光質(zhì)對五種溫室植物生長量及品質(zhì)的研究進(jìn)展_瞿犇.pdf

第 期 中 國 照 明 電 器 年 月 研究與探討文章編號 光質(zhì)對五種溫室植物生長量及品質(zhì)的研究進(jìn)展 瞿 犇 董涵非 金德智 石明明 楊 瑩 鄒 軍 郭春鳳 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)理學(xué)院 上海 海南玫瑰谷產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司 海南三亞 摘要 光是植物進(jìn)行光合作用的必備條件 其光質(zhì)對植物的生長發(fā)育和品質(zhì)有著至關(guān)重要的影響 本文挑選 種 經(jīng)濟(jì)價值較高的溫室植物 辣椒 草莓 火龍果 藍(lán)莓 人參 作為代表 通過綜述不同光質(zhì) 紅 藍(lán) 紅藍(lán)混合光等 對植物生長量以及生長品質(zhì)的影響 總結(jié)出 種植物的最佳光質(zhì)配比 為 種植物的栽培技術(shù)提供參考 關(guān)鍵詞 光質(zhì) 植物 生長量 品質(zhì) 最佳光質(zhì)比 中圖分類號 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 基金項目 上海市 年度 科技創(chuàng)新行動計劃 農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域項目 智能化節(jié)能型垂直農(nóng)場硬件設(shè)施及控 制軟件開發(fā)及示范 上海市 年度 科技創(chuàng)新行動計劃 農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域項目 人工光型植物育苗工廠光源及光 環(huán)境控制系統(tǒng)研究 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)重點畢設(shè)項目 光熱效應(yīng)對白酒陳化影響研究 作者簡介 瞿 犇 本科生 主要從事光對植物生長發(fā)育的影響研究 為共同第一作者 通訊作者 郭春鳳 博士 講師 主要從事光學(xué)檢測方面的研究 鄒 軍 博士 教授 主要從事半導(dǎo)體材料與器件等研究 引 言 種植業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的核心產(chǎn)業(yè) 加強農(nóng)業(yè)種植技 術(shù)的研究對全球人口健康和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了重要積 極的影響 并為國際市場提供了新的發(fā)展機(jī)遇 傳 統(tǒng)的種植業(yè)主要依靠太陽光 它是植物生長環(huán)境的關(guān) 鍵限制因子 也為植物進(jìn)行光合作用提供能力來源 但是太陽光也會遇到極端天氣或是太陽直射點偏差 等問題的影響 導(dǎo)致植物吸收不到足夠的陽光而阻礙 其生長 因此 人工植物補光的研究十分必要 讓植 物不再受限于自然環(huán)境的限制 植物的生長量以及 品質(zhì)也可以得到大幅度提升 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需要應(yīng)用先進(jìn)的植物栽培技術(shù) 以保證 即使在不利的室外條件下或在高密度栽培系統(tǒng)中也 中國照明電器 年 能獲得高產(chǎn) 特別是在溫室園藝和生長室中 光質(zhì)是 一個重要影響因子 因而 為了明確光質(zhì)對植物 生長量以及品質(zhì)的影響 以及提高溫室植物工廠中生 育期較短 對光照強度需求適中 株型相對較矮小的 植物的產(chǎn)量 本文挑選 種經(jīng)濟(jì)價值較高的溫室 植物 辣椒 草莓 火龍果 藍(lán)莓 人參 作為代表 綜 述了光質(zhì)對這 種植物的生長量及品質(zhì)的影響 為 種植物的栽培技術(shù)提供參考 常見的幾種光質(zhì) 雖然大多數(shù)植物主要對紅光 藍(lán)光及其組合光響 應(yīng)較為敏感 但是不同植物對各種光質(zhì)的響應(yīng)效果不 同 不能忽視其他光質(zhì)對植物的影響 本文綜述的光 質(zhì)主要包括紅光 藍(lán)光 綠光 紫光以及紅藍(lán)組合光等 紅 光 紅光的波長在 是作物生長發(fā)育過 程中必不可少的光質(zhì) 能抑制植物節(jié)間伸長 延遲花 分化和增加花色素苷等 并且是大多數(shù)植物響應(yīng) 最為敏感的光質(zhì)之一 很多研究論證了紅光對植物 的影響 如董桑婕等 王佳淇 和彭鑫 均發(fā)現(xiàn) 紅光對草莓的生長有顯著影響 謝佐沐等 的研究 更進(jìn)一步地提出紅光提高火龍果內(nèi)的有益物質(zhì)的含 量 如葉綠素 內(nèi)源激素等 鄧柯丹等 發(fā)現(xiàn)補充紅 光能抑制人參角質(zhì)酶和細(xì)胞壁降解酶的活性 加強了 人參抵御病害的能力 等分別測試了 的 種波段的紅光 結(jié)果也驗證了紅光對植 物生長發(fā)育的影響 其中 的紅光整體上促進(jìn) 了冠層的最佳光合作用 藍(lán) 光 藍(lán)光的光譜范圍為 大多數(shù)植物有 顯著的影響 一般情況下 可以縮短葉間 提高氮 碳 比例 刺激植物的抗氧化狀態(tài)并增加有益物質(zhì) 含量 如多酚 維生素 和類胡蘿卜素等 但 是在綜合效果上不如紅光 董桑婕 等 王佳淇 發(fā)現(xiàn)藍(lán)光加快辣椒的生長 但是總體效果不如紅光 張晶 的研究表明增加藍(lán)光的比例有益于蛋白質(zhì)的 積累 同時維持植物體內(nèi)的有益物質(zhì)處于較高的水 平 而盧貝 的實驗發(fā)現(xiàn)藍(lán)光會抑制植物株高 其他光質(zhì) 植物對除紅光 藍(lán)光以外的光質(zhì)不太敏感 相對 來說 綠光具有一定的研究價值 有抑制藍(lán)光促進(jìn) 氣孔開放的作用 在紅藍(lán)混合光的基礎(chǔ)上 任躍 英等 發(fā)現(xiàn)補充綠光會加速人參傷口愈合并促進(jìn)人 參皂苷單體含量 尤小婷等 和楊艷敏 則發(fā)現(xiàn)加 入綠光能提升植物的開花率并且提高單株產(chǎn)量 等也證明了綠光可促進(jìn)生菜生長 特別是短 波長綠光可用于植物的活躍生長 也有相應(yīng)的研究 表明 補充少通量的紫外光有助于提高生菜中花青素 的含量 等發(fā)現(xiàn)紫外區(qū)域的光質(zhì)會激發(fā)部分 植物的防御機(jī)制 影響到植物活性化合物的合成 羅 鑫輝 等發(fā)現(xiàn)加入紫光可以加快辣椒內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的 運輸 進(jìn)而會提高辣椒幼苗干物質(zhì)積累 混合光 鑒于紅光和藍(lán)光對于大多數(shù)植物均有顯著的影 響 很多學(xué)者將紅藍(lán)光作為混合光中最為理想的光 質(zhì) 紅藍(lán)光的配比也是現(xiàn)今主流的研究方向 盧 貝 和王華碩 的研究發(fā)現(xiàn)紅藍(lán)光對植物的影響 普遍優(yōu)于單色光質(zhì) 在此基礎(chǔ)上 馬艷等 以設(shè)施 辣椒為研究對象 其中紅光 藍(lán)光 和紅光 藍(lán)光 均能大幅度增加辣椒中維生素 的含量 魏帛 軒等 對人參在展葉期至枯萎前進(jìn)行了不同光照 處理 包括白光 藍(lán)光 黃光 紅光和紅藍(lán)混合光補光 結(jié)果顯示 紅藍(lán)光的效果最好 對于人參根粗 根鮮重 有一定促進(jìn)作用 且顯著增加了人參光合作用的凈光 合速率和胞間 濃度 光質(zhì)對植物生長量的影響 植物通過補光不僅可以使植物更好地生長 而且 可以提高作物的產(chǎn)量 甚至可以加快作物成熟的周 期 而且通過人工補光的植物不再受限于自然環(huán)境 的影響 即使在惡劣的條件下也可正常生產(chǎn) 辣 椒 董桑婕等 用紅光和藍(lán)光兩種光質(zhì)對辣椒 進(jìn)行補光 均可顯著促進(jìn)辣椒 幼苗生長以及干物質(zhì)的積累 并提高壯苗指數(shù) 而且 紅光的效果更為顯著 劉玉兵等 進(jìn)行了 紅藍(lán) 混合光的處理 發(fā)現(xiàn)紅光 藍(lán)光 和紅光 藍(lán)光 對辣椒幼苗的生長促進(jìn)作用較為顯著 并提高了 植株的地上和地下的鮮質(zhì)量以及干質(zhì)量 這與張謹(jǐn) 薇等 和馬艷等 認(rèn)為的紅光 藍(lán)光 更利于 辣椒幼苗生長的結(jié)論基本符合 羅鑫輝等 和王翠 立等 在紅藍(lán)光的基礎(chǔ)上分別增加了紫光和白光 其中增加紫光能夠更好地促進(jìn)辣椒幼苗的生長 并向 營養(yǎng)器官中運輸和積累同化產(chǎn)物 提高了辣椒幼苗葉 第 期瞿 犇等 光質(zhì)對五種溫室植物生長量及品質(zhì)的研究進(jìn)展 片的光量子吸收和積累能力 增加白光也可進(jìn)一步地 增加辣椒植株株高 莖粗 葉長 葉寬等 周華等 發(fā)現(xiàn)加入一定量的 可以增加辣椒幼苗的葉片 數(shù)量和面積 等進(jìn)一步測試了更寬的紫外光 譜 發(fā)現(xiàn)在辣椒苗期補充 可使辣椒幼苗更強 壯健康 并可提高移栽后辣椒植物的產(chǎn)量 根據(jù)以上綜述分析發(fā)現(xiàn) 辣椒幼苗對于紅光和藍(lán) 光的響應(yīng)較為敏感 其中當(dāng)紅光含量較多時 對辣椒 的地上鮮重和干重等具有一定的促進(jìn)作用 所以對 于辣椒的補光 如果要增加辣椒的果實產(chǎn)量 建議以 紅藍(lán)兩種顏色的芯片作為光源 最適宜的光質(zhì)配比為 紅光 藍(lán)光 之間 這樣可以最大程度上保 證光源的利用效率 并能對辣椒的生長起到較大的促 進(jìn)作用 而針對觀賞性辣椒 溫室辣椒等的補光時 可以根據(jù)實際情況增加一定量的紫光 白光或紫外光 來促進(jìn)辣椒植株高度 葉片數(shù)量 葉片面積的增長 保 證具有較好的觀賞性與產(chǎn)量 草 莓 等評估了草莓 植株在高壓鈉燈和不同 光質(zhì)下的生長狀 態(tài) 發(fā)現(xiàn) 光質(zhì)下的植株表現(xiàn)出更高的株高 葉 片 花序和冠數(shù) 王佳淇等 的試驗表明紅光有利 于草莓葉片的縱向增長及莖的伸長 藍(lán)光有利于草莓 葉片的橫向增長 這和 的研究結(jié)論基本一 致 補充紅光和藍(lán)光利于提高草莓的生長狀態(tài) 彭 鑫 則采用不同單色光光質(zhì)對草莓 章姬 進(jìn)行實驗 后 認(rèn)為紅光最有利于草莓生長量的增加 盧貝 的實驗也論證了這一觀點 紅光有利于草莓株高 葉 柄長 莖粗增長 而藍(lán)光處理下草莓葉片數(shù)為最高 但 在一定程度上藍(lán)光抑制了植物株高 盧貝也進(jìn)一步 表明紅藍(lán)組合光相比單色光 能顯著優(yōu)化草莓植株的 形態(tài)指標(biāo) 并且更有利于果實的生長和發(fā)育 這與王 華碩 得出的結(jié)論基本一致 而吳鵬飛等 進(jìn)一 步提出了相比于紅光或藍(lán)光等單一光質(zhì) 混合光在一 定程度上更適合草莓組織的培養(yǎng) 在此基礎(chǔ)上 錢舒 婷等 表明紅光 藍(lán)光 的混合光非常有助于 促進(jìn)草莓植株的光合作用和生長 從而提高果實的產(chǎn) 量 張晶等 以 紅顏 草莓植株為實驗材料 表明 用紅光 藍(lán)光 進(jìn)行補光 最有利于提高日光溫 室草莓果實產(chǎn)量 而在三色混合光的研究中 吳慧玲 等 試驗表明以白光 紅光 藍(lán)光 的光譜組 合在大棚草莓中更有利于產(chǎn)量的提升 從以上分析發(fā)現(xiàn) 使用紅光或藍(lán)光進(jìn)行補光均對 草莓的生長有益 而使用紅藍(lán)光等組合光質(zhì)更加利于 促進(jìn)草莓植株的光合和生長 提高果實的產(chǎn)量以及草 莓莖尖組織的培養(yǎng) 所以在選擇植物補光光源時 可 以主要選取紅藍(lán)配比 最適宜的光質(zhì)配比為紅光 藍(lán) 光 之間 火龍果 陳心源等 對火龍果 進(jìn)行 補光處理 發(fā)現(xiàn)分化的花芽數(shù)量增多 在藍(lán)光 紅光 時 花芽分化數(shù)量最多 平均單產(chǎn)達(dá)到了每株 在此基礎(chǔ)上 尤小婷等 加入了綠光進(jìn)行 補光試驗 采用了 種不同的光質(zhì)進(jìn)行補光 研究表 明各補光處理使火龍果提前開花 上市 提高了火龍 果的產(chǎn)量 其中紅光 綠光 藍(lán)光 補光處理 能夠獲得最多的花芽數(shù)量 最高的成花枝率和最高單 果重 錘度和單株產(chǎn)量 而針對提高火龍果的催花效 果 陳丹 的研究表明使用紅黃光進(jìn)行補光的催花 效果最為顯著 黃文靜等 則發(fā)現(xiàn)紅綠光最有利于 火龍果胚愈傷組織培養(yǎng) 相同培養(yǎng)時間內(nèi)可獲得更多 的愈傷組織 且細(xì)胞活性最佳 綜上所述 火龍果對藍(lán)光的響應(yīng)較小 但是對于 其他各色的光響應(yīng)程度要遠(yuǎn)高于辣椒 草莓等其他作 物 所以在提高火龍果產(chǎn)量的基礎(chǔ)上 兼具考慮植物 補光設(shè)備的制作成本 可以采用全光譜的 補光 設(shè)備 在節(jié)約資源的基礎(chǔ)上 起到最好的補光效果 且 實施方式簡單 較為容易推廣 藍(lán) 莓 楊艷敏等 以 都克 藍(lán)莓 為 試驗材料的研究首先表明 紅光處理的藍(lán)莓株高較 高 但長勢纖弱 鮮干重較低 藍(lán)光處理使藍(lán)莓組培苗 矮壯 不利于藍(lán)莓組培苗增殖和生根 但這與施杰 等 研究發(fā)現(xiàn)的藍(lán)光處理對藍(lán)莓株高提升效果最好 的結(jié)論略有不同 不過兩者的研究均表明了一定的 紅藍(lán)混合光質(zhì)有利于藍(lán)莓苗的生長和發(fā)育 這和張棟 等 的結(jié)論相符 等的研究進(jìn)一步指出 增 加紅藍(lán)光中藍(lán)光的比例會導(dǎo)致藍(lán)莓組織分化能力更 強 增加紅光的比例可以促進(jìn)藍(lán)莓組織培養(yǎng)幼苗鮮重 含量的形成 楊艷敏 認(rèn)為紅光 藍(lán)光 的 基礎(chǔ)上添加 綠光可以顯著改善藍(lán)莓組培苗的整 體生長狀況 施杰 推薦紅光 藍(lán)光 更有助于 促進(jìn)藍(lán)莓總干質(zhì)量和總鮮質(zhì)量的積累 差異應(yīng)該來源 于兩者選取的藍(lán)莓品種不同 而王佳淇 的研究表 中國照明電器 年 明對藍(lán)莓生物量的影響 紅藍(lán)光處理下株高 枝條長 度和粗度顯著增加 這些變化在紅光 藍(lán)光 的 條件下表現(xiàn)尤為明顯 而經(jīng)過對花期的統(tǒng)計分析 研 究發(fā)現(xiàn)補光處理相比于自然光處理能夠提前進(jìn)入盛 花期 在紅光 藍(lán)光比例為 的處理下 盛花期最早 出現(xiàn) 但同時果形指數(shù)顯著降低 而在紅光 藍(lán)光比 例為 的處理下 單果質(zhì)量和果實的橫縱徑顯著 增加 綜合考慮藍(lán)莓的生長周期和產(chǎn)量等因素 增加紅 光的比例雖然可以縮短藍(lán)莓的生長周期 但是會減小 果實大小 所以在對藍(lán)莓補光時 可以適當(dāng)增加紅光 含量 但是不宜過高 建議紅藍(lán)光比例在 之間 并添加一定程度的綠光來促進(jìn)藍(lán)莓組培苗的 生長 人 參 等研究表明 補充紅光顯著提高了人參 生長發(fā)育和光合作用 補 充遠(yuǎn)紅光不影響人參莖芽長 但改善了葉面積 提升 了地上部和根部的生長 等的研究發(fā)現(xiàn)可以 利用遠(yuǎn)紅光來保持人參的底莖硬度并延長栽培期 魏帛軒等 研究進(jìn)一步指出 經(jīng)過紅藍(lán)光處理的人 參長勢更佳 莖高比未補光的高出 根干則 高出 紅黃光可以提高植株的高度 藍(lán)光可 以增加根的粗度 而藍(lán)黃光則能夠增加葉片的長度和 高度 紅藍(lán)光對于人參的生長有一定促進(jìn)作用 包括 莖高 根粗 根鮮重和根干重等方面 與紅藍(lán)混合光 相比 白光對于根的生長稍微更為明顯 但整體差異 并不大 因為人參屬于喜陰的植物 不宜受到過高的光照 強度 所以若在自然光條件下種植 為減小成本 可以 在人參上面進(jìn)行遮陰處理 采用透過的部分自然光可 以使人參獲得適宜的光質(zhì) 當(dāng)種植在密林下時 需要 人工光源對其進(jìn)行補光處理 紅藍(lán)光混光的光源優(yōu)勢 要大于白光光源 光質(zhì)對植物品質(zhì)的影響 人工植物補光不僅可以增加植物的產(chǎn)量 而且可 以增加植物的品質(zhì) 例如提升其有益物質(zhì)的含量 如氨基酸 維生素 可溶性糖等 加強植物抵御病 害的能力和減少運輸過程中植物損失的營養(yǎng)物質(zhì) 辣 椒 董桑婕 等研究結(jié)果表明補充紅光和藍(lán)光都可 以增加辣椒葉片的光合色素含量 其中紅光的效果更 為顯著 而毛奇 等研究也表明紅光處理能夠保持 采后辣椒果實質(zhì)量 增加蛋白質(zhì)和維生素 含量 藍(lán) 光處理則有利于保持辣椒素和維生素 的高含量 并 且提高了氨基酸的營養(yǎng)價值 馬艷 在研究辣椒果 實中重要的營養(yǎng)成分維生素 時 發(fā)現(xiàn)紅光 藍(lán)光 的混合光均更利于提高辣椒果實維生素 含量 以及游離氨基酸的形成 這符合了張謹(jǐn)薇 研究表 明的紅光 藍(lán)光 時 辣椒幼苗相較于其他處理 表現(xiàn)出更高的凈光合速率 蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度 而 劉玉兵 的研究通過在紅光中適當(dāng)添加藍(lán)光 可以 提高辣椒幼苗的品質(zhì) 這種現(xiàn)象可能是因為紅藍(lán)光 組合光增強了辣椒幼苗葉片對光量子的吸收和積累 能力 同時保護(hù)了光合系統(tǒng)膜的完整性 使光合電子 傳遞更加順暢 羅鑫輝 綜合考慮了碳氮代謝 葉 綠素?zé)晒夂蜕L等方面的情況 并指出在紅藍(lán)光的基 礎(chǔ)上增加紫光有助于促進(jìn)辣椒幼苗營養(yǎng)器官中同化 產(chǎn)物的積累 王翠立 和周華 分別加入了白光 和紫外光 補充白光可以促進(jìn)光合產(chǎn)物在辣椒果實中 的積累 進(jìn)而提高可溶性糖 可溶性蛋白和維生素 的含量 也明顯提高了觀賞辣椒果實 中維生素 含量 均改善了果實品質(zhì) 等發(fā)現(xiàn)補充藍(lán)光會明顯提高辣椒素的產(chǎn)生率 而與單 色光相比 紅藍(lán)光的組合顯著改善了辣椒顏色和含油 樹脂含量 這和 認(rèn)為紅光和藍(lán)光可以增加 辣椒素含量的結(jié)論基本一致 且補充白光可以增加辣 椒芳香氨基酸的含量 光質(zhì)的影響效果很大程度上取決于辣椒基因型 大多數(shù)情況來說 經(jīng)過紅光和藍(lán)光處理后的辣椒品質(zhì) 均得到了提高 其中紅光的效果更為顯著 所以在選 取植物補光設(shè)備時 應(yīng)該優(yōu)先考慮紅光的配比 而根 據(jù)紅藍(lán)光對辣椒幼苗的凈光合速率 氣孔導(dǎo)度和蒸騰 速率的處理 最適宜的光質(zhì)比為紅光 藍(lán)光 也 可適量加入其他光質(zhì)的含量來保證更高品質(zhì)的果實 光照被普遍認(rèn)為是保存或改善辣椒果實品質(zhì)的 有效且有前途的策略 所以在運輸過程中 可以適當(dāng) 地使用紅光和藍(lán)光進(jìn)行補光 以提高辣椒的質(zhì)量和硬 度 減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失 草 莓 彭鑫 對草莓采用不同單色光質(zhì)處理后 發(fā)現(xiàn) 紅光處理可明顯促進(jìn)草莓果實糖 可溶性蛋白和花青 素積累 綠光和紫光處理則具有不同程度的抑制效 第 期瞿 犇等 光質(zhì)對五種溫室植物生長量及品質(zhì)的研究進(jìn)展 應(yīng) 這和王麗娟 的發(fā)現(xiàn)基本吻合 紅光以及紅光 為主的光質(zhì)可以顯著促進(jìn)草莓凈光合速率 并且可以 增加葉片中可溶性糖含量 其中光質(zhì)配比為紅光 藍(lán) 光 的促進(jìn)效果最為突出 等著重研究了 藍(lán)光對草莓的影響 發(fā)現(xiàn)補充藍(lán)光提高了草莓果實的 酶活性和抗氧化能力 可以保持較高水平的總酚酸 抗壞血酸和總糖含量 張晶 的研究表明草莓果實 中的可溶性固形物和維生素 含量隨著紅光與藍(lán)光 比值的增大而增加 而可溶性蛋白含量則隨著紅光與 藍(lán)光比值的增大而減少 這一結(jié)果表明 增加紅光比 例有利于碳水化合物的合成 而增加藍(lán)光比例則促進(jìn) 蛋白質(zhì)的積累 王佳淇 和劉怡 以及許安 的 研究均表明紅光 藍(lán)光和紅藍(lán)組合光顯著增加了草莓 果實在著色初期的總花青素 葉綠素的含量以及果實 可溶性物質(zhì)含量和酸含量積累 顯著地提高了草莓的 品質(zhì) 促進(jìn)草莓果實提前著色 分析比較以上的研究 可以發(fā)現(xiàn)草莓對紅光以及 紅藍(lán)光的響應(yīng)較為敏感 而像藍(lán)光和紫光等單色光質(zhì) 反而會起抑制效應(yīng) 所以在選取植物補光光源時 應(yīng) 優(yōu)先考慮紅藍(lán)配比的光源 而鑒于單色光質(zhì)會引起抑 制效應(yīng) 需要謹(jǐn)慎考慮是否加入其他光質(zhì) 并且視草 莓的品質(zhì) 適量地調(diào)整紅光與藍(lán)光的比例 結(jié)合各項 品質(zhì) 較適宜的光質(zhì)比為紅光 藍(lán)光 火龍果 顧鑫慧 的研究表明紅光有利于火龍果可溶性 固形物 甜菜苷和可溶性蛋白含量積累 藍(lán)光有利于 火龍果維生素 有機(jī)酸的積累 謝佐沐 的研究 更進(jìn)一步地提出紅光能夠促進(jìn)火龍果莖的糖代謝和 氮代謝 而藍(lán)光則對火龍果莖的氮代謝有促進(jìn)作用 此外 白光有助于火龍果莖合成碳水化合物 陳心 源 的研究表明用紅光 藍(lán)光 的補光方式可以 獲得最佳的果實品質(zhì) 其中可溶性固形物 含量 和固酸比最高 并且 補光處理能通過促進(jìn)葉片光合 作用產(chǎn)生更多原料 抑制火龍果果實中酸性轉(zhuǎn)化酶 的活性 以減少蔗糖向葡萄糖和果糖的分解 此外 補光還調(diào)控了蔗糖磷酸合成酶 和蔗糖合 成酶 的合成方向 從而促進(jìn)果實中蔗糖的積累 并提高 含量 目前補光實驗主要是對紅皮紅肉型火龍果的研 究 紅光 藍(lán)光和白光都能一定程度上提高火龍果的 品質(zhì) 所以可以考慮全光譜的 補光 而考慮經(jīng)濟(jì) 成本 最適宜的光質(zhì)比為紅光 藍(lán)光 藍(lán) 莓 等驗證了紅光在一定程度上促進(jìn)了藍(lán)莓的 營養(yǎng)生長 藍(lán)光有利于葉綠素和花青素含量的增加 單色光能顯著影響藍(lán)莓葉片蛋白質(zhì)含量和抗氧化酶 等 張棟 的研究表明 對比白光處理 不同的紅藍(lán)光 比促進(jìn)了藍(lán)莓幼苗的生長 提高了藍(lán)莓幼苗的光合色 素合成 從而提高了藍(lán)莓苗的品質(zhì) 其中紅光 藍(lán)光 處理的葉綠素 總?cè)~綠素含量最大 紅光 藍(lán)光 處理的葉綠素 含量最大 紅光 藍(lán)光 處 理的胡蘿卜素含量最大 但是張棟在試驗中沒有改變 紅光的比例 只是改變了藍(lán)光的占比 而王佳淇 的研究中提高了紅光的占比 發(fā)現(xiàn)紅光 藍(lán)光 是溫室栽培補光措施的更佳選擇 這也和施杰 的 研究結(jié)果一致 當(dāng)紅光 藍(lán)光 時 葉片的葉綠素 含量 可溶性糖含量和碳氮比均增加 而當(dāng)紅光 藍(lán) 光 時 葉綠素含量和淀粉含量顯著增加 但胞間 濃度卻大幅降低 此外 紫外光處理不能提高葉 片的光合作用和碳水化合物合成 但有效地促進(jìn)了氮 含量的增加 綜上所述 可以發(fā)現(xiàn)紅藍(lán)光對藍(lán)莓幼苗有很好的 促進(jìn)作用 而紫外光雖然抑制了光合速率 但是提高 了氮含量 所以在人工補光時 建議選擇紅藍(lán)配比的 補光光源 最適宜的光質(zhì)比為紅光 藍(lán)光 而根 據(jù)實際所需 可以考慮是否加入紫外光等 人 參 任躍英等 發(fā)現(xiàn)對人參綠光處理會加速人參愈 傷組織的老化過程 而藍(lán)光則有促進(jìn)其生長的效果 此外 不同光質(zhì)還對人參愈傷組織中的單體皂苷成分 產(chǎn)生不同的影響 具體而言 綠光處理能夠促進(jìn) 和 等人參皂苷的含量增加 其含量分別為 和 并且其含量與光質(zhì)所具能量高 低存在一定關(guān)系 鄧柯丹等 發(fā)現(xiàn)人參的角質(zhì)酶活 性在藍(lán)光和黃光下最低 分別為 顯著低于紅光和白光 藍(lán)光對細(xì)胞壁降解酶產(chǎn) 生的抑制效果最好 其果膠酶 活性分別為 纖維素酶 葡萄糖苷 酶 活性分別為 紅光處 理對人參黑斑病的發(fā)生具有顯著的抑制作用 其次為 藍(lán)光 白光處理條件下 病害發(fā)生最為嚴(yán)重 等和 等的研究中都強調(diào)了補充遠(yuǎn)紅 光是改善人參皂苷合成的重要途徑 可以有效地提 高總皂苷和人參皂苷含量 保證人參芽生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì) 中國照明電器 年 效益 通過以上分析 確定了紅光和藍(lán)光會對人參黑斑 病菌產(chǎn)生胞外降解酶的活性具有抑制作用 且兩種光 質(zhì)在田間對于人參黑斑病的發(fā)生發(fā)展具有良好的抑 制效果 所以在對人參進(jìn)行補光時 應(yīng)該首先考慮紅 光以防止病害的發(fā)生 再根據(jù)人參所處的生長階段 適量地加入綠光 藍(lán)光或遠(yuǎn)紅光 光質(zhì)對植物生長發(fā)育的影響 盡管植物對光質(zhì)的特定反應(yīng)大多數(shù)可以預(yù)測 但 由于許多不同反應(yīng)相互影響 植物整體的反應(yīng)難以預(yù) 測 以紅光為例 紅光通常作為照明光譜的基礎(chǔ) 可以影響兩個包括光合色素在內(nèi)的光系統(tǒng) 光系統(tǒng) 簡稱 和光系統(tǒng) 簡稱 是光合作用 在一系列蛋白質(zhì)超分子中進(jìn)行電荷分離和光合電子 轉(zhuǎn)換的場所 多數(shù)情況下 紅光有助于將光能從 向 轉(zhuǎn)換 使更多的激發(fā)能向 分配 以穩(wěn) 定兩個光系統(tǒng)之間的傳輸 但紅光過量的時候會使 和 之間不平衡 導(dǎo)致 受到一定的損害 以至超出植物自身的調(diào)節(jié)閾值 最終導(dǎo)致光合速率的 減慢 所以不同的光質(zhì)會導(dǎo)致植物光反應(yīng)速率的不 同 作用在暗反應(yīng)中 有機(jī)物 的合成上 以至 影響了植物的生長發(fā)育 這個現(xiàn)象也與王佳淇 的研究發(fā)現(xiàn)相符 藍(lán)莓 在紅光 藍(lán)光 處理下單果質(zhì)量和果實橫縱徑顯 著增加 而在紅光 藍(lán)光 處理下果形指數(shù)顯著 降低 顯然過量的紅光導(dǎo)致抑制了藍(lán)莓的生長發(fā)育 而補充藍(lán)光雖然能維系這兩個光系統(tǒng)間的平衡 但過 量也會抑制植物下胎軸伸長 氣孔開放和葉綠體運動 等 也正如盧貝 所研究的 藍(lán)光處理下草莓葉片數(shù) 為最高 但在一定程度上藍(lán)光抑制了植物株高 結(jié)論與展望 本文通過綜述光質(zhì)對 種溫室植物 辣椒 草莓 火龍果 藍(lán)莓 人參 生長量及品質(zhì)的影響 總結(jié)出這 種植物的最佳光質(zhì)配比 其中響應(yīng)較顯著的有紅 光 藍(lán)光以及兩者的組合光 但對于不同植物而言 對光質(zhì)的需求存在差異 不能忽視其他光質(zhì)對植物的 影響 未來 可適當(dāng)增加除紅藍(lán)光質(zhì)之外如黃光 紫外光方面的研究 優(yōu)化光譜組成以獲得更好的植物 補光效果 這些總結(jié)及分析將為后續(xù)在 種溫室植 物的栽培技術(shù)研究提供參考 參考文獻(xiàn) 王立浩 蔬菜種業(yè)的現(xiàn)狀及展望 蔬菜 魏晶晶 宋世威 劉厚誠 紅藍(lán)光對蔬菜品質(zhì)影響的研 究進(jìn)展 照明工程學(xué)報 劉文科 楊其長 植物光質(zhì)生物學(xué)與植物工廠發(fā)展 科技導(dǎo)報 吳昊 光質(zhì)對臭菜生長特性及營養(yǎng)品質(zhì)影響規(guī)律 研究 哈爾濱 東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 許大全 高偉 阮軍 光質(zhì)對植物生長發(fā)育的影響 植物生理學(xué)報 董桑婕 葛詩蓓 李嵐 等 不同光質(zhì)補光對辣椒幼苗生 長 叢枝菌根共生和磷吸收的影響 園藝學(xué)報 王佳淇 不同光質(zhì) 補光對大棚藍(lán)莓生長發(fā)育的影 響研究 金華 浙江師范大學(xué) 彭鑫 不同光照條件對草莓光合性能與果實品質(zhì)的影 響 杭州 浙江農(nóng)林大學(xué) 謝佐沐 蔡英健 余若瑩 等 不同光質(zhì)補光對火龍果莖 生理特性及開花結(jié)果的影響 廣西植物 鄧軻丹 盧寶慧 楊平 等 不同光質(zhì)對人參黑斑病菌產(chǎn) 生胞外降解酶活性及病害發(fā)生的影響 吉林農(nóng)業(yè)大 學(xué)學(xué)報 第 期瞿 犇等 光質(zhì)對五種溫室植物生長量及品質(zhì)的研究進(jìn)展 張晶 謝淑琴 葉丙鑫 等 不同補光光質(zhì)對日光溫室草 莓生長結(jié)果的影響 中國果樹 盧貝 不同光質(zhì)對草莓生長發(fā)育影響及 在品質(zhì) 形成中的作用 揚州 揚州大學(xué) 任躍英 牛晨 王京京 等 不同光質(zhì)對人參愈傷組織生 長及皂苷含量的影響 光譜學(xué)與光譜分析 尤小婷 陳士偉 李棟宇 等 不同光質(zhì) 補光對火 龍果植株生長發(fā)育的影響 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 楊艷敏 劉有春 魏鑫 等 光質(zhì)對 都克 藍(lán)莓組 培苗增殖與生根的影響 中國果樹 羅鑫輝 劉明月 劉玉兵 等 光質(zhì)對辣椒幼苗生長 光 合特性及氮代謝的影響 中國蔬菜 王華碩 補光對日光溫室黃瓜 番茄 草莓生長發(fā) 育及品質(zhì)的影響 邯鄲 河北工程大學(xué) 馬艷 孫小麗 于秀針 等 兩種 光源對設(shè)施辣椒 栽培效果研究 現(xiàn)代園藝 魏帛軒 吳艾軒 徐瑞蔓 等 不同光質(zhì)補光處理對人參 光合作用和產(chǎn)量的影響 延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報 劉玉兵 陳海燕 王軍偉 等 紅藍(lán)光質(zhì)調(diào)控辣椒幼 苗生長的光合機(jī)制研究 河南農(nóng)業(yè)科學(xué) 張謹(jǐn)薇 孟清波 馬萬成 等 光源對辣椒幼苗生長 和光合特性的影響 中國瓜菜 王翠麗 趙旭 趙鵬 等 不同補光燈對日光溫室辣椒生 長發(fā)育及品質(zhì)的影響 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報 周華 劉淑娟 劉騰云 等 對觀賞辣椒生長發(fā)育 及果實品質(zhì)的影響 中國蔬菜 吳鵬飛 王麗娟 劉昭 等 不同光質(zhì)對草莓組織培 養(yǎng)的影響 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 錢舒婷 李建明 補光燈類型對設(shè)施草莓光合特性與產(chǎn) 量的影響 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報 自然科學(xué)版 吳慧玲 陳善飛 陳暉 等 大棚草莓開花與結(jié)果期補光 的 光質(zhì)優(yōu)選試驗 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 陳心源 殷益明 朱利鑫 等 光質(zhì)對火龍果糖分積累及 其代謝酶活性的影響 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報 尤小婷 陳士偉 李棟宇 等 不同光質(zhì) 補光對火 龍果植株生長發(fā)育的影響 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 陳丹 潘建安 馬振軍 等 火龍果四種不同光質(zhì) 燈補光效果試驗 廣西農(nóng)學(xué)報 黃文靜 楊光柱 劉丹丹 等 不同 光質(zhì)對培養(yǎng)火 龍果胚性愈傷組織的影響 中國南方果樹 楊艷敏 劉有春 魏鑫 等 光質(zhì)對 都克 藍(lán)莓組 培苗增殖與生根的影響 中國果樹 中國照明電器 年 施杰 楊海燕 吳文龍 等 不同光質(zhì)對藍(lán)莓生長發(fā)育及 生理特性的影響 北方園藝 張棟 劉永強 侯佑龍 等 不同光質(zhì)處理對藍(lán)莓組培苗 生長的影響 農(nóng)業(yè)工程 毛奇 楊有新 范飛軍 等 不同發(fā)光二極管 光質(zhì) 對辣椒 采后品質(zhì)的影響 浙 江農(nóng)業(yè)學(xué)報 王麗娟 白義奎 王鐵良 不同光質(zhì)處理對草莓生理特 性的影響 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 劉怡 不同光質(zhì)對草莓生理特性及果實品質(zhì)的影響 成都 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 許安 不同光質(zhì)對植物生長特性的 分析以及 對森林草莓生長指標(biāo)的影響 南京 南京農(nóng)業(yè)大 學(xué) 顧鑫慧 王碧 吳憶蘭 等 不同光質(zhì)補光處理對秋冬季 紅心火龍果花期和品質(zhì)的影響 浙江萬里學(xué)院學(xué) 報