LED对植物生长促进作用的研究进展

概述了光在植物生长发育中所起的作用,以及不同波长光对植物生长的影响,并对LED在植物栽培中的应用前景进行了分析。     

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。     

基于多光质灯珠的LED植物灯光照均匀性优化设计方法

基于植物生长对光质与光分布的需求,本文设计了一种能够实现光质对称分布、光分布均匀性高的LED植物灯。在红、蓝、暖白、远红四芯片LED灯珠基础上改进,新的LED灯珠由红、蓝、暖白三种独立可调节的光质组成,并进行二次光学设计和LED阵列设计实现了X方向的光质高均匀度分布与Y方向的光质对称。通过Tracepro软件进行光仿真,得到各光质的光照分布,在实验中测量了各光质的实际光照分布,将两种灯珠的光照分布进行对比。建立了二次光学设计下LED灯珠的光照分布模型,提出了光照强度均匀性的评价函数。最后,根据各光质的光照强度分布对光照均匀度进行计算。本文设计的LED植物灯能精准实现X方向光质分布高均匀性、Y方向光质对称分布,整体光照强度均匀性较高,能够对植物实现高均匀照明。     

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(①PPFD=(180±5)μmol/m2/s时,R∶B分别为2∶8、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2,CK =6500 K;②R∶B=7∶3时,PPFD分别为140 μmol/m2/...     

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。     

不同光色敏室照明环境下的视觉功效研究

在真实教室照明环境中,通过不同色温（6500K高色温、4000K中间色温、2700K低色温）荧光灯照明下,学生完成视觉作业的效率和生理指数变化的比较实验,从人的主观心理感受、血压脉搏等生理效能和视知觉作业绩效三方面,对教室照明中光生物效应与视觉功效的关系进行分析。研究指出教室照明中适宜的光源光色对提高学生视觉功效和学习...     

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。     

LED红蓝光生育期光质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,以恒定供光模式(CK,4R∶1B)为对照,在生菜生长前期、中期和后期研究了3种动态供光模式(L1处理,前期、中期、后期光质设置为3R∶1B、4R∶1B和5R∶1B;L2处理,前期、中期、后期光质设置为5R∶1B、4R∶1B和3R∶1B;L3处理,前期、中期、后期光质设置为4R∶1B、3R∶1B和5R∶1B)对水培生菜生长和品质的影响。结果表明：在相同日累计光积分(DLI)条件下,生育期红蓝光质比例变化对各生长阶段生菜的生物量无影响;生长前期,L2处理促进了生菜营养物质(尤其是抗氧化物质)的积累;生长中期,红蓝光质比例波动的处理不同程度地降低了可溶性糖、总酚、类黄酮和抗坏血酸(AsA)的含量;生长后期,红蓝光质比例波动的处理显著降低了可溶性糖、可溶性蛋白、总酚和类黄酮的含量。综合来看,生育期内红蓝光质比例恒定供光模式优于红蓝光质比例波动的供光模式,更有利于生菜品质的提高。     

基于不同驱动条件下白光LED照明频闪问题的研究

白光LED的主要特点是:低电压、小体积、高效率、绿色环保和超长寿命。目前白光LED照明灯具的研发势头强劲,获得了有效的应用和推广;然而,相对于常规的照明光源,围绕白光LED照明光源的研究相对不足,特别是基于不同驱动条件下的光强输出的频闪问题研究较少。因此需要探讨和研究白光LED照明光源的频闪问题,及时提出有效的解决方法,提高LED照明光源的光输出品质,为市场提供性能更为优异的LED照明光源。     

基于不同驱动条件下白光LED照明频闪问题的研究

目前,随着白光LED性能的快速提升,白光LED照明具有了更大的应用优势。然而,由于白光LED的光输出特性对驱动电源电流输出特性的强烈依赖性,以及在不同的驱动条件下白光LED的光输出具有的频闪问题,文章通过实验的手段,探讨和研究在不同的试验条件下白光LED照明光源的频闪问题、影响因素及对驱动电源性能的要求,并且与常规照明光源的频闪特性进行比较,提出了有效的解决方法,借以提高LED照明光源光输出的品质。     

大功率LED对水生动植物生长的影响

为探究光照条件对水生动植物的影响,基于水生动植物是在全谱太阳光下进化、生长,选择性接收各种平衡光质的事实,进行了单色LED光源对水生植物和水生动物影响,以及紫外线对藻类栖息影响的实验。通过实验得到了LED水族照明灯具的设计参数。     

植物照明LED光源光度系统与光量子系统转化系数的计算和应用

植物对光的利用是以光子为单位吸收和转化的,采用光量子系统中光量子数或光量子密度为单位研究植物对光照强度的需求更合理科学。快速估算光度系统与光量子系统度量单位的转化系数,有利于准确展示科研结果。本文分析得到380～780 nm波段中不同波长的转化系数,在波长550 nm时,转化系数最大,为147.858 lm/μmol。对于单峰LED光谱提出“三点估算法”,转化系数的计算值β与估算值β′之比的平均值为86.1%～93.4%,估算值β′的准确性与光谱的半峰宽、形态密切相关。对于蓝光+红光、蓝光+红光+绿光、白光+红光多种灯珠组合的目标光谱,β与β′之比的平均值为96.1%～105.9%。该研究结果能够快速计算lm、μmol或lx与μmol/(m²·s)的转化系数,为LED在植物照明领域的广泛应用提供技术支持。     

LED峰值波长对多光谱组合白光色参数的影响

多光谱组合的LED在动态照明、光环境、医疗、健康等领域具有广泛的应用前景,但是其光度和色度的一致性和稳定性极大影响着这类技术方案的应用前景。采用6种单色LED使用光谱组合的方式构建了典型色温5500 K和2700 K的白光器件,并对组成白光的单色LED的光谱稳定性进行了分析,仿真实验研究了多种单色LED峰值波长的漂移对色温、显色指数和色坐标的影响。实验表明,红色630 nm和橙色590 nm附近的峰值波长漂移对于色温的影响最大,漂移2 nm左右即可导致色温100 K左右的变化;橙色590 nm的峰值波长漂移对于显色指数的影响最大,在漂移2 nm左右即可导致显色指数的变化大于2;在5500 K附近x坐标的最大变化量0.016出现在红光631 nm的波长变化中,y坐标的最大变化量0.015出现在宝蓝色480 nm的波长变化中;在2700 K附近,x坐标的最大变化量0.016出现在橙色590 nm和红色631 nm的波长变化中,y坐标的最大变化量0.017出现在橙色590 nm的波长变化中。     

城市夜景照明光污染对植物生长的影响

近年来城市夜景照明形成的光污染对人类及全球生态环境的危害日趋严重,特别对植物的生长发育有较大的影响,也越来越为人们所重视,成为生态保护中的热点课题。该文从光对植物生长的作用机理分析,阐述了城市夜景照明可能对植物产生的潜在影响,并提出了防止光污染的主要策略。     

LED不同光照条件对螺旋藻生长的影响

螺旋藻的生长对光环境有着一定的要求。随着科技的发展,我们可以从光强、光谱等多个方面对螺旋藻生长的光环境进行调控。我们利用LED可调光的特点改变了光的强度、光谱等,探究了螺旋藻在不同的光环境下的生长特点,发现了光照的强度和光谱对螺旋藻的生长速度和最终产量都有一定的影响。     

LED技术对照明的影响

发光二极管技术已经历了其主要的技术突破 ,并且其特性在过去的 5年中也得到提高。同时也寄希望于发光二极管在性价比方面还能有提高的空间 ,这将对传统照明技术发出挑战。本文谈谈对于LED发展的看法 ,它的基本特征、与传统光源技术不同点和对于将来性能的设想 ,并提出基于LED的固体形式照明发展的可行性 ,以及对于今天传统的照明技术和商业的长远影响。     

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。     

植物工厂激光二极管照明的生理基础与应用策略

激光二极管(LD)与发光二极管(LED)同为新型半导体光源,在节能、单色光和冷光源等方面优势明显,但在发光角度、照射面积和照射距离方面存在明显差异.LD的波长控制更加精准,光电转换效率更高,输出能量集中,使用寿命更长,照射距离远.LD照射下可栽培植物,可促进植物的生长发育,提高产量积累和品质.基于LD远程激发植物生理活...     

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。