不同强度UV-B对紫叶生菜生长及品质的影响

为了探讨UV-B在植物工厂紫叶生菜水培种植中的应用,本试验在红蓝组合光中添加不同强度的UV-B,研究其对紫叶生菜生长及品质的影响。结果表明,随着UV-B强度的增加,紫叶生菜株高及地上鲜重受到显著抑制;高强度的UV-B辐射会降低紫叶生菜可溶性糖和VC含量,显著增加花青素及总酚含量,提高抗氧化能力。综上可知,UV-B辐射可以加深紫叶生菜颜色,但会抑制鲜重增长,可能需要进一步缩短辐射时间。     

不同强度的UV-A对两种叶色生菜生长及品质的影响

为促进紫外线在植物工厂生产中的应用,在人工光源的水培试验室中,以红边生菜和紫叶生菜为材料,在红蓝组合LED光源中加入不同强度的UV-A,测定生菜的生长量及品质。结果表明:与红蓝组合光质相比,添加UV-A后,两种生菜的株高降低,随着辐射强度的增加逐渐下降。两种生菜地上鲜重经UV-A照射后均比对照下降,红边生菜未表现出显著差异,紫叶生菜在UV-A强度为50μmol·m~(-2)·s~(-1)地上鲜重比对照显著降低。两种生菜的地下鲜重和地下干重随UV-A辐射强度逐渐增加,对叶片数无显著影响。添加UV-A增加了两种生菜的可溶性蛋白质含量,维生素含量随UV-A强度的增加而逐渐提高。两种生菜花青素含量经UV-A辐射处理后比对照均提高,红边生菜在UV-A强度为30μmol·m~(-2)·s~(-1)时花青素显著提高,紫叶生菜在UV-A强度为30μmol·m~(-2)·s~(-1),50μmol·m~(-2)·s~(-1)时花青素显著提高。     

弱光对不同紫叶生菜生物量及光合特性的影响

【目的】探究弱光处理对不同紫叶生菜品种的生物量及光合特性的影响，为选育耐弱光的紫叶生菜品种提供理论依据。【方法】以5个不同品种的紫叶生菜为材料，在215μmol/(m²·s)、545μmol/(m²·s)两种光照强度条件下，测定紫叶生菜的生物量、光合色素和光合特性。【结果】与正常光照545μmol/(m²·s)处理相比，弱光215μmol/(m²·s)处理下，除了北紫生1号和美国紫叶生菜的地上部鲜质量提高以外，5个紫叶生菜品种的生物量和根冠比均显著降低，其中北紫生6号降低幅度要小于其他品种，能较好地维持自身生长；同时，弱光处理显著提高了5个紫叶生菜品种的叶绿素的含量，降低了类胡萝卜素的含量，其中北紫生6号的变化幅度要小于其他品种，维持了叶片较高的光能利用率。此外，弱光处理显著降低了5个紫叶生菜品种的气孔导度、净光合速率以及蒸腾速率，提高了胞间CO₂浓度，其中北紫生6号的变化幅度要小于其他品种，有利于维持叶片较强的光合能力。【结论】弱光促进了不同紫叶生菜品种的光合色素积累，抑制了...     

镉对紫叶生菜生长及矿质元素吸收的影响

采用水培方式,在精确控制光照及温湿度的人工气候室中进行不同浓度镉处理(0、1、2、4 mg/L)对紫叶生菜生长以及水分和矿质营养元素吸收的影响试验。水培试验以小单元的方式进行,即1个培养罐种植1株生菜。结果表明,随营养液中镉离子浓度的增加,生菜叶片发黄萎蔫现象加剧,鲜重显著降低。紫叶生菜可以在低浓度镉处理组(1 mg/L)生长,高浓度镉处理组(2、4 mg/L)紫叶生菜的生长被严重抑制;低浓度镉处理对紫叶生菜每日耗水量抑制不显著,高浓度隔处理的紫叶生菜每日耗水量显著降低;低浓度镉处理紫叶生菜对Ca、Mg吸收抑制不显著,对K的吸收基本不受影响,高浓度镉处理下植株对Ca、K、Mg的吸收显著降低;1 mg/L镉处理组营养液中64.3%的镉离子被植物体吸收,2、4 mg/L高浓度镉处理组对营养液中镉离子的吸收也较少,分别为26.5%、12.9%。     

红蓝光质配比对两种叶色生菜生长及品质的影响

本试验采用3种不同比例的LED红蓝光处理,探究不同红蓝光质比对水培红边生菜和紫叶生菜生长和营养品质的影响。结果表明,R/B=4时,红边生菜和紫叶生菜地上鲜重及地上干重最大,株高,叶长和叶宽最大,可溶性糖含量最高,均随着蓝光比例的增加而降低;R/B=1时,红边生菜和紫叶生菜可溶性蛋白和游离氨基酸含量最高,花青素含量随着蓝光比例的增加而提高。     

UV-B辐射对元阳红米籽粒形态和原花青素含量分布的影响

为了阐明UV-B辐射对水稻籽粒中原花青素含量和分布的影响,通过大田原位种植元阳梯田传统水稻品种——白脚老粳,在水稻的生长期进行不同强度UV-B辐射处理(0、2.5、5.0、7.5 kJ·m~(-2)·d~(-1)),研究不同强度UV-B辐射对水稻籽粒形态与原花青素含量分布的影响。结果表明:UV-B辐射会抑制水稻籽粒的粒长、粒宽、千粒质量、每株籽粒生物量和产量。粒长和粒宽受到了UV-B辐射的抑制,7.5 kJ·m~(-2)·d~(-1)时显著下降了11.6%和5%,千粒质量和籽粒生物量会随着UV-B辐射的增强显著降低,7.5 kJ·m~(-2)·d~(-1)时达到最低17.41 g与20.84 g·株~(-1)。产量在高强度UV-B辐射(7.5 kJ·m~(-2)·d~(-1))下显著降低,稻壳中原花青素含量在不同UV-B辐射下呈现单峰曲线,在5.0 kJ·m~(-2)·d~(-1)时达到最大值4.06μg·g~(-1)·d~(-1)。糙米中原花青素含量在低强度UV-B辐射下无显著变化,当UV-B辐射达到7.5 kJ·m~(-2)·d~(-1)时显著降低。原花青素在水稻籽粒中呈现由外到内逐渐减少的规律,原花青素主要聚集在果皮和胚乳表层,不同UV-B辐射强度下,原花青素面积占比有显著差异,在垂直结构上(平行于芒和小穗轴连线),UV-B辐射增强会抑制原花青素面积占比,在水平结构上(垂直于芒和小穗轴连线),UV-B辐射增强会促进原花青素面积占比。UV-B辐射增强会改变籽粒结构,促进稻壳中原花青素合成,过高的UV-B辐射强度会抑制稻壳和糙米中原花青素合成。UV-B辐射会影响原花青素的分布,UV-B辐射增强原花青素水平结构上的面积占比显著高于垂直结构。     

增强UV-B辐射对烤烟水溶性糖和蛋白质含量以及施木克值的影响

 在大田栽培和自然光条件下,研究了人工模拟两种强度UV-B辐射（308nm,1.83kJ/m2,1.06kJ/m2）增强对烤烟品种红花大金元和云烟87叶片中水溶性总糖和蛋白质含量以及施木克值的影响。结果表明：UV B辐射能显著抑制烟叶中水溶性糖的合成和积累（P< 0.05）,尤其对云烟87上部叶水溶性糖含量降低极为明显（P< 0.01）,显著降低烟叶的施木克值（P< 0.01）;1.83kJ/m2的UV-B可大幅提高红大上部叶蛋白质的含量,而1.06kJ/m2的UV-B则会降低红大上部叶蛋白质含量,大幅提高了其下部叶的蛋白质含量,但总体含量明显升高（P< 0.05）;UV-B也促进云烟87 叶片中蛋白质的合成（P< 0.01）,其上部叶含量增加最为明显（P< 0.01）     

大田条件下UV-B辐射对元阳梯田2个地方水稻品种硅、类黄酮和总酚含量的影响

云南元阳梯田稻田被认为是持续稳定稻田生态系统的典型代表.在元阳梯田原生环境中,通过大田试验,研究UV-B辐射(0、2.5、5.0、7.5 kJ·m-2)增强对元阳梯田地方水稻白脚老粳和月亮谷的茎与叶硅含量、叶类黄酮和总酚含量的影响.结果表明:(1)UV-B辐射处理下,白脚老粳拔节期茎和叶的硅含量、月亮谷抽穗期茎的硅含量、拔节期和抽穗期叶的硅含量均显著增加.(2)UV-B辐射导致白脚老粳(除2.5 kJ·m-2)和月亮谷抽穗期叶的类黄酮含量显著增加.(3)UV-B辐射导致白脚老粳分蘖期(除2.5 kJ·m-2)、拔节期(除2.5 kJ ·m-2)和抽穗期叶的总酚含量均显著增加;月亮谷分蘖期和抽穗期(除2.5 kJ· m-2)叶的总酚含量显著增加.(4)2个水稻品种叶的硅含量与类黄酮、总酚含量均呈极显著正相关.总体来看,UV-B辐射增强促进白脚老粳茎与叶硅含量、叶类黄酮和总酚含量的增加,其增加百分率高于月亮谷,表明白脚老粳和月亮谷对UV-B辐射的抗性有所不同.     

UV-B辐射对聚球藻7942生长及生理特性的影响

为了研究紫外辐射对微藻生长及生理特性的影响,以聚球藻7942(Synechococcus sp.PCC 7942)为材料,分析UV-B对其生长及生理特性的影响。结果表明:中高强度的UV-B辐射(5.5μW/cm2)严重抑制聚球藻的生长;聚球藻中叶绿素a及可溶性蛋白质含量随UV-B辐射强度及时间的增加而降低;随着UV-B辐射强度及时间的增加,藻细胞中超氧化物歧化酶(SOD)活性先升高后降低,而丙二醛(MDA)含量逐渐增加。表明UV-B辐射可损伤藻细胞内的色素、蛋白质等大分子物质或抑制其合成,从而抑制聚球藻的生长。藻细胞中活性氧自由基(ROS)的平衡逐渐被打破,ROS开始过量积累,使细胞遭受严重损伤。     

弱光对不同品种紫叶生菜品质和抗氧化性的影响

【目的】为选育耐弱光的紫叶生菜品种。【方法】以5个不同品种的紫叶生菜为材料,在215μmol/(m²·s)和545μmol/(m²·s)两种光照强度条件下,研究弱光对其表型、营养品质和抗氧化性的影响。【结果】与对照光照强度545μmol/(m²·s)处理相比,215μmol/(m²·s)处理显著提高了不同品种紫叶生菜的株高、叶长和叶柄长,降低了植株的茎粗、根系长度等生长指标,其中北紫生7号相关表型性状的变化幅度要小于其他品种;同时,弱光降低了不同品种紫叶生菜的可溶性糖、V-C、可溶性蛋白和花青素的含量,提高了硝酸盐含量,其中北紫生6号的降低幅度要小于其他品种;此外,弱光降低了不同品种紫叶生菜的抗氧化酶活性,其中北紫生6号的降低幅度要小于其他品种。【结论】弱光促进了不同品种紫叶生菜的生长,但抑制了不同品种紫叶生菜的营养品质和抗氧化酶活性;5个品种中北紫生7号的农艺性状受弱光影响较小,但北紫生6号的品质和抗氧化性受到弱光胁迫的影响较小,具有较强的耐性。     

采前红蓝光连续光照光强对水培生菜生长、品质及AsA代谢的影响

为了探明采收前发光二极管（LED）红（R）蓝（B）光连续光照对生菜（Lactucasativa）生长与抗坏血酸（ascorbic acid,AsA）代谢的影响,在密闭植物工厂内,以红蓝LED（红光∶蓝光=4∶1）为光源,在采收前对水培生菜进行强度分别为100、150、200、300和500 μmol·m^-2·s^-1的72 h连续光照,研究了采前连续光照光强对水培生菜生长、品质、AsA含量和关键酶活性的影响。结果表明：从产量角度来看,随着采前连续光照光强的升高,生菜地上部的鲜重和干重升高,根的鲜重和干重升高,生菜叶面积、干物质含量均显著增加,生菜的产量也逐渐提高。从品质来看,生菜叶片中可溶性糖含量随连续光照光强的升高而升高,硝酸盐含量随光强的升高逐渐降低。采前LED连续光照处理后,随着连续光照光强的升高,生菜叶片中AsA含量逐渐升高,生菜叶片DHA含量呈先升高后降低的趋势。     

植物工厂LED光质调控对生菜幼苗生长的影响

为探讨植物工厂中不同光质对生菜幼苗生长的影响,本研究选用5种不同红蓝光配比的LED光质开展了试验。结果表明：红光∶蓝光=3∶2的光质配比下生菜叶片数、株高、茎粗、主根长、叶面积、植株干重、地上部干重和地下部干重均最大,有利于生菜的营养生长;红光∶蓝光=1∶1与红光∶蓝光=3∶2的光质配比下植株鲜重和壮苗指数均较大,且差异不显著;红光∶蓝光=3∶2的光质配比有利于生菜叶片叶绿素和氮含量的增加,能促进光合作用,提高光能利用率。综合各指标表明,红光∶蓝光=3∶2是适于植物工厂生菜育苗的光质配比。     

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。     

田间条件下UV-B辐射增强对大豆生长及光合特性的影响

为明确UV-B辐射增强对大豆生物量、叶绿素含量以及光合特性的影响,在田间条件下模拟UV-B辐射增强,对大豆相关指标进行了测定与分析。结果表明:UV-B辐射增强对大豆生长具有抑制作用,花期株高、干质量分别降低21.8%、77.0%,鼓粒期分别降低18.9%、20.8%;总体使大豆叶片的类黄酮、MDA含量增加,其中分枝期分别增加61.7%、35.2%,花期分别增加28.9%、37.4%,鼓粒期二者增加均不显著;使大豆分枝期、花期和鼓粒期的净光合速率分别降低23.2%、35.9%和20.8%,气孔导度降低,胞间CO_2浓度升高;对叶绿素含量有一定的影响,主要使分枝期叶绿素含量降低19.4%,但对ΦPSⅡ影响不显著。综合分析,UV-B辐射增强对大豆的影响主要体现在抑制叶片净光合速率,降低气孔导度,使得CO_2利用率下降,最终抑制了大豆生物量。     

不同浓度腐殖酸对水培生菜生长的影响

以生菜为试验材料,对无土栽培营养液山崎配方和经验配方添加不同浓度腐殖酸,通过研究其对生菜生长性状(商品生物量、株高、根长、根重)、叶绿素含量、有机酸含量等的影响,探讨腐殖酸用于无土栽培营养液的可行性及其应用效果。结果表明:腐殖酸在较低的浓度水平下可以显著提高生菜的产量,降低生菜有机酸含量。腐殖酸可以作无土栽培营养液的配方成分使用。在山崎配方中添加适当浓度的腐殖酸(0.116%～0.348%)可以显著增加生菜的商品生物量、根重、根长和叶绿素含量。腐殖酸添加在在盐分浓度较高的经验配方Ⅱ时皆有不同程度的负作用。     

LED光质和光强对藜蒿生长和品质的影响

为了探究LED不同光质和光强处理对藜蒿(Artemisia selengensis)生长和品质的影响,试验设置了红光、蓝光、红光∶蓝光=8∶1、红光∶蓝光=4∶1、红光∶蓝光∶绿光=4∶1∶1和红光∶蓝光∶紫外光=20∶5∶1 6种光质,60、100、140μmol/(m~2·s)3种光强对藜蒿进行人工光源的水培研究。结果表明,与其他光质相比,蓝光照射处理下藜蒿2个茎的高度、粗度和单株新增部分地上鲜重和地上干重均为最高,且培养25 d时茎高显著高于其他光照处理。蓝光处理下,藜蒿茎中可溶性蛋白质含量显著高于其他处理,红∶蓝=4∶1处理下,藜蒿茎中可溶性糖含量最高,红光∶蓝光∶紫外光=20∶5∶1处理下,藜蒿茎中维生素C含量最高。3种光强下藜蒿在茎高、茎粗、单株新增部分地上鲜重和地上干重指标上均无显著差异。综上所述,蓝光照射有利于藜蒿生长,可改善部分营养品质,试验光强对藜蒿生长无显著影响。     

UV-B辐射促进红壤水稻土中碳氮转化

以母质相同而有机质含量不同的两种水稻土(高有机质土,HO;低有机质土,LO)为对象,研究了三种强度的紫外(UV-B)辐射对两种土壤碳、氮转化的影响。结果表明:随着UV-B辐射强度的增加,土壤有机碳(TOC)含量降低,而可溶性有机碳(DOC)含量增加;UV-B辐射促进了土壤有机碳的降解和硝态氮的增加。在高强度的UV-B(2.83 W·m~(-2))辐射处理96 h后,LO和HO土壤的TOC含量分别减少了9.89%和10.16%,而DOC含量分别提高了39.24%和50.50%;同样辐射条件下,LO和HO土壤NO_3~--N含量分别比接受辐射前增加了74.48%和81.87%。因此,在农业生产中为了保护土壤碳库,减少氮素损失,应尽量避免地表裸露以降低UV-B辐射对土壤碳、氮转化的影响。     

莴苣产量性状比较和相关性分析

[目的]为了筛选出适合贺州气候生长的莴苣（Lactuca sativa var.angustana Irish）品种并探索影响莴苣产量各性状间的相关性。[方法]以11个莴苣品种（永安红莴笋、冬寒红尖叶莴笋、紫箭香笋王、八号红尖叶、永安飞桥香笋王、翠绿长青、南韩红笋、农博士尖叶8号、东方红尖叶、韩国红尖叶、柳兴莴苣）作为试验材料,测定单株商品重、单株茎重、株高、块茎高及茎粗5个性状。[结果]翠绿长青为淘汰品种;柳兴莴苣各项性状指标均表现较低;而其他品种间的差异较小,适合发展;产量性状间均达到了极显著相关,且块茎重和株高两性状对莴苣的商品量影响较大。[结论]该研究可为贺州市更好地发展蔬菜产业和保障农民增产增收提供品种依据。     

UV-B增强对作物生产影响的研究回顾与展望

大气平流层臭氧耗损引起的地表紫外辐射(UV-B)增强是气候变化问题之一。UV-B辐射增强对作物生长、生理代谢、产量及品质的影响受到人们普遍关注。通常借助两种方法开展模拟试验研究,即平方波模型法和太阳追踪模型法。UV-B辐射增强引起作物生长受阻、分蘖数减少、株高下降、叶面积和叶绿素含量下降、光系统Ⅱ受抑、光合效率降低;UV-B辐射增强导致活性氧代谢失衡、叶片气孔器受到破坏、叶绿体结构变形、基粒片层排列紊乱;UV-B辐射增强使作物有效穗数、穗粒数、千粒重下降,导致产量下降;UV-B辐射增强对籽粒蛋白质影响因作物、品种而异。未来应加强UV-B辐射增强影响作物内源激素代谢分子机制研究、区域和全球模拟及其应对措施研究。     

不同光强的LED白光与红蓝光对生菜生长及营养元素含量的影响

在人工光植物工厂中研究了不同光强的LED白光和红蓝光对营养液水培生菜生长、营养元素含量和累积量的影响。试验设置白光（WL）和红蓝光（RB）两个光质处理,光周期为16/8 h,分别设定三个光强：150（WL150、RB150）、200（WL200、RB200）和250（WL250、RB250）μmol·m^-2·s^-1,其中红蓝光光强比为4∶1,光暗周期16/8 h。结果表明,光强增加有促进生菜生长作用,随光强增加生菜地上部干、鲜重明显增加,WL200和WL250处理下生菜地上部干重比WL150分别提高了24.6%和49.7%。与红蓝光相比,白光显著提高生菜叶面积和地上部生物量。红蓝光提高了生菜叶片中大中量元素（N、P、Ca、Mg）和微量元素（Mn、Zn）的含量,白光则提高了K的含量,光质对C、Fe和Cu含量无明显影响。白光或红蓝光下不同光强对生菜叶片营养元素含量的影响并没有表现出明显的规律,只是红蓝光在200 μmol·m^-2·s^-1光强下多种营养元素（N、P、Ca、Mg、Mn、Cu和Zn）含量到达最大。在白光200 μmol·m^-2·s^-1的光强下,P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu和Zn的累积量最大,而在红蓝光250 μmol·m^-2·s^-1的光强下,10种营养元素的累积量均最大。相同光强下,红蓝光有利于生菜体内N、P、Ca、Mg、Mn和Zn含量的提高,而白光则更有利于C、N、P、K、Mg和Fe等的累积。因此白光处理更有利于促进生菜生长,并提高生菜体内N、C、P、K、Mg和Fe的累积量,其累积量的提高主要是由较高的生物量决定的。