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。     

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。     

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。     

LED红蓝光光强日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,将定植后的生菜一天中18 h光期均分为6段,分别用T1(0:00-3:00)、T2(3:00-6:00)、T3(6:00-9:00)、T4(9:00-12:00)、T5(12:00-15:00)、T6(15:00-18:00)表示,研究了4种光强模式(CK:恒定光强处理;L1:光强先升高后降低的光照处理;L2:强弱光交替的光照处理;L3:光强先降低后升高的光照处理)对水培生菜生长和品质的影响。结果表明：处理7 d后,与其他处理相比,CK处理提高了地上部鲜重、根鲜重和叶面积,SPAD(Soil and Plant Analyzer Development)与其他各处理无显著性差异;与CK处理相比,处理14 d和21 d后L1、L2、L3地上部鲜重、根鲜重和叶面积均无显著性差异,各处理在14 d的SPAD无显著性差异,在处理21 d后,L2、L3的SPAD显著高于L1和L2。处理7 d后,L1处理促进了可溶性糖、可溶性蛋白的积累,同时降低了硝酸盐含量;与CK相比,其他各处理均提高了抗坏血酸含量、总酚含量和类黄酮含量。处理14 d后,L1处理促进了抗坏血酸、总酚、...     

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。     

采收前补光对营养液断钾下生菜生长及品质的影响

以意大利耐抽薹生菜为试材,在塑料大棚水培条件下,研究了营养液处理(1/2园试配方营养液,采前两周施用不含钾的1/2园试配方营养液)和采前补光时长处理(0 h、24 h、48 h、1week)组合对生菜生物量、品质、矿物质元素含量的影响。结果表明:营养液断钾处理降低了生菜叶片中的钾含量,提高了钠、钙、镁含量。随着补光时间的延长,生菜中钾、钠、钙、镁含量呈下降趋势,T48处理的矿物质元素含量最少。采前补光处理不同程度地提高了生菜中的可溶性糖、可溶性蛋白、VC、游离氨基酸含量,同时提高生菜的抗氧化能力,同时降低了硝酸盐含量。营养液采前两周断钾配合采前48 h连续LED蓝光补光处理为低钾优质生菜生产的适宜方案。     

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。     

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光周期对重瓣长寿花生长发育及生理特性的影响

本研究以重瓣长寿花为对象，采用单因素随机区组设计，设置光照强度为500μmol·m^-2·s^-1,光照时长为6 h、8 h、10 h、12 h、14 h,研究不同光周期对重瓣长寿花生长发育及生理特性的影响。结果表明：不同光照时长对长寿花分枝数影响较小，长光照对长寿花株高、冠幅、整体呈现明显增长趋势，整个开花期在不同处理下分枝数变化不显著。最利于控制长寿花开花期开花的光照时长为10 h。不同光照时长处理下可溶性糖含量随着时长的增加呈现下降趋势，同光照时长处理下，长寿花可溶性蛋白含量自初花期后变化幅度明显，且6 h在初花期后与各处理间均达到极显著差异。不同光照时长下，花青素含量呈现明显增长趋势，随着光照时长的增加，花青素呈正比增加趋势，6 h最低，14 h最高。本实验能够精准通过调控光照时长，筛选出最适于长寿花生长发育的光周期，为长寿花补光时长的研究提供基础，具有广泛的应用价值。     

光强及光周期对红叶生菜生长及品质的影响

以香港红边生菜为试材,在不同光强(250、350、450μmol·m~(-2)·s~(-1))和不同光周期(12、14、16 h·d~(-1))处理组合下,研究了光强和光周期对水培生菜生长及品质的影响。结果表明:在移栽的28天内,不同光周期下,增加光强对生菜生长的影响反应不一致,12 h·d~(-1)光周期下,各光强处理对生菜的鲜重无显著差异;14 h·d~(-1)光周期下,生菜的鲜重随着光强的增加呈现出先增后减的趋势,以350μmol·m~(-2)·s~(-1)处理下最佳;16 h·d~(-1)光周期下,各光强处理对生菜的鲜重无显著差异。同一光强下,生菜的鲜重随着光周期的延长而增大。延长光周期、增大光强有助于提高可溶性糖的合成并降低硝酸盐含量,维生素C含量均以350μmol·m~(-2)·s~(-1)处理下最高,可溶性蛋白含量在12 h·d~(-1)+350μmol·m~(-2)·s~(-1)组合处理下为最佳。综合分析得出,光强提高有利于提高生菜的品质,但不利于生菜的生长,在350μmol·m~(-2)·s~(-1)+14 h·d~(-1)组合处理下生菜均有较好的生长和品质指标,是生菜生产最佳的组合处理。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。