不同LED光質(zhì)和光強對辣椒育苗的影響_崔丹丹.pdf

年 月 第 卷 第 期 照明工程學報 不同 光質(zhì)和光強對辣椒育苗的影響 崔丹丹 張宇陽 董 姚 肖鐵琦 秦 健 胡 岳 蘇州紐克斯電源技術(shù)股份有限公司 江蘇蘇州 上海交通大學電子信息與電氣工程學院電氣工程系 上海 摘 要 為探究適宜辣椒育苗的高效光環(huán)境 本試驗在全人工光育苗工廠內(nèi) 設(shè)置了四種不同光質(zhì) 和三種光強 的組合進行樟樹港辣椒育苗 并對比不同光環(huán)境下辣椒幼苗長勢情況 試 驗設(shè)置的四種光質(zhì) 遠紅光 三種光強 日光積累量 分別為 十二種處理下進行辣椒育苗試驗 比較不同處理對辣椒幼苗 株高 莖粗 壯苗指數(shù) 等指標的影響 結(jié)果表明 辣椒幼苗莖稈隨光強降低變細 株高隨光強降低增高 除 光質(zhì)外 辣椒幼苗 壯苗指數(shù)與光強成正比 除 光質(zhì)外 中等強度光照 辣椒葉片葉綠素含量最高 紅 藍光占比相近情況下 光質(zhì)中添加遠紅光 辣椒幼苗株高顯著高于其他光質(zhì) 但莖稈細弱 光質(zhì)藍光比例 高 植株最矮 葉色深 葉綠素相對含量高 處理下 光質(zhì)辣椒幼苗干物質(zhì)量顯著高于其他 但在 光強下未表現(xiàn)此現(xiàn)象 關(guān)鍵詞 育苗 辣椒 長勢狀況 中圖分類號 文獻標識碼 基金項目 上海市 科技創(chuàng)新行動計劃 農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域項目 通信作者 胡岳 照明工程學報 年 月 引言 植物工廠集約化育苗因其環(huán)境可控 優(yōu)質(zhì)高 效和土地利用率高等優(yōu)勢 在世界范圍內(nèi)的應用 日益廣泛 光照作為集約化育苗的重要環(huán)控條件 具有影響植物光合作用和光形態(tài)建成 及調(diào)控植 物生長發(fā)育的作用 高效的育苗光環(huán)境不僅可縮 短育苗周期 還可促進幼苗生根 改善葉色 提 升幼苗質(zhì)量 研究發(fā)現(xiàn) 紅光可促進植物干物質(zhì)積累和葉面 積增加 且其是驅(qū)動光合作用瞬時量子效率最高的 波段 藍光則可以調(diào)節(jié)葉綠體發(fā)育 但藍光比例 過高會抑制細胞分裂和莖桿伸長 綠光可穿透冠 層葉片抵達下層葉片 從而誘導光合作用獲取能 量 遠紅光與紅光具有協(xié)同作用 表現(xiàn)為雙光增 益 共同調(diào)控植物生長發(fā)育 在蔭蔽環(huán)境中 遠紅 光可激活相關(guān)基因表達 促進莖桿伸長 在應用研究領(lǐng)域 目前已對番茄 黃瓜 西瓜 等作物的植物工廠育苗光環(huán)境進行了深入 探索與研究 等 研究了不同比例的藍光 和遠紅光對辣椒幼苗的影響 林坤明等 研 究了 紅藍光連續(xù)光照對辣椒幼苗的影響 劉 玉兵 等對 紅藍光調(diào)控的辣椒幼苗生長光合 機制進行研究 這些研究為辣椒 育苗提供了 堅實的理論基礎(chǔ) 為比較不同光質(zhì)和光強對辣椒 育苗的整體影響 本研究通過在不同光質(zhì)環(huán)境中 設(shè)置光強梯度進行樟樹港辣椒育苗 對比不同光 環(huán)境下辣椒幼苗長勢情況 探究適宜辣椒育苗的 高效光環(huán)境 試驗材料與方法 試驗材料及設(shè)備 供試辣椒種為樟樹港辣椒 種子于 年 月采收自湖南岳陽 試驗所用 光源由蘇州紐克 斯電源技術(shù)股份有限公司提供 燈具光學特性 光 譜 各波段光通量 由遠方 光譜輻射計 測量 光譜中比例為各波段光通量比值 紅光 波段 綠光 波段 藍光 波段 遠紅光 波段 光強使用光合光量子密度 表示 以遠方 植物光 照分析儀測試 試驗方法 選種 選擇顏色均勻 顆粒飽滿的種子 浸種催芽 使用 溫水浸種消毒 消 毒后用清水浸種 中途每 換水 次 浸種 完成后 恒溫 開始催芽 使用清水完全浸濕的 棉質(zhì)紗布包裹辣椒種 中途適當補充水分 保證充 分濕潤 至種子露白即可 播種育苗 育苗盤 孔 每孔放置 巖棉塊作為基質(zhì) 營養(yǎng)液使用 配方 不同時期營養(yǎng)液濃度 酸堿度配置見表 巖棉塊由營養(yǎng)液完全浸濕 將催芽后露白的種 子平鋪放入巖棉塊孔洞內(nèi) 深度 下黑暗育苗直至子葉出土 第 卷第 期崔丹丹等 不同 光質(zhì)和光強對辣椒育苗的影響 表 辣椒育苗不同時期營養(yǎng)液 配置表 育苗時間播種后 播種后 播種后 育苗結(jié)束 營養(yǎng)液 營養(yǎng)液 子葉出土后 將育苗盤置于不同光環(huán)境處理 表 表 下開始育苗 出光面距離幼苗冠層約 光強使用 表示 日光積累量使用 表示 數(shù)據(jù)測量及統(tǒng)計分析 測量項目 育苗 后 每個處理隨機選擇辣椒苗 株 使用鑷子將根部巖棉剝除干凈 進行數(shù)據(jù)測量 株高 直尺測量根莖到生 長點高度 精度 莖粗 使用游標卡尺測量 距根莖處 處的直徑 精度 鮮重 千分之一電子天平 測量地上部 地下部鮮重 干重 烘箱 殺 青 后 烘干至恒重 天平測量地上部 地下部分干重 葉綠素的相對含量 每個樣本選取功能葉三片 使用葉綠素測定儀測定相對葉綠素含量值 根冠比 地下部干重 地上部干重 壯苗指數(shù) 莖粗 株 高 總干重 生長速率 全株干物質(zhì)質(zhì) 量 育苗時間 表 辣椒育苗光照處理 光質(zhì)類型 光期時長 表 供試燈具光譜圖 注 峰值波長 燈具光譜使用遠方 光譜輻射計測量 照明工程學報 年 月 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 使用 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計 進行單因 素方差分析 采用 軟件制圖 結(jié)果分析 不同光強處理對樟樹港辣椒幼苗的影響 不同光強對辣椒幼苗生長形態(tài)影響 試驗結(jié)果顯示 表 表 辣椒幼苗莖稈隨 光強降低變細 除 外 株高隨光強降低增高 這 是由于光強降低 光照不足 植株徒長 莖稈變細 反之 光照過強 抑制地上部分生長 造成幼苗株 高過低 不同光強對辣椒幼苗壯苗特征的影響 試驗結(jié)果顯示 除 外 光照強度下 辣椒幼苗的根冠比高于其他兩種光強 表現(xiàn)為 但不同光強 下 辣椒幼苗根冠比差異并不顯著 不同光強處理下 壯苗指數(shù)隨光強上升而提高 光強下辣椒幼苗壯苗指數(shù)最高 且光強對辣椒 幼苗壯苗指數(shù)的影響差異顯著 不同光強對辣椒幼苗葉綠素含量的影響 本試驗以 值表征辣椒葉片葉綠素含量相 對值 結(jié)果顯示 除 光質(zhì)外 光強辣椒葉片葉綠素含量最高 表現(xiàn)為 且 處理下 辣 椒葉綠素含量相對值差異不顯著 表 不同光強對辣椒育苗的影響 處理 莖粗 株高 根冠比 生長速率 壯苗指數(shù) 注 同列不同小寫字母表示 表 不同光強對辣椒育苗的影響 處理 莖粗 株高 根冠比 生長速率 壯苗指數(shù) 注 同列不同小寫字母表示 不同光質(zhì)對辣椒育苗的影響 不同光質(zhì)對辣椒幼苗生長形態(tài)影響 試驗結(jié)果顯示 圖 光質(zhì)下辣椒幼苗莖稈最高 不同光質(zhì) 下辣椒株高表現(xiàn)為 紅藍光 占比相近情況下 添加 遠紅光的 光質(zhì)顯著提高 了幼苗株高 相比于其他光質(zhì) 光質(zhì)中藍光比例高 達 植株最矮 由圖 可知 除 光強外 光譜下辣椒幼 苗莖稈最為粗壯 添加了遠紅光的 光譜莖稈最細 弱 與 光譜處理下莖粗差異顯著 不同光譜對辣椒幼苗壯苗特征的影響 第 卷第 期崔丹丹等 不同 光質(zhì)和光強對辣椒育苗的影響 圖 不同光質(zhì)對辣椒幼苗株高的影響 圖 不同光質(zhì)對辣椒幼苗莖粗的影響 試驗結(jié)果顯示 圖 高強度光照下 光質(zhì)處理辣椒幼苗干物質(zhì)含量最高 光強 下 光質(zhì)下辣椒幼苗干物質(zhì)量最高 其次為 與 光質(zhì)下幼苗干物質(zhì)量差異不顯著 這表明 光質(zhì)中添加 的遠紅光 需要在足夠的光強 下 才能獲得最大的干物質(zhì)積累 光強不足時 添 加遠紅光也無法實現(xiàn)更高的干物質(zhì)積累 試驗結(jié)果顯示 圖 不同光質(zhì)下辣椒幼苗根 冠比高低順序為 結(jié)合莖粗株高 光質(zhì)遠紅光比例高 莖稈細弱 根冠比最低 光質(zhì)下藍光比例最高 植株矮壯 根冠比最高 光質(zhì)下 壯苗指數(shù)最高 圖 其次為 和 光質(zhì)下壯苗指數(shù)最低 光質(zhì)下 干物 質(zhì)量和根冠比總體表現(xiàn)良好 壯苗指數(shù)最佳 光 質(zhì)下莖稈細弱徒長 壯苗指數(shù)最差 圖 不同光質(zhì)對辣椒幼苗總干重的影響 圖 不同光質(zhì)對辣椒幼苗根冠比的影響 圖 不同光質(zhì)對辣椒幼苗壯苗指數(shù)的影響 不同光譜對辣椒幼苗葉綠素含量的影響 結(jié)果顯示 葉綠素含量方面 不同光質(zhì)處理下 照明工程學報 年 月 的葉綠素含量順序為 其中 光 質(zhì)中紅藍比約 在四個光質(zhì)中最低 由此可 見 藍光比例高可促進植株葉綠素積累 討論 光強對辣椒幼苗生長性狀的影響 光強對辣椒幼苗生長性狀的影響差異顯著 整 體上 辣椒幼苗莖稈隨光強降低變細 除 外 株 高隨光強降低增高 除 光質(zhì)外 中等強度光照 辣椒葉片葉綠素含量最高 辣 椒幼苗壯苗指數(shù)與光強成正比 處理下 幼苗長勢最健壯 綜合各項指 標及辣椒苗商品性 植物工廠樟樹港辣椒育苗適宜 的光照強度可設(shè)置在 左右 圖 圖 不同光質(zhì)對辣椒幼苗 含量的影響 光質(zhì)對辣椒幼苗生長性狀的影響 試驗結(jié)果顯示 紅藍光占比相近情況下 光質(zhì) 中添加遠紅光 辣椒株高顯著高于其他光質(zhì) 但莖 稈細弱 藍光比例高 植株最矮壯 等研究發(fā) 現(xiàn) 遠紅光可提高辣椒幼苗高度 藍光降低幼苗高 度 藍光提高壯苗指數(shù) 而遠紅光抑制 這基本與 本試驗遠紅光結(jié)論一致 等 報道 遠紅光 增加促進了辣椒幼苗下胚軸伸長 而在藍光處理中 受到抑制 試驗證明 藍光比例高 辣椒幼苗葉色深 葉 綠素含量越高 可見 藍光占比影響植株葉綠素積 累 等 研究了光質(zhì)對葉綠體超微結(jié)構(gòu)的影 響 發(fā)現(xiàn)藍光占比高 葉綠體類囊體密度高 從而 增強了光合作用 藍光對植物光合作用的影響機制 及適合育苗用藍光占比需要進一步探索研究 高強度光照下 紅藍占比相近光質(zhì)中添加遠紅 光 辣椒幼苗干物質(zhì)量顯著高于其他 但在中等 低光強下未表現(xiàn)此特征 這表明需要在足夠的光強 下 添加遠紅光才能獲得最大的干物質(zhì)積累 光強 不足時 添加遠紅光也無法實現(xiàn)更高的干物質(zhì)積累 等 研究發(fā)現(xiàn) 在最高光強時 添加遠紅光可 增加生菜葉片膨脹 但在低光強下葉片未膨脹 這 些相互作用不僅對標準化育苗有重要作用 對農(nóng)藝 園藝綜合體系同樣意義重大 需要更深入的探索 研究 參考文獻 許亞楠 閆家榕 孫鑫 等 紅光和遠紅光在調(diào)控植 物生長發(fā)育及應答非生物脅迫中的作用 植物學 報 楊新琴 何潤云 徐媛媛 等 植物工廠數(shù)字化 育苗方式對黃瓜生長的影響 浙江農(nóng)業(yè)科學 李鳳華 介元芬 吳幗秀 等 紅藍綠 不同光質(zhì) 對西瓜和甜瓜幼苗質(zhì)量的影響 中國蔬菜 林坤明 劉文科 劉家源 等 紅藍光連續(xù)光照 第 卷第 期崔丹丹等 不同 光質(zhì)和光強對辣椒育苗的影響 對辣椒苗生長和壯苗指數(shù)的影響 照明工程學報 劉玉兵 陳海燕 王軍偉 等 紅藍光質(zhì)調(diào)控辣 椒幼苗生長的光合機制研究 河南農(nóng)業(yè)科學 關(guān)于征集 中國照明大百科全書 第五卷 照明創(chuàng)新與未來 創(chuàng)新性成果與應用案例的通知 中國照明大百科全書 由中國照明學會發(fā)起 南京照明集團組織編纂 計劃于 年 第 屆大會召開前完成出 版 并將在大會期間正式發(fā)布 該書是全球照明行業(yè)首部系統(tǒng)性 權(quán)威性工具書 致力于梳理照明學科知識體系 記錄工程 與設(shè)計實踐 呈現(xiàn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)前沿 推動照明產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展與國際交流合作 第五卷 照明創(chuàng)新與未來 將聚焦 雙碳 戰(zhàn)略 智慧城市 人工智能 物聯(lián)網(wǎng) 生物適應性照明 虛擬現(xiàn)實 沉浸式 體驗等熱點領(lǐng)域 系統(tǒng)展示未來照明的技術(shù)變革 設(shè)計理念 應用實踐和戰(zhàn)略趨勢 為確保該卷內(nèi)容的前瞻性 系統(tǒng)性與引 領(lǐng)性 現(xiàn)廣泛征集相關(guān)創(chuàng)新性成果與應用案例 一 征集內(nèi)容范圍 內(nèi)容可包括但不限于以下領(lǐng)域 照明未來趨勢與全球視野 綠色低碳與可持續(xù)系統(tǒng) 智慧照明與城市體系 前沿技術(shù)與新型光源 未來設(shè)計理念與交互體驗 跨領(lǐng)域應用融合 倫理 安全與法規(guī)標準 二 申報內(nèi)容形式 技術(shù)研究報告 系統(tǒng)集成方案 產(chǎn)品設(shè)計與驗證 城市或產(chǎn)業(yè)級應用案例 必須為原創(chuàng)成果 具有創(chuàng)新性 科學性 行業(yè)代表性 鼓勵多單位聯(lián)合申報 案例須標注主類 輔類標簽 鼓勵 中照照明獎 及其他國際獎項項目投稿 三 提交材料與要求 材料組成 申報書 格式 附圖 分辨率 圖片說明 每圖注明 圖號 說明 含實景圖 技術(shù)圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖等 語言要求 中文撰寫 內(nèi)容真實 結(jié)構(gòu)清晰 術(shù)語規(guī)范 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