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。      

植物生长灯光源能效的综合评价模型——基于主成分分析方法

光是植物光合作用的能量源,植物生长灯人工补光技术的应用有助于增强农业产出能力、保障食品安全和加快我国现代农业发展。采用主成分分析方法直观定量地研究了普通白炽灯、卤钨灯、普通直管荧光灯、三基色荧光灯、紧凑型荧光灯、荧光高压汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯和高频无极灯等光源的额定功率范围、光效、显色指数、色温与平均寿命等技术指标;识别出了植物生长灯光源技术指标数据的主要成分;主成分分析得分以高频无极灯得分最高,其它依次为高压钠灯、三基色荧光灯、荧光高压汞灯、紧凑型荧光灯、金属卤化物灯、普通直管荧光灯和普通白炽灯,卤钨灯最低。结果表明,模型能全面、客观和科学地对植物生长灯光源能效进行分析与综合评价,辅助植物生长灯在农业领域中的选择与应用。     

光慈菇组培种苗商品化生产技术应用试验

以光慈菇的全鳞茎、心芽、茎尖和种子为外植体,利用植物组培快繁技术培养出完整的无毒植株。试验结果表明,外植体灭菌处理成功率为92%,继代增殖系数最高达2.6,生根率为91.3%,组培苗移栽成活率为95%。该研究成果为光慈菇产业的可持续发展提供了有力的技术支撑。      

基于单片机LED光源在植物组培中的应用研究

基于植物是在全谱太阳光下进化、生长,选择性的接收各种平衡光色的事实,利用自主设计的"基于单片机LED光源"进行了光质、给光方式以及给光时段对不同组培苗生长影响的实验。结果表明:在玉米胚发芽实验中,红蓝光组发芽数最多,增长迅速;对绿豆组培苗生长速率影响,间歇给光优于连续给光方式,用"LED-72-50-16/8"处理,干重提高33%;促进马铃薯芽体分化以及生长,同时供应红光与蓝光,生长速率最佳;给蓝光的时机影响生长速率,给于开始阶段者最佳。     

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(RBⅢ)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(RBⅡ)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(RBⅡ)和白光(W)光质照射培养最佳。     

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。     

民族药用植物走马胎快繁技术

以走马胎茎段为外植体,研究了不同植物生长调节剂、光照、pH值和添加物对不定芽的诱导、增殖和生根的影响。研究表明:培养基WPM+2.0 mg/L BAP+0.2 mg/L NAA+0.2 mg/L 2,4-D最有利于走马胎茎段腋芽的诱导;培养基WPM+2.0 mg/L BAP+0.2 mg/L NAA有利于走马胎腋芽的不定芽诱导和增殖;走马胎腋芽增殖的最佳pH值为6.0,当培养光照达到100 μmol/（m·s）时,最有利于走马胎不定芽生长;培养基中分别加入1 g/L蛋白胨、50 g/L椰汁和50 g/L香蕉,均有壮芽的效果,其中香蕉的效果最佳。最佳的生根培养基是MS+2.0 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA,生根率达93.3%,根系生长良好,移栽至椰糠∶河沙=2∶1的混合基质中,走马胎生长良好,成活率达95%。      

郁金香“红色印象”鳞片不定芽的诱导方法

以郁金香"红色印象"鳞片为材料,研究了不同消毒方法、不同植物生长调节剂及不同层鳞片对不定芽诱导的影响。结果表明:诱导愈伤组织的最佳培养基:MS+NAA1.0 mg/L+6-BA0.5 mg/L,诱导率达31.7%,诱导不定芽的最佳培养基:MS+1.0mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA,诱导率达6.7%。内层鳞片对不定芽诱导效果最好,诱导率达10%。     

组培苗蒸腾速率和水分利用率动态检测

利用图像分析方法,根据质量守恒定律获得组培苗的生长信息和蒸腾失水信息.通过Logistic方程、线性方程和非线性双曲线方程拟合组培苗生物量与培养时间、水分损失与培养时间以及组培苗蒸腾失水量与生物量形成的关系,建立组培苗生长预测模型、组培苗蒸腾失水模型与组培苗水分利用率模型,并由此计算出组培苗蒸腾速率和水分利用率.通过测定不同氮素水平、继代次数差异下的茅苍术组培苗蒸腾速率和水分利用率,发现茅苍术组培苗的蒸腾速率和水分利用率随培养时间的增加而减少,继代次数少、培养基中氮素含量高的组培苗,蒸腾作用强.     

影响甘蔗机械收割蔗蔸质量的农艺因素研究

研究了在大田生产机械收获条件下,甘蔗品种、种植行距和倒伏甘蔗等农艺因素对机收蔗蔸质量的影响.结果表明:甘蔗品种对机收蔗蔸质量有明显影响,表现为品种脱叶性较好的蔗蔸留茬高度较小、品种纤维分含量较高的蔗蔸破头率较低,品种的脱叶性对蔗蔸破头率、纤维分含量对蔗蔸留茬高度的影响没有明显规律;在1.0～1.3m种植行距范围内,随着行距加大,蔗桩开裂长度明显减小,蔗蔸的地下总芽数、低位芽数和活芽数则显明增加,1.2～1.3m种植行距的机收蔗蔸质量优于1.0～1.1m种植行距;与不倒伏甘蔗比较,倒伏甘蔗的蔗蔸留茬高度和蔗蔸破头率都显著提高,提出了选用抗倒性强品种和增强蔗株抗倒力,有利于提高机收蔗蔸质量的做法.     

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。     

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。      

新型远红光辐照对水稻种子萌发及幼苗生长的影响

从植物光控发育角度出发,研究基于新型荧光粉封装的远红光LED灯辐照对水稻种子萌发及幼苗生长发育的促进效果。利用（Y,Gd）3（Ga,Sc）5O12:Cr3+远红光荧光粉封装LED器件作为直接光源,将LED芯片发射450 nm蓝光转化为峰值波长为730 nm的远红光,应用对比试验,观测远红光LED辐照和普通白光辐照两种光照模式下3个品种水稻的种子发芽率、发芽势、发芽指数、幼苗根长、株高、茎粗及干物质质量变化。结果表明,经远红光LED辐照后的水稻种子发芽参数得到了显著提高,发芽势提高了6.38%～16.20%,发芽率提高了2.81%～10.33%,发芽指数提高了24.12%～30.84%。远红光LED辐照亦促进水稻幼苗生长发育,根长、株高、茎粗增长速率提高了3.01%～22.96%、14.58%～14.68%、14.50%～14.74%。干物质量増幅约为2.22%～6.06%。新型远红光辐照是提高水稻种子萌发效率和幼苗生长发育的有效途径。      

设施农业可调光质精确补光系统

针对环境温度、光质和光强对农作物光合作用的影响,提出结合实时环境检测、特定波段补光与定量决策的精确补光方法,设计了基于反馈控制机制的定量决策算法。以单片机为核心控制器件,设计了可调光质的精准补光系统,可根据温度及红蓝光目标光强与实时光强的差值精确计算补光量,通过PWM占空比调整LED输出光强。实验结果证明系统可实现按需补光;采用的LED光源较白炽灯节能54%,较荧光灯节能83%;在相同LED光源时,较常规LED补光系统的节能率在不同光质阈值和气候条件下具有一定波动,平均节能在30%以上。     

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。     

一种叶绿素实时检测的新方法

介绍了一种基于MINIPAM荧光仪调制脉冲式荧光检测技术的LED辐照叶绿素荧光参数的实时检测方法。该方法利用可编程电源为LED列阵提供恒流输出驱动,LED列阵作为激发叶绿素产生荧光的光化光,利用MINIPAM荧光仪对植物光系统II的稳态荧光Fs、光适应下最大荧光Fm’进行检测,并结合环境测控系统的测量,综合分析环境因素对实际量子效率、实际电子传递速率等参数的影响。MINIPAM荧光仪通过与上位机通信,可以进行实时在线监控。     

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。