人工補光對果樹生長發(fā)育影響的研究進展.pdf

DOI 10 13925 ki gsxb 20240430 人工補光對果樹生長發(fā)育影響的研究進展 張研宗 1 2 李 蘭 1 2 孫小旭 1 2 顧 紅 1 2 程大偉 1 2 李 明 1 2 齊秀娟 1 2 陳錦永 1 2 1 中國農(nóng)業(yè)科學院鄭州果樹研究所 果蔬園藝作物種質(zhì)創(chuàng)新與利用全國重點實驗室 國家數(shù)字種植業(yè) 果園 創(chuàng)新分中心 鄭州 450009 2 中國農(nóng)業(yè)科學院中原研究中心 河南新鄉(xiāng) 453000 摘 要 光 照 是 果 樹 生 長 發(fā) 育 的 關 鍵 因 素 之 一 光 質(zhì) 光 強 光 周 期 和 光 照 分 布 會 影 響 果 樹 的 形 態(tài) 建 成 開 花 結 果 等 生 長 發(fā) 育 過 程 植 物 補 光 燈 作 為 一 種 人 工 光 源 可 以 為 植 物 補 充 額 外 的 光 照 從 而 有 效 調(diào) 節(jié) 果 樹 的 生 長 發(fā) 育 提 高 產(chǎn) 量 和 改 善 果 實 品 質(zhì) 紅 光 和 藍 光 是 自 然 光 中 光 合 有 效 輻 射 的 重 要 組 成 部 分 紅 光 主 要 被 葉 綠 素 吸 收 促 進 光 合 作 用 此 外 紅 光 還 能 促 進 果 樹 根 莖 的 伸 長 生 長 有 利 于 樹 體 形 態(tài) 的 構 建 藍 光 主 要 被 葉 綠 素 和 類 胡 蘿 卜 素 吸 收 對 植 物 的 生 長 形 態(tài) 及 生 理 代 謝 有 顯 著 影 響 光 照 不 足 會 影 響 果 樹 的 光 合 作 用 形 態(tài) 建 成 開 花 結 實 及 果 實 品 質(zhì) 等 光 照 過 強 會 導 致 葉 片 甚 至 果 實 發(fā) 生 日 灼 破 壞 葉 綠 體 結 構 降 低 受 損 區(qū) 域 的 光 合 作 用 和 養(yǎng) 分 吸 收 能 力 進 而 影 響 果 樹 的 正 常 生 長 光 分 布 不 均 會 導 致 果 樹 生 長 不 平 衡 影 響 整 體 生 長 勢 及 產(chǎn) 量 分 布 概 述 了 補 光 燈 的 發(fā) 展 歷 史 綜 述 了 光 質(zhì) 光 照 度 光 照 時 間 和 光 照 分 布 對 果 樹 生 長 發(fā) 育 的 影 響 并 提 出 了 果 樹 人 工 補 光 未 來 的 研 究 方 向 以 期 為 果 樹 補 光 研 究 提 供 參考 關鍵詞 果樹 補光 生長發(fā)育 中圖分類號 S66 文獻標志碼 A 文章編號 1009 9980 2024 12 2595 11 收稿日期 2024 08 29 接受日期 2024 10 23 基 金 項 目 國 家 重 點 研 發(fā) 計 劃 2022YFD1600700 河 南 省 重 點 研 發(fā) 與 推 廣 專 項 242102110221 河 南 省 重 點 研 發(fā) 專 項 221111111800 國 家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系 CARS 26 河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項 HARS 22 09 S 作者簡介 張研宗 男 在讀碩士研究生 研究方向為獼猴桃栽培技術 E mail 2949247933 為共同第一作者 通信作者Authorforcorrespondence E mail qixiujuan E mail chenjinyong 果 樹 學 報 2024 41 12 2595 2605 JournalofFruitScience Research progress in effects of artificial light supplementation on the growthanddevelopmentoffruittrees ZHANGYanzong 1 2 LILan 1 2 SUNXiaoxu 1 2 GUHong 1 2 CHENGDawei 1 2 LIMing 1 2 QIXiujuan 1 2 CHENJinyong 1 2 1 Zhengzhou Fruit Research Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences National Key Laboratory of Fruit and Vegetable Horti cultural Crop Germplasm Innovation and Utilization National Digital Planting Orchard Innovation Sub Center Zhengzhou 450009 Henan China 2 ZhongyuanResearchCenter ChineseAcademyofAgriculturalSciences Xinxiang453000 Henan China Abstract Fruit trees as important economic crops are significantly influenced by a variety of environ mentalfactors with light playing a particularly crucialrole Light not only serves as the primary energy source for photosynthesis but also has a significant impact on the growth and development of fruit trees Thegrowthanddevelopmentoffruittreesareinfluencedbyvariousfactors includinglightquali ty intensity photoperiod and distribution These light related factors regulate multiple processes such as morphogenesis flowering and fruiting As an artificial light source the supplemental lighting for plants can provide additional light to them which plays a crucial role in regulating the growth and de velopment of fruit trees increasing yield and enhancing fruit quality The advancement in science and technology has facilitated the gradual integration of artificial lighting technologies with horticulture withapplicationsextendingtovegetables flowers fruittreesandothercrops Themostcommonlyused forms of supplemental lighting include fluorescent lamps high pressure sodium lamps and LED lamps 果 樹 學 報 第41 卷 光 是 植 物 進 行 光 合 作 用 的 關 鍵 因 素 之 一 是 植 物 生 長 和 發(fā) 育 所 必 需 的 在 光 合 作 用 中 植 物 利 用 光 能 將 二 氧 化 碳 和 水 轉(zhuǎn) 化 為 葡 萄 糖 和 氧 氣 并 儲 存 化學能 除此之外 光還是植物生長和發(fā)育的信號 光質(zhì) 光照度 光周期和光照分布可以影響果樹的形 態(tài) 開 花 果 實 成 熟 等 生 長 過 程 植 物 通 過 感 知 光 的 變 化 來 調(diào) 節(jié) 自 身 的 生 長 和 發(fā) 育 1 光 照 不 足 時 會 導致樹體瘦弱 葉片黃化 花芽分化不良 落花落果 甚 至 引 發(fā) 病 害 從 而 導 致 品 質(zhì) 下 降 2 光 照 過 強 會 使 植 物 產(chǎn) 生 日 灼 病 降 低 受 損 區(qū) 域 光 合 作 用 和 養(yǎng) 分 吸 收 能 力 限 制 植 物 的 生 長 3 在 一 些 地 區(qū) 或 季 節(jié) 日 照 時 間 光 照 度 及 光 照 分 布 不 能 滿 足 植 物 需 求 會 影響植物正常的生長和發(fā)育 隨 著 科 技 的 不 斷 進 步 各 種 人 工 照 明 技 術 開 始 逐 漸 應 用 于 蔬 菜 花 卉 果 樹 等 作 物 植 物 補 光 燈 是 一 種 人 工 光 源 可 以 為 植 物 額 外 補 充 光 照 促 進 植 物 正 常 生 長 與 開 花 通 過 控 制 植 物 補 光 燈 的 照 射 時 間 和 光 照 度 可 以 調(diào) 節(jié) 植 物 的 生 長 節(jié) 奏 促 進 植 物 在 不 同 生 長 階 段 的 發(fā) 育 因 此 植 物 補 光 燈 可 以 解 決 自 然 光 光 照 時 間 不 足 光 照 度 不 夠 以 及 光 照 分 布 不 均 勻 的 問 題 農(nóng) 業(yè) 照 明 領 域 使 用 的 人 工 光 源 主 要 有 高 壓 鈉 燈 熒 光 燈 金 屬 鹵 素 燈 白 熾 燈 等 但 這 些 人 工 Fluorescent lamps and high pressure sodium lamps are characterized by high energy consumption and operating costs Additionally they contain various harmful substances such as mercury and sodium making waste disposal a significant environmental hazard In contrast LED lamps offer a broad spec tral range specific wavelengths high efficiency minimal heat dissipation long lifespan adjustable light quality and intensity and low energy consumption and also are free from mercury sodium and other hazardous substances Moreover waste generated from LED lamps can be recycled without envi ronmental contamination These attributes have led to the increasing adoption of LED lamps as the pre ferred choice for plant lighting Red and blue lights are key components of photosynthetically active ra diationinnaturallight Redlightisprimarilyabsorbedbychlorophyll increasingchlorophyllcontentin leaves and promoting photosynthesis Additionally red light promotes the elongation and growth of roots and stems of fruit trees which is beneficial for shaping tree morphology Blue light is absorbed notonlybychlorophyllbutalsobycarotenoids Itinfluencesplantgrowth morphologyandphysiologi cal metabolism promotes stomatal opening and enhances stomatal conductance transpiration rate and photosynthetic efficiency in fruit trees Different tree species have varying light requirements and dif ferent red to blue light ratios have distinct effects on the same species Based on the variety growth stage and desired indicators of fruit trees high quality production can be achieved by adjusting the red and blue light ratio Insufficient light can significantly inhibit the photosynthesis of fruit trees leading to a reduction in photosynthetic products which in turn affects the normal growth and development of fruittrees Thisischaracterizedbyweak vigourtrees yellowingleaves poorflowerbuddifferentiation severe flower and fruit drop small fruit size and poor quality On the other hand excessive light also negatively impacts fruit trees Overexposure can cause sunburn on leaves and even fruits damage chlo roplast structures reduce photosynthesis and impair nutrient absorption in the affected areas ultimately hindering the normal growth of fruit trees In addition uneven light quality distribution can cause the phenomenon of light spots on plants Uneven light distribution in the canopy of fruit trees results in in sufficient light reaching certain areas leading to uneven growth and affecting the overall growth poten tial and yield distribution on the tree canopy This paper summarizes the development process in plant supplemental lighting and reviews the effects of light quality intensity duration and distribution on the growth and development of fruit trees Additionally future research directions for artificial lighting in fruit cultivation are proposed aiming to provide a reference for further studies on artificial light supple mentationforfruittrees Keywords Fruittrees Artificiallighting Growthanddevelopment 2596 等 人工補光對果樹生長發(fā)育影響的研究進展 第12 期 光 源 能 耗 大 運 行 成 本 高 近 年 來 低 能 耗 高 光 效 的LED 光 源 在 農(nóng) 業(yè) 領 域 得 到 快 速 應 用 與 傳 統(tǒng) 人 工 光 源 相 比 LED 燈 不 僅 節(jié) 能 效 果 顯 著 而 且 還 可 以 通 過 調(diào) 整 不 同 光 質(zhì) 紅 光 藍 光 等 之 間 的 比 例 和 光照度 滿足植物生產(chǎn)的各種生理需求 實現(xiàn)高效化 生 產(chǎn) 4 蔬 菜 生 長 周 期 短 對 光 照 的 需 求 較 高 所 以 植物補光燈主要應用于番茄 黃瓜 生菜等蔬菜生產(chǎn) 中 且技術相對成熟 與蔬菜相比 果樹在生長過程 中 由 于 受 到 太 陽 高 度 角 樹 冠 內(nèi) 葉 幕 和 枝 條 的 阻 擋 等因素的制約 導致樹冠內(nèi)的光照分布不均 5 6 因此 需要額外補充光照來滿足其生長發(fā)育 筆者從植物 補 光 燈 的 發(fā) 展 以 及 光 質(zhì) 光 照 度 光 照 時 間 和 光 照 分布對果樹生長發(fā)育及其品質(zhì)的影響等方面進行綜 述 以期為果樹高效生產(chǎn)提供理論支撐 促進果業(yè)高 質(zhì)量發(fā)展 1 植物補光燈的發(fā)展 植 物 補 光 燈 主 要 是 根 據(jù) 植 物 生 長 的 自 然 規(guī) 律 延長光照時間 提高光照度或調(diào)節(jié)光質(zhì)比例 為植物 生長發(fā)育提供所需光照 控制植物發(fā)芽 葉色 開花 結 果 等 光 形 態(tài) 的 形 成 提 高 植 物 的 葉 綠 素 含 量 和 光 合 作 用 效 率 從 而 提 高 植 物 的 生 物 量 和 果 實 品 質(zhì) 在植物工廠中 補光燈可部分或者全部代替自然光 通 過 控 制 光 環(huán) 境 縮 短 植 物 生 長 周 期 提 高 產(chǎn) 量 增 加經(jīng)濟效益 7 在 早 期 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 中 農(nóng) 民 通 過 調(diào) 整 種 植 時 間 和 地點來優(yōu)化作物的光照條件 最初的人工光源如白 熾 燈 用 來 延 長 光 照 時 間 但 其 光 源 效 率 低 耗 能 高 且 光 譜 不 適 合 植 物 生 長 20 世 紀 初 期 熒 光 燈 開 始 用 于 植 物 補 光 熒 光 燈 相 比 白 熾 燈 具 有 亮 度 高 能 耗 低 壽 命 長 和 排 放 溫 室 氣 體 少 等 優(yōu) 勢 但 熒 光 燈 作 為 一 種 氣 體 放 電 燈 汞 是 其 必 備 物 料 破 碎 時 將 釋 放 汞 若處理不當會對環(huán)境和人體健康造成威脅 8 20 世 紀 中 后 期 高 壓 鈉 燈 HPS 因 高 光 效 和 長 壽 命 的 特 點 成 為 溫 室 和 商 業(yè) 種 植 中 的 常 用 補 光 燈 高 壓 鈉 燈 是 一 種 高 強 度 氣 體 放 電 燈 是 繼 白 熾 燈 熒 光 燈 之 后 的 第 三 代 照 明 光 源 9 發(fā) 光 效 率 極 高 使 用 壽 命 1 5 萬 2 萬 h 有 助 于 植 物 開 花 結 果 10 但 是 高 壓 鈉 燈 中 存 在 金 屬 汞 金 屬 鈉 等 對 環(huán) 境 有 害 的 物 質(zhì) 后 續(xù) 廢 品 處 理 對 環(huán) 境 仍 存 在 較 大 危 害 11 發(fā) 光 二 極 管 LED 以 光 譜 范 圍 廣 波 長 特 定 效 率 高 散 熱 少 壽 命 長 功 率 小 等 優(yōu) 勢 逐 漸 廣 泛 應 用 于 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 中 以 促 進 作 物 生 長 提 高 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 12 圖1 為LED 燈 在 火 龍 果 生 產(chǎn) 中 的 應 用 LED 燈 可 以 發(fā) 出 多 種 單 波 長 的 光 也 可 以 發(fā) 出 多 波 長 組 合 的 白 光 或 其 他 類 型 的 混 光 13 與 其 他 光 源 相 比 LED 燈 光 效 顯 著 提 升 白 熾 燈 鹵 鎢 燈 的 光 效 為12 24lm w 1 熒 光 燈 的 光 效 為50 70lm w 1 鈉 燈 的 光 效 為90 140 lm w 1 且 大 部 分 的 耗 電 變 成 熱 量 損 耗 而LED 燈 的 光 效 經(jīng) 改 良 后 為50 200lm w 1 在 同 樣 的 照 明 效 果 下 LED 燈 的 耗 電 量 是 白 熾 燈 的 八 分 之 一 熒 光 燈 的 一 半 LED 燈 體 積 小 質(zhì) 量 輕 用 環(huán) 氧 樹 脂 封 裝 可 承 受 高 強 度 機 械 沖 擊 和 震 動 不 易 破 圖1 LED 燈在生產(chǎn)火龍果中的應用 Fig 1 ApplicationofLEDlightinpitayaproduction 張研宗 2597果 樹 學 報 第41 卷 碎 使 用 壽 命 為5 10 a 年 LED 燈 為 全 固 態(tài) 發(fā) 光 體 屬 于 冷 光 源 發(fā) 熱 量 低 無 熱 輻 射 且 不 含 汞 鈉 元 素 等 可 能 危 害 環(huán) 境 和 人 體 健 康 的 物 質(zhì) 廢 棄 物 可 回收 沒有污染 14 隨 著LED 技 術 的 進 步 特 別 是 在 光 效 光 譜 調(diào) 控 和 成 本 方 面 的 改 進 現(xiàn) 代LED 植 物 燈 可 以 精 確 調(diào) 控光譜 提供紅光 藍光 綠光 遠紅光等多種波長組 合 滿 足 不 同 植 物 和 生 長 階 段 的 需 求 以 銘 賢 牌 全 光 譜LED 燈 為 例 其 主 要 光 譜 光 照 度 在400 760nm 的 可 見 波 段 區(qū) 間 有 很 好 的 連 續(xù) 性 對 比 地 面 太 陽 光 譜 曲 線 其 主 要 光 照 度 也 分 布 在 可 見 區(qū) 全 光 譜 LED 燈 光 譜 與 光 合 作 用 效 率 曲 線 變 化 趨 勢 基 本 一 致 15 隨 著 智 能 控 制 自 動 化 以 及 物 聯(lián) 網(wǎng) 技 術 的 發(fā) 展 自 適 應 智 能LED 植 物 補 光 系 統(tǒng) 能 夠 針 對 不 同 植 物在不同生長階段和不同生長環(huán)境進行反饋式自動 補光 具有可變光質(zhì) 可變光照度 精準化 低能耗補 光 的 功 能 16 種 植 者 可 以 遠 程 監(jiān) 控 和 控 制 補 光 系 統(tǒng) 利 用 大 數(shù) 據(jù) 分 析 優(yōu) 化 光 照 方 案 提 高 生 產(chǎn) 效 率 基 于 以 上 優(yōu) 點 LED 燈 逐 漸 成 為 植 物 補 光 的 主 流 選 擇 2 光質(zhì)對果樹生長發(fā)育的影響 光 質(zhì) 是 指 具 有 不 同 波 長 的 光 譜 波 長 在380 760 nm 波 段 的 光 能 可 以 被 植 物 光 合 色 素 吸 收 并 用 于 光 合 作 用 在 該 波 段 中 植 物 吸 收 最 多 的 是 波 長 范 圍 為610 720nm 波 峰660nm 的 紅 橙 光 和 波 長 范 圍 為400 510nm 波 峰450nm 的 藍 紫 光 17 綠 光波長介于紅光和藍光之間 不易被植物吸收 通常 被 反 射 出 來 導 致 植 物 大 多 呈 現(xiàn) 綠 色 18 與 其 他 光 質(zhì) 相 比 紅 光 和 藍 光 是 自 然 光 中 光 合 有 效 輻 射 的 重 要組成部分 對植物生長具有顯著的影響 2 1 紅光 紅 光 主 要 被 植 物 葉 綠 素 吸 收 是 光 合 作 用 中 最 重 要 的 吸 收 光 譜 區(qū) 域 之 一 對 于 大 多 數(shù) 植 物 而 言 紅 光 可 以 提 高 葉 片 中 葉 綠 素 的 含 量 19 影 響 光 合 器 官 的 正 常 發(fā) 育 有 效 激 發(fā) 葉 綠 素 促 進 光 合 作 用 20 研 究 表 明 紅 光 能 夠 促 進 植 物 株 高 葉 片 數(shù) 葉 面 積 以 及 葉 片 厚 度 等 生 長 指 標 的 增 加 21 22 趙 停 等 23 研 究表明 紅光處理顯著提高種子的發(fā)芽率 發(fā)芽指數(shù) 和 種 子 活 力 指 數(shù) 此 外 Hung 等 24 研 究 表 明 LED 紅光可促進藍莓芽和根的生長及側枝的形成 時曉 芳 等 25 研 究 發(fā) 現(xiàn) 補 充 紅 光 對 陽 光 玫 瑰 果 粒 橫 徑 具 有 顯 著 的 促 進 作 用 王 欣 欣 等 26 研 究 表 明 補 充 紅 光 顯 著 提 高 巨 峰 葡 萄 葉 片 的 凈 光 合 速 率 并 促 進 新 梢 和 葉 片 的 生 長 劉 慶 等 27 研 究 表 明 與 白 光 處 理 組 比 較 LED 紅 光 處 理 可 使 草 莓 葉 片 的 凈 光 合 速 率 和 蒸 騰 速 率 分 別 提 高49 3 和37 6 李 思 靜 28 用 不 同 光 質(zhì) 的LED 燈 照 射 先 鋒 橙 和 紅 橘 幼 苗 發(fā) 現(xiàn) 紅 光 能 促 進 莖 寬 根 長 和 葉 面 積 增 加 但 降 低 了 株 高 和 葉 片 數(shù) 大 量 研 究 證 實 紅 光 對 果 實 品 質(zhì) 具 有 顯 著 的 影 響 如 對 果 實 中 可 溶 性 糖 可 滴 定 酸 可 溶 性 固 形 物 維 生 素C 花 青 苷 含 量 等 均 有 不 同 程 度 的 影 響 29 30 也 有 研 究 發(fā) 現(xiàn) 補 充 紅 光 能 促 進 葡 萄 果 實 酒 石 酸 的 降 解 并 在 果 實 轉(zhuǎn) 色 后 期 使 蘋 果 酸 含 量 降 低 5 1 23 2 25 此 外 王 競 等 31 在 研 究 中 發(fā) 現(xiàn) 對 富 士 蘋 果 補 充 紅 光 可 使 維 生 素C 含 量 相 比 對 照 提 高 28 35 孫 建 設 等 32 研 究 表 明 用640nm 紅 光 補 光 可 提 高 蘋 果 果 皮 細 胞 膜 透 性 并 刺 激 果 實 內(nèi) 乙 烯 生 成 王 海 波 等 33 研 究 表 明 對 葡 萄 補 充 紅 光 不 僅 能 夠延緩葉片衰老 還能顯著改善果實品質(zhì) 2 2 藍光 藍 光 主 要 被 葉 綠 素 和 類 胡 蘿 卜 素 吸 收 能 夠 影 響 植 物 的 生 長 形 態(tài) 生 理 代 謝 促 進 氣 孔 開 放 和 葉 綠 素 的 合 成 從 而 提 高 光 合 作 用 速 率 對 植 物 的 生 長 發(fā) 育 具 有 重 要 作 用 張 克 坤 等 34 用 不 同 光 質(zhì) 對 瑞 都 香 玉 葡 萄 進 行 補 光 發(fā) 現(xiàn) 藍 光 可 顯 著 提 高 葡 萄 果 實 質(zhì) 量 以 及 果 粒 的 縱 橫 徑 同 時 增 加 葡 萄 中 的 葡 萄 糖 果 糖 和 總 糖 含 量 余 陽 等 35 的 研 究 進 一 步 表 明 對 夏 黑 葡 萄 補 充 藍 光 可 有 效 提 高 葉 片 凈 光 合 速 率 Pn 氣 孔 導 度 Gs 胞 間CO2 濃 度 Ci 及 蒸 騰 速 率 Tr 并 促 進 葉 片 的 光 合 產(chǎn) 物 積 累 孔 云 等 36 的 研 究 則 表 明 藍 光 能 夠 促 進 葡 萄 新 梢 的 延 長 生 長 縮 短 新 梢 節(jié) 間 長 度 明 顯 增 加 新 梢 基 部 粗 度 并 減 小 單 葉 面 積 此 外 張 云 婷 等 37 研 究 表 明 藍 光 有 利 于 草 莓 中 脯 氨 酸 和 可 溶 性 蛋 白 含 量 的 增 加 但 不 利 于 相 關 抗 氧 化 酶 活 性 的 提 高 陳 光 彩 等 38 研 究 指 出 藍 光 可 促 進 香 蕉 幼 苗 根 系 伸 長 且 低 光 照 度 的 藍 光 可 促 進 節(jié) 間 伸 長 而 高 光 照 度 的 藍 光 能 夠 抑 制 植 株 的 生 長 起 到 矮 化 作 用 馬 躍 39 研 究 發(fā) 現(xiàn) 藍 光 可 促 進 紅 星 紅 富 士 國 光3 個 蘋 果 品 種 果 實 著 色 趙 淼 等 40 研 究 表 明 藍 光 還 能 夠 增 加 草 莓 果 實 的 色 澤 及 光 亮 度 鄭 曉 翠 等 41 用 不 同 光 質(zhì) 對 設 施 桃 補 光 發(fā) 現(xiàn) 補 充 藍 光 可 提 高 果 實 單 果 質(zhì) 量 葉 面 積 葉 片 厚 度 以 及 果 實 中 可 溶 性 固 形 物 可 溶 性 糖 維 生 素C 和 葉 綠 素 2598 等 人工補光對果樹生長發(fā)育影響的研究進展 第12 期 含 量 趙 雪 惠 等 42 對 油 桃 補 充 藍 光 后 發(fā) 現(xiàn) 葉 片 的 凈 光 合 速 率 提 高 葉 綠 素a 和 葉 綠 素b 的 含 量 增 加 葉 綠 素a b 顯 著 降 低 葉 面 積 增 大 氣 孔 開 放 時 間 提 前 且 較 早 達 到 最 大 開 度 光 合 同 化 物 從 葉 片 到 果 實 的轉(zhuǎn)運效率也得到提高 2 3 紅藍光比例 不 同 樹 種 對 光 需 求 差 異 較 大 而 不 同 光 質(zhì) 及 其 比例的組合所產(chǎn)生的效果也不盡相同 根據(jù)果樹的 品種 生長階段和所需目標 可以通過調(diào)控紅藍光比 例 達 到 優(yōu) 化 生 產(chǎn) 的 目 的 王 忠 廣 等 43 研 究 表 明 使 用 紅 藍 光 比 例5 1 補 光 能 夠 有 效 改 善 設 施 紅 美 人 雜 柑的果實著色 并促進果實中有機酸的降解 從而提 高 果 實 的 外 觀 和 內(nèi) 在 品 質(zhì) 陳 心 源 等 44 研 究 表 明 用 紅 藍 光 比 例2 1 補 光 可 顯 著 提 高 火 龍 果 成 熟 果 實 中 蔗 糖 磷 酸 合 成 酶 和 蔗 糖 合 成 酶 活 性 進 而 提 高 可 溶 性 固 形 物 和 蔗 糖 含 量 另 有 研 究 發(fā) 現(xiàn) 采 用 紅 藍 光 比 例6 1 處 理 櫻 桃 能 顯 著 提 高 櫻 桃 葉 片 光 合 速 率 并促進果實的發(fā)育和著色 且果實成熟軟化與糖 合 成 基 因 的 表 達 水 平 也 得 到 顯 著 提 升 使 得 蔗 糖 合 成 酶 活 性 比 同 期 對 照 組 高 出18 75 45 46 大 量 研 究 表 明 在 紅 藍 光 比 例3 1 的 補 光 條 件 下 能 夠 提 高 果 實 中 花 青 苷 維 生 素C 可 溶 性 糖 和 可 溶 性 固 形 物 含 量 31 47 王 佳 淇 48 研 究 表 明 紅 藍 光 比 例6 1 處 理 的 Emerald 藍 莓 的 株 高 一 年 生 枝 條 長 度 粗 度 葉 面 積 比葉質(zhì)量 葉綠素含量 凈光合速率 最大凈光合 速 率 淀 粉 含 量 顯 著 提 高 而 在 紅 藍 光 比 例3 1 處 理下 葉片的葉綠素含量 凈光合速率和可溶性糖含 量也顯著提高 單果質(zhì)量和果實橫縱徑顯著增加 衰 老 葉 片 的 抗 氧 化 酶 SOD POD 和CAT 活 性 及 可 溶 性 蛋 白 含 量 顯 著 提 高 綜 合 效 果 優(yōu) 于6 1 的 處 理 謝 淑 琴 等 49 研 究 表 明 在 紅 藍 光8 1 補 光 條 件 下 可 顯著提高金太陽和凱特杏單株開花數(shù) 坐果率 單果 質(zhì) 量 單 株 結 果 數(shù) 單 株 產(chǎn) 量 果 實 縱 徑 果 實 橫 徑 以 及 可 溶 性 固 形 物 和 維 生 素C 含 量 齊 志 國 50 研 究 表 明 紅 藍 光 比 例6 1 的 處 理 提 高 了 葡 萄 的 莖 粗 葉 片 厚 度 葉 片 橫 徑 葉 柄 長 POD 活 性 以 及 可 溶 性 淀 粉 和 可 溶 性 蛋 白 含 量 有 利 于 植 株 進 行 水 分 積 累 及 新 陳 代 謝 而 紅 藍 光 比 例2 1 的 處 理 則 提 高 了 葉 片 凈 光 合 速 率 和 氣 孔 導 度 綜 上 所 述 紅 藍 光 對 植 物 的 光 合 作 用 碳 代 謝 生 物 量 及 果 實 品 質(zhì) 有 顯 著 影 響 但 不 同 樹 種 對 紅 藍 光 比 例 的 需 求 差 異 明 顯 3 光照度對果樹生長發(fā)育的影響 果 樹 各 部 位 的 光 照 度 受 多 種 因 素 影 響 就 果 樹 本 身 來 講 果 樹 的 葉 片 通 常 聚 集 在 枝 條 的 上 部 形 成 樹 冠 果 樹 樹 冠 內(nèi) 部 結 構 復 雜 葉 片 間 相 互 遮 擋 使 得 部 分 葉 片 處 于 陰 影 位 置 無 法 直 接 接 受 光 線 的 照 射 導 致 果 樹 不 同 部 位 光 照 度 不 同 果 樹 生 長 環(huán) 境 中 的 物 理 因 素 如 建 筑 物 其 他 植 被 或 樹 木 以 及 地 形 地 貌 等 都 會 影 響 光 線 的 透 射 和 散 射 從 而 導 致 不 同 部 位 受 到 的 光 照 度 也 不 同 季 節(jié) 變 化 也 會 影 響 果 樹 各 部 位 的 光 照 度 例 如 在 冬 季 陽 光 較 弱 果 樹 整 體 光 照 度 可 能 會 減 弱 而 在 夏 季 陽 光 充 足 時 果 樹 部 分 葉片甚至果實可能因過強的光照而受損 不 同 果 樹 對 光 照 度 的 耐 受 性 不 同 適 宜 的 光 照 度 能 夠 促 進 果 樹 的 生 長 和 發(fā) 育 提 高 光 合 速 率 和 果 實 品 質(zhì) 劉 文 海 等 51 通 過 采 取 不 同 遮 陰 方 式 控 制 光 照 度 分 別 為850 mol m 2 s 1 255 mol m 2 s 1 89 3 mol m 2 s 1 研 究 桃 樹 的 耐 弱 光 性 發(fā) 現(xiàn) 隨 著 光 照 度 的 降 低 桃 葉 片 光 補 償 點 光 飽 和 點 CO2 補 償 點 CO2 飽 和 點 以 及 羧 化 效 率 均 下 降 光 呼 吸 速 率 也 逐 漸 降 低 而 光 合 色 素 含 量 則 隨 著 光 照 度 的 降 低 而 增 加 黃 殿 源 等 52 用 強 光 1000lx 和 弱 光 500lx 對 水 培 草 莓 補 光 發(fā) 現(xiàn) 強 光 對 草 莓 果 實 質(zhì) 量 產(chǎn) 量 及 品 質(zhì) 的 提 升 效 果 顯 著 優(yōu) 于 弱 光 喬 羽 佳 等 53 研 究 表 明 通 過 遮 陰 改 變 光 照 度 可 延 遲 歐 李 的 果 實 成 熟 但 果 實 品 質(zhì) 降 低 譚 天 宇 54 研 究 發(fā) 現(xiàn) 隨 著 光 照 度 的 增 加 藍 莓 果 實 花 青 素 含 量 增 加 吲 哚 乙 酸 與 赤 霉 素 含 量 上 升 而 乙 烯 與 茉 莉 酸 含 量 下 降 在 光 照 不 足 的 情 況 下 藍 莓 果 實 葉 片 可 溶 性 糖 及 還 原 糖 含 量 降 低 袁 華 玲 等 55 發(fā) 現(xiàn) 2000 lx 光 照 度 最 適 合 對 萼 獼 猴 桃 試 管 苗 的 生 長 在 低 光 照 度 下 1000lx 丙 二 醛 含 量 SOD 活 性 POD 活 性 和CAT 活 性 均 較 高 在 高 光 照 度 下 6000 lx 丙 二 醛 含 量 較 高 但SOD POD 和CAT 活 性 較 低 馬 宗 桓 等 56 用 透 光 率 分 別 為0 5 15 50 的 果 袋 對 馬 瑟 蘭 葡 萄 做 套 袋 處 理 發(fā) 現(xiàn) 不 同 遮 光 處 理 顯 著 降 低 了 花 后90 d 時 的 果 粒 質(zhì) 量 完 全 遮 光 處 理 對 果 粒 質(zhì) 量 的 影 響 最 為 顯 著 果 實 遮 光 超 過50 時 果 實 的 縱 橫 徑 在 花 后90d 和100d 時顯著減小 遮光還延遲了果實的轉(zhuǎn)色時間 4 光照時間對果樹生長發(fā)育的影響 光 照 時 間 影 響 植 物 光 合 作 用 開 花 和 結 果 生 物 張研宗 2599果 樹 學 報 第41 卷 鐘 調(diào) 控 葉 片 形 態(tài) 光 合 色 素 合 成 生 長 速 率 和 生 長 周期等 合