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。     

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。     

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...     

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不同光质条件对饵料微藻小球藻生理生长的影响

随着行业对高质量水产养殖需求的日益增加，饵料微藻的工业化LED培养受到越来越多的重视。本文通过室内培养实验，研究了不同光质(红蓝光4∶1、红蓝光2∶1、红蓝光1∶2、红蓝光1∶4、蓝光、红光、白光)对典型饵料微藻普通小球藻(Chlorella vulgaris)生理生长特征的影响。结果表明红蓝光1∶4作用下普通小球藻生长效果最佳，其最大细胞密度为(1.80±0.03)×10⁸ cells/mL、最大比生长率为(1.09±0.12)d^-1、叶绿素a含量为(20.71±1.00)mg/L;蓝光更有利于普通小球藻总蛋白质的合成和积累，其含量为(1.22±0.08)g/L;红蓝光1∶2的光质更有利于总氨基酸的合成和积累，其含量为(10.92±0.50)mmol/L;红蓝光1∶4的光质更有利于藻细胞总脂的合成，其含量为(37.67±1.155)%。红蓝光1∶4光质条件培养的普通小球藻产量更高，拥有较多储能物质，作为饵料微藻的质量更高。本结果为高质量饵料微藻工业化LED培养提供了参考方案。     

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。     

不同LED光质对绿叶生菜生长的影响

选用半结球生菜和散叶生菜两种绿叶生菜为试材,在其他生长条件相同的情况下,设置3个红蓝光配比,分别为R∶B=4∶1、R∶B=3∶1、R∶B=1∶1,探究不同LED光质对绿叶生菜生长的影响。结果表明:半结球生菜在株高、横径、叶片数、单株鲜重、地上部鲜重方面均随着红光的增多呈上升趋势,并在R∶B=4∶1下达到最大,而地下部鲜重和根冠比在R∶B=1∶1下达到最大;散叶生菜的株高、横径、叶片数、单株鲜重和地上部鲜重均在R∶B=3∶1下达到最大。结论:在本试验设置的3种光配比中,R∶B=4∶1最有利于半结球生菜的生长,R∶B=3∶1最有利于散叶生菜的生长。     

不同LED光配方对番茄幼苗生长调控的研究

为筛选出适用于番茄工厂化壮苗培育和温室幼苗防徒长的LED光配方,以荷兰瑞克斯旺番茄品种"瑞粉882"为试验材料,研究了不同LED光配方处理((1)PPFD=(180±5)μmol/m~2/s时,R∶B分别为2∶8、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2,CK=6500 K;(2)R∶B=7∶3时,PPFD分别为140μmol/m~2/s、160μmol/m~2/s、180μmol/m~2/s、200μmol/m~2/s;(3)PPFD=(75±5)μmol/m~2/s时,R∶B分别为1∶2、1∶3,CK=6500 K)对番茄幼苗生长特性的影响。结果表明:一定范围内,光强较高时(PPFD=(180±5)μmol/m~2/s)最适合番茄幼苗生长的光质为R∶B=7∶3;特定光质下(R∶B=7∶3)最适合番茄幼苗生长的补光强度为PPFD=200μmol/m~2/s,可以作为室内全人工光番茄育苗的补光参考方案;弱光下(PPFD=(75±5)μmol/m~2/s)R∶B=1∶2对番茄幼苗徒长的调控效果最好,可以作为温室番茄育苗防徒长的补光参考方案。     

LED不同光质对滇重楼生长、光合特性、皂苷含量及产量的影响

以3年生滇重楼种苗为试验材料,采用LED光源精确调制光质,以白光为对照,研究橙、蓝、绿、橙/蓝(8∶1)、橙/蓝/绿(8∶1∶1)5种不同光质对滇重楼生长、光合特性、皂苷含量及产量的影响。结果表明:蓝光有利于滇重楼的生长及干物质积累;橙/蓝/绿(8∶1∶1)处理下滇重楼叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均为最高,橙光处理下最低;蓝光处理下滇重楼根茎皂苷含量及产量最高。     

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。     

蓝光比例对植物工厂小白菜生长及品质的影响

为研究植物工厂条件下不同蓝光比例对小白菜(白玫瑰和青梗菜)的生长和营养品质的影响,总光强为250μmol·m~(-2)·s~(-1)下设置3个光照处理:CK(W150R100),T1(W120R80B50),T2(W90R60B100)。高比例蓝光可以促进小白菜叶色加深,抗氧化能力的提高,可溶性糖和可溶性蛋白质含量增加升以及促进硝酸盐含量的降低。两个品种对光质变化的响应有差异,白玫瑰较青梗菜受到光质变化的影响较大。白玫瑰的维生素C和抗氧化能力比青梗菜高;而青梗菜的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白质和硝酸盐含量比白玫瑰高。     

LED红蓝光质对三种蔬菜苗期生长和光合色素含量的影响

在设施水培条件下,以豌豆、黄瓜和番茄为试验材料,以LED面板灯为人工光源,以白光为对照,研究红蓝光强比对三种蔬菜苗期生长的影响,为植物工厂豌豆、黄瓜和番茄的育苗提供科学依据。结果表明,三种蔬菜苗叶绿素a、叶绿素b含量受红蓝光比例影响较小,且光合色素总含量对红蓝光强比的敏感程度不同,豌豆苗最高,番茄苗最低。类胡萝卜素含量受红蓝光强比影响较显著。豌豆苗在红蓝光1∶1处理下地上部分鲜重、根系鲜重和根长最大,地上部分干重、根系干重、株高和茎粗则受红蓝光比例影响较小。黄瓜苗在白光处理下地上部分鲜重和根系干重最大,但没有显著差异。黄瓜苗根系鲜重、和地上部分干重和茎粗受红蓝光质影响不显著,株高在红蓝3∶1处理下最高,根长在红蓝光1∶1处理下最高。番茄苗生物量及株高、根长、茎粗在白光下均显著高于其它处理。     

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植物保鲜灯对玫瑰花保鲜的影响

为了研究LED植物保鲜灯对玫瑰花保鲜的影响,我们将设计的光谱可调的LED植物保鲜灯用于玫瑰花保鲜实验,通过调节RGB LED的光谱组成,得到光质比分别为R+G+B、G+B、R+G、G的实验组,并以自然光照射为对照组,每组内再设置三组光照周期分别为6 h、9 h、12 h的实验组。通过测定不同光处理组玫瑰花采后日失重率以及抗氧化物质的含量变化,探究最适合玫瑰花保鲜的光条件。实验结果表明,R+G光质、较短的日光照时长对玫瑰采后鲜重保持效果最好;对抗氧化物质多酚、类黄酮、花色苷的促进作用最显著的光质和光照时长分别是R+G+B(9 h/24 h)、R+G(6 h/24 h)、R+G(6 h/24 h)。     

蓝光耦合UV-A对红甜菜营养品质的影响

以红甜菜为供试材料,调控不同LED的蓝光(450 nm)与UV-A(400 nm)的强度比,紫外光(UV-A)与蓝光(B)比例分别为0∶50(T0)、5∶45(T5)、10∶40(T10)、15∶35(T15)、20∶30(T20)处理,统一总光强为50μmol·m~(-2)·s~(-1),以研究蓝光耦合UV-A对红甜菜营养品质的影响,为工厂生产功能性蔬菜提供照明策略参考。试验结果表明,蓝光耦合UV-A对红甜菜的生物量、可溶性糖、硝酸盐和维生素C无显著性影响;T5处理的类黄酮含量最大,较对照增加了14.99%;T10处理的游离氨基酸含量最高,较对照增加了58.19%,在T15时,红甜菜的叶绿素含量和花色苷含量最高,较对照分别增加了33.33%和17.34%。T15处理可以作为提高红甜菜色素的光照方案。     

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。