化酶活性极显著（P＜0.01）增加,其中SOD活性分别增加17.10%、12.37%,POD活性分别增加13.54%、15.01%,CAT活性分别增加133.86%、87.46%;叶片渗透调节物含量极显著（P＜0.01）增加,其中可溶性蛋白含量分别增加33.58%、34.38%,可溶性糖含量分别增加23.74%,17.30%;MDA含量极显著（P＜0.01）降低28.34%、26.53%。喷施抗逆剂22d后,超级早稻剑叶SPAD衰减率T2、T3处理显著低于T1（P＜0.05）,分别降低3.40个百分点和4.24个百分点;T2、T3处理比T1剑叶SOD活性显著（P＜0.05）增加;POD活性差异不显著;CAT活性和可溶性糖含量均极显著（P＜0.01）增加;可溶性蛋白含量显著（P＜0.05）增加;MDA含量极显著（P＜0.01）降低。喷施抗逆剂处理显著（P＜0.05）提高结实率5.7个百分点,增产11.87%～13.77%。说明高温发生时,喷施抗逆剂能有效缓解高温对超级早稻灌浆结实的危害,改善超级早稻稻米的外观品质及加工品质。     

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。     

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。     

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...     

不同颜色地膜覆盖对棉花冠层构型及光合特性的调控效应

为探究不同颜色地膜对棉花产量的调控效应,在大田条件下,设置无地膜覆盖(CK)、覆白色透明地膜(WF)、覆黑色地膜(BF)、覆银色地膜(SF)、覆绿色地膜(GF)、覆红色地膜(RF)共6个处理,分析不同颜色地膜覆盖对棉花冠层光质特性、棉花冠层形态、光合特性、干物质积累分配和产量构成因子的影响。结果表明,覆盖不同颜色地膜能改变冠层红光和远红光强度;与CK相比,覆盖地膜后通过提高棉花分枝数和叶面积指数,降低果枝与主茎倾角改变冠层构型,从而提高了光截获,同时提高了叶片SPAD值、净光合速率、源器官光合产物合成能力,并提高了干物质在叶片和花铃中的分配系数,最终使籽棉产量提高了8.4%～24.5%。红色地膜因较高的红光和远红光反射强度,对净光合速率、干物质积累量提高幅度优于其他颜色地膜处理,产量最高,为3 153.6 kg·hm^-2,黑膜次之,为3 123.7 kg·hm^-2,绿膜增产幅度最低。综合棉花的产量和干物质量来看,棉花覆盖红色地膜和黑色地膜更能促进产量的提高,并提高其生产效益。     

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.     

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。