LED红蓝光质及其光周期对萝卜苗生长及生物量的影响

采用LED光源在温度可控的培养室内研究LED红蓝光质及其光周期对萝卜苗期生长与生物量累积的影响。结果表明,红蓝光质比对株高有显著影响,高红蓝比例光质处理促进了生长11天时萝卜的地上部生长,增加了叶片SPAD值(叶绿素含量),而长周期光照对株高无影响或略有提升作用。萝卜苗生长18天时,光质和光周期处理对萝卜苗真叶数量、老叶和新叶SPAD均无显著影响。高红蓝比光质处理下胚轴长度显著高于低红蓝光质比处理;相同红蓝比光质条件下长明期照射处理的下胚轴长度显著高于低红蓝光质比处理。高红蓝光质比处理有利于根长发育,但根直径形成与光周期和光质都有关。低红蓝光质比和短明期处理条件下萝卜地上部鲜重、干重最高,而高红蓝光质比和长明期处理条件下萝卜根鲜重及干重、地上部干重、总干重和根冠比最高。总之,光质和光周期影响萝卜的生长发育,较高的红蓝比与较长的明期有利于提高萝卜地下部生长和产量;反之,有利于地上部生长和产量。     

不同光质补光对番茄、黄瓜幼苗生长的影响

研究4种不同光质(红、橙、蓝、绿光)LED灯补光对番茄、黄瓜幼苗生长的影响。结果表明:红、蓝光补光处理下番茄幼苗的真叶面积、全株干鲜重、地上部干鲜重、壮苗指数、光合色素含量均显著高于其他处理,红光、绿光补光处理下番茄幼苗的株高、茎粗显著提高;各光质补光处理均显著降低黄瓜幼苗的株高,提高黄瓜幼苗的壮苗指数,并以红、蓝光效果最佳,而红、橙、蓝光补光处理均显著降低黄瓜幼苗的叶绿素含量。     

红蓝LED光对水稻秧苗形态建成的影响

以自然光为对照,采用LED光源,研究红光、蓝光、红蓝组合光(RB74、RB11、RB47)对水稻秧苗形态建成的影响。结果表明:不同配比红蓝LED光对水稻秧苗形态建成有显著影响,含有红光的处理植株生物量积累较高,同时红光下株高显著高于其他处理,B处理的株高显著低于其他处理,而红蓝光处理的茎粗较粗,且RB74和RB47处理的叶片数较多,所有LED光处理的根冠比都显著大于CK处理,RB74处理的壮苗指数显著高于其他处理。结果表明:植株的株高、茎粗、叶片数、根长和根数及生物量的积累与红蓝光比例变化无显著趋势关联性,RB74和RB47处理下叶片数较多,生物量分配较多在地上部尤其在叶片,有利于光能的吸收而使植株长势较为健壮。     

不同LED光强、光质对三七种苗生长及光合特性的影响

为了筛选出适合三七种苗生长的光强、光质,选取LED红、橙、绿、蓝、白五种质光,设置50μmol·m~(-2)·s~(-1)、100μmol·m~(-2)·s~(-1)、150μmol·m~(-2)·s~(-1)和200μmol·m~(-2)·s~(-1)四个光强梯度处理,每天光照12小时,2月后测定根、茎和叶的鲜重、株高、株幅、F_v/F_m、F_v/F_o与光合速率。结果表明,橙光与蓝光处理的根冠比显著大于绿光与白光处理。橙、蓝和白光随光强的增加,根鲜重呈现出先增加后减少的趋势,光强在100μmol·m~(-2)·s~(-1)时根鲜重达到最大值。红光在光强为50μmol·m~(-2)·s~(-1)时根鲜重最大,增加光强会导致根鲜重与F_v/F_m显著下降。绿光对根鲜重的影响不明显,但随光强的增加会导致F_v/F_m显著下降。     

光质对金线莲组培苗生长和主要化学成分的影响

研究光质对金线莲组培苗生长和主要化学成分含量的影响。在湿度、温度、CO2浓度和光合光量子通量密度(PPFD)都一致的条件下,以白光(荧光)为对照,测量7种单色光处理金线莲组培苗生长量和叶绿素、总黄酮、蛋白和糖的含量。结果表明:白光处理比单色光处理更有利于金线莲组培苗鲜重、干重和叶绿素含量的积累,也更有利于茎粗的增长。和白光相比较,波长660nm红光处理能促进金线莲组培苗株高增长和蛋白的积累,但不利于叶绿素、总黄酮和糖含量的积累;波长442nm蓝光处理能促进叶面积的增长;波长452nm蓝光处理能促进总黄酮的积累。蓝光处理总黄酮含量均大于红光处理。绿光处理有利于糖的积累。     

基于Taguchi方法的LED光质对生菜保鲜效果的影响

LED红蓝光处理采摘后的蔬菜有利于缓解其叶绿素等物质的降解,从而达到延长其保鲜期的效果,但是不同的蔬菜需要的红蓝光质配比不同,并且光处理周期以及照度都会对保鲜效果产生影响。本文利用Taguchi方法对影响生菜保鲜效果的因素进行了实验研究,同时运用ANOVA理论分析出因子对品质的影响程度,进而找出影响保鲜效果的关键因素为光质,进一步设计探究实验,设置红光(R)、蓝光(B)、红蓝6∶1(R∶B=6∶1)、红蓝7∶2(R∶B=7∶2)、红蓝2∶1(R∶B=2∶1)共5组不同光质比的LED光源,找出了适用于室温下生菜贮存的最佳光源光质为红蓝7∶2、红蓝2∶1。     

LED光质对水培瞿麦生长及氮磷吸收的影响

在设施条件下,采用水培的方法栽培瞿麦,在人工光照培养箱内以不同的发光二极管(LED)为光源,探讨了不同LED光质处理(白光、红光、红蓝1:3)对水培瞿麦生长及氮磷吸收的影响。结果表明,红蓝1:3下瞿麦的茎粗和生物量最大,红光下最小;瞿麦的开花时间也受光质影响,与白光和红光相比,红蓝光处理下瞿麦花期提前10天;不同光质对瞿麦氮磷含量没有影响,而红光有益于根系氮吸收和地上部磷吸收,红蓝光则有益于地上部氮吸收。总之,LED红蓝1:3下可促进瞿麦生物量的累积和开花,提高地上部氮磷的吸收量,有利于水培瞿麦的生长。     

弱光条件下光质与连续光照对水培生菜生长与品质的影响

在密闭植物生长室中,采用LED光源研究了弱光条件下光质与连续光照对水培紫叶生菜和绿叶生菜产量和品质的影响。结果表明,绿叶生菜和紫叶生菜地上部鲜重及根系鲜重都在连续光照处理下显著提高。光周期条件相同时,紫叶生菜在红蓝光比例2∶1光质下地上部鲜重要显著大于红蓝光比例1∶2,绿叶生菜则无显著差异。连续光照处理对紫叶生菜和绿叶生菜总酚和类黄酮含量的影响因光质而异。光照时长相同时,紫叶生菜和绿叶生菜总酚和类黄酮相对含量都有随红光比例增加而显著降低的现象出现。紫叶生菜抗坏血酸含量都随光照时长增加而显著降低。紫叶生菜可溶性糖含量和可溶性蛋白含量受红蓝光比例和光照时长变化影响不显著。光照时长对绿叶生菜可溶性糖含量的影响因光质变化而异。光质相同条件下,绿叶生菜可溶性蛋白含量在连续光照处理下显著降低,且绿叶生菜可溶性糖和可溶性蛋白含量对光质变化的响应因光照时长差异而不同。     

LED光质对三种叶色生菜光谱吸收特性、生长及品质的影响

在温室条件下,水培盆栽三种叶色生菜,探究光质对不同叶色生菜生长和品质的影响。结果表明,不同LED光质照射下三种叶色生菜光合色素在330~500nm和640~690nm存在光吸收高峰,在500~640nm和690~800nm吸光度很小且变化幅度小。三种生菜叶绿素a、类胡萝卜素及总光合色素均在红蓝组合光照射下有最大含量,在红光照射下有最小含量,但三种叶色生菜叶绿素b对LED光质的响应不同。在不同LED光质照射下的三种生菜生长有显著不同。绿叶生菜和紫叶生菜在白光照射下地上部鲜重最大,红叶生菜在红蓝组合光照射下最大。红蓝组合光显著提高了三种生菜地上部干重。品质方面,绿叶生菜总酚含量随着氮水平提高显著降低,紫叶生菜和红叶生菜无显著变化。三种生菜类黄酮含量在不同氮水平下均无显著差异,花青素含量存在品种间显著差异,红叶生菜>紫叶生菜>绿叶生菜,受氮水平影响不明显。绿叶生菜和紫叶生菜可溶性糖含量随着氮水平提高稍有减少,而红叶生菜相反。绿叶生菜总酚含量在红蓝组合光下显著高于同品种的其他处理,紫叶生菜和红叶生菜在白光下最高。三种生菜类黄酮含量在白光、红蓝组合光、蓝光下高于红光照射。三种生菜花青素含量在红蓝组合光照射下最大,而在红光照射下最小。紫叶生菜和红叶生菜可溶性糖含量均在红蓝组合光照射下最大,白光照射下最小,绿叶生菜相反。     

不同光质补光对菜心生长及品质的影响

研究了不同LED光质补光[红光(R)、蓝光(B)、绿光(G)、橙光(O)、白光(W)]对菜心生长和品质的影响。结果表明:相对于不补光对照(CK),不同光质补光均促进了菜心生长,提高了株高、茎粗和叶片数;除绿光外,不同光质补光处理均显著提高了菜心的生物量。与CK相比,蓝光、红光和橙光处理显著提高了菜心薹茎中的VC含量;蓝光、绿光补光均显著提高了菜心薹茎和叶片中的可溶性糖含量;绿光处理显著提高了菜心产品器官的游离氨基酸含量。综合生物量和营养品质,蓝光LED最适宜菜心补光。     

LED红蓝光质比及其光周期对樱桃萝卜品种生长与产量的影响

采用LED光源在室内可控环境下研究了红蓝光配比(R∶B)与光周期对樱桃萝卜生长与产量的影响,以探索适合樱桃萝卜工厂化生产的光照条件。试验设置了2种红蓝光比(1R∶1B、2R∶1B)和2种光周期(12/12、16/8)。结果表明,光周期为12/12时,1R∶1B和2R∶1B处理的真叶数、叶片叶绿素含量、根长、根直径、根体积以及地上部和肉质根干鲜重均无显著差异。光周期为16/8时,2R∶1B处理显著提高了樱桃萝卜的根直径、根体积和肉质根干鲜重,同时略增加了地上部干鲜重和新叶叶绿素含量。光质一定时,叶片叶绿素含量随光周期延长显著增加。光质2R∶1B、光周期16/8处理的真叶数、新叶叶绿素含量、根长、根直径、根体积、地上部和肉质根干鲜重以及根冠比均为最高。总之,光质和光周期共同影响樱桃萝卜的生长发育,较高的红蓝比与较长的明期有利于提高樱桃萝卜地上部和肉质根的生长发育。     

LED光质、光强对西洋参生长及光合作用的影响

采用LED光源在室内可控环境下设置2R:1B(Q_(2:1))、3R:1B(Q_(3:1))和4R:1B(Q_(4:1)) 3种红蓝光质比例,50μmol·m~(-2)·s~(-1)(I_(50))和80μmol·m~(-2)·s~(-1)(I_(80)) 2种光强,共6个处理。研究了LED光质与光强对2a西洋参整体形态指标、叶绿素含量以及光合的影响。结果表明:在不同的LED光质与光强处理下,茎高、总柄长、叶长、叶宽及叶绿素含量随着生长时间延长均逐渐增大,且变化趋势相对一致。茎粗、总柄粗直径随着生长时间延长呈现先增大后减小的趋势,但不同处理间存在差异。西洋参在生长第52～59天期间生长缓慢。同一光强水平,LED光质对叶长、叶宽的影响均为Q_(3:1) Q_(2:1) Q_(4:1),同一光质水平下,LED光强对西洋参形态指标的影响表现为I_(50) I_(80)。同一光强处理下,LED光质比处理对西洋参叶片光合能力的影响不大。同一光质处理下,在80μmol·m~(-2)·s~(-1)处理下西洋参具有较强的光合能力。Q_(3:1)I_(50)处理下,茎高最高,总柄长、叶长、叶宽最长,茎粗、总柄粗直径较大,叶绿素含量最高,生长势最强,始终表现为最佳,是利于西洋参生长的最佳条件。     

LED光质对于生菜生长的影响

为了研究不同红蓝光质配比的LED光源对生菜生长的影响,本文设置红(R)、蓝(B)光质比分别为R∶B=4∶1,R∶B=1∶3,R∶B=1∶4,R∶B=2∶1的四组光源,并以白光LED照射为对照组,在光周期,光照强度的相同的情况下照射生菜,探究不同光质对于生菜子叶、真叶、株高的影响并进行分析,分析结果表明对生菜生长最有利的光质是R∶B=4∶1。该研究可应用于植物工厂领域,提高生产效率。     

LED红蓝光光强及光周期对草莓匍匐茎生长和开花结果的影响

为探究不同LED红蓝光及光周期对草莓匍匐茎生长和开花结果的影响，以期找到最高效的植物工厂草莓育苗光环境配置，以“章姬”草莓为研究对象，设置了300μmol·m^-2·s^-1和500μmol·m^-2·s^-1两个光强，定植前25 d统一采用12/12 h光周期，25 d后设置12/12 h、16/8 h、24/0 h这3种光周期，共6种光环境处理。研究结果发现，25 d前草莓匍匐茎数增长缓慢，50 d前子苗数增长缓慢，50～65 d时间段子苗数增长速度最快。500μmol·m^-2·s^-1光强处理下，草莓株高、茎粗、地上部干鲜重、子苗数均显著高于300μmol·m^-2·s^-1光强下。其中，500μmol·m^-2·s^-1,24/0 h光周期处理下，产生了最多的子苗数、开花数和结果数；500μmol·m^-2·s^-1,16/8 h光周期处理...     

光强和光周期对大麦草生长速率的影响

LED光源以其节能环保、光参数可控等优势成为植物生长首选补光光源,在水培牧草培养箱中得到有效利用。本文利用水培技术在植物生长培育中的优势,以大麦草为试验对象,开展光强和光周期的试验研究。牧草培育过程分为种子萌发和麦草生长两个阶段,其中种子萌发期间培养箱内温度设为28℃,相对湿度控制在80%以上,黑暗条件下催芽3 d;麦草生长期间培养箱内温度设为26℃,相对湿度控制在60%～80%,采用峰值波长分别为660 nm和445 nm大功率红、蓝LED光源,其红光与蓝光的光强比为7∶3,采用控制变量法,分别探究不同光强和光周期对大麦草生长速率的影响。试验结果表明:当光周期固定为12 h·d~(-1),光强从150～900μmol·m~(-2)·s~(-1)逐渐增加的过程中,大麦草生长速率的各项评价指标均呈现先升高后降低的趋势,其中株高、平均叶面积、鲜重、干重和叶绿素含量均在600μmol·m~(-2)·s~(-1)达到最大值;当光强固定为600μmol·m~(-2)·s~(-1),分别在4 h·d~(-1)、8 h·d~(-1)、12 h·d~(-1)、16 h·d~(-1)、20 h·d~(-1)、24 h·d~(-1)的光周期下进行试验,发现16 h·d~(-1)的光周期下大麦草生长速率评价指标值最高、长势最好。据此可以确定适合大麦草高效生长的LED光照环境,此试验结果将为大规模、全天候、自动化牧草培养箱的设计提供数据支持。     

不同LED光照时长对菜心生长与品质的影响

研究LED光源下不同光照时长(12h、15h与18h)对营养液栽培菜心生长及品质的影响。结果表明,随着LED灯光照时间的延长,植株鲜重及叶片可溶性糖含量显著提高,菜心的菜薹粗与叶片数相应增加,而叶片的可溶性蛋白含量以及薹茎的游离氨基酸的含量显著降低。菜心叶片的硝酸盐含量均随光照时间的延长而增加,但增幅不明显。适当延长光照时间能显著增加菜心叶片维生素C的含量,以15h处理最高。     

高压电场对优化小麦种子生长特性的时效性

探索高压电场对作物种子影响的时效性是保证种子在有效期内实现市场流通的前提。为了进一步揭示高压电场对小麦种子影响的时效性规律,用不同的高压电场强度对小麦种子处理后贮存不同时间,测定了不同处理条件对小麦种子幼苗株高、根长、鲜重、干重及叶绿素质量浓度、POD和SOD活性、MDA体积分数的影响,分别利用Independent-Samples t Test方法和数据包络分析方法进行了分析,得到了生物效应与不同贮存时间的关系。实验结果表明,在0.5～6.0 kV/cm场强范围内,不同高压电场处理条件以及种子贮存不同时间,对生物效应的影响程度不同。贮存0和10 d时,多个高压电场处理条件对作物种子的影响是显著的。而贮存20 d后,高压电场对作物种子的显著性影响逐渐消失。     

LED灯不同光质对番茄生长形态特征的影响

以发光二极管作为照明光源,利用5种不同光配方的LED灯(7R/1B、5R/1B、4R/1B、3R/1B、2R/1B)在室内对水培番茄进行全人工光照明试验,以探究LED灯不同光质对番茄生长形态特征的影响。结果表明:红蓝配比3R/1B的LED灯照明处理的番茄总体比其它几种光配方的照明处理的更有利于番茄形态生长。株高、节长合理,茎干粗壮,第一穗、第二穗及单株果数多,穗果重、单株总质量更大,单粒果重,第一穗及单株坐果率都比较高,第二穗果糖度最大。2R/1B照明处理的番茄植株矮、节间短、叶片短、穗高矮,生长形态优势一般。5R/1B照明处理各时期叶片基本是各处理中最长的。不过第一穗、第二穗、单株总结果的果数最少,第二穗果重、单株果总重最小,第二、第三穗果单颗果粒较轻,第一穗坐果率和单株总坐果率较低,对提高番茄质量产量效果一般。7R/1B照明处理的后期番茄植株顶端优势明显,茎干纤细,直径基本为处理中最小,第一穗果单颗果粒均值最轻,糖度低,徒长趋势明显,不利于健苗壮苗。这一试验结果对以后番茄种植栽培和LED类研发都有着一定的指导与借鉴意义。     

LED红蓝光生育期光强变化模式对水培生菜生长与品质的影响

在环境可控的密闭植物工厂内,将定植后的生菜全生育期均分为3个生长阶段,分别用生长前期、生长中期和生长后期表示,每段7 d,共计21 d,以恒定供光模式(CK,200μmol·m^(-2)·s^(-1))为对照,在生菜生长前期、中期和后期研究了5种动态供光模式(L1处理,前期、中期、后期光强设置为100μmol·m^(-2)·s^(-1)、100μmol·m^(-2)·s^(-1)和400μmol·m^(-2)·s^(-1);L2处理,前期、中期、后期光强设置为100μmol·m^(-2)·s^(-1)、150μmol·m^(-2)·s^(-1)和350μmol·m^(-2)·s^(-1);L3处理,前期、中期、后期光强设置为100μmol·m^(-2)·s^(-1)、200μmol·m^(-2)·s^(-1)和300μmol·m^(-2)·s^(-1);L4处理,前期、中期、后期光强设置为100μmol·m^(-2)·s^(-1)、250μmol·m^(-2)·s^(-1)和250μmol·m^(-2)·s^(-1);L5处理,前期、中期、后期光强设置为100、300和200μmol·m^(-2)·s^(-1))对水培生菜生长、营养品质和抗氧化系统的影响。结果表明:生长前期,低光强处理显著降低了生物量和抗氧化物质含量;生长中期,随光强升高,抗氧化物质含量显著得到提高,活性氧含量也得到显著提升;生长后期:L1处理在满足生菜产量的同时显著提高了可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉、抗坏血酸(AsA)、总酚和类黄酮的含量且植株抗氧化能力达到最高水平。相同能耗条件下,在保证生菜生长前期和中期正常生长前提下适当降低光强,在生长后期适当增加光强能够显著提高生菜营养品质和抗氧化能力。总之,在相同日累计光积分(Daily Light Integral, DLI)条件下,L1处理对其生物量无显著提高,但能够明显改善水培生菜的品质,LED红蓝光生育期光强变化模式运用于植物工厂对提高生菜品质的潜力较大。