LED不同光質(zhì)補光對日光溫室冬春茬番茄生長及光合特性的影響.pdf

肖 寒 歐陽志云 趙景柱 等 海南島景觀空間結(jié)構(gòu)分析 生態(tài)學報 傅伯杰 陳利頂 景觀多樣性的類型及其生態(tài)意義 地理學 報 黃傳煌 淺談城市景觀生態(tài)規(guī)劃與評價 林業(yè)勘察設(shè)計 劉 英 張建林 鄉(xiāng)村綠道規(guī)劃策略研究 以自貢釜溪河綠道 鄉(xiāng)村段為例 西南師范大學學報 自然科學版 李衛(wèi)鋒 王仰麟 蔣依依 等 城市地域生態(tài)調(diào)控的空間途徑 以深圳市為例 生態(tài)學報 曹 慧 胡 鋒 李輝信 等 南京市城市生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展評 價研究 生態(tài)學報 張 毅 邱 建 新津?qū)毝湛脊胚z址公園景觀規(guī)劃理念的探討 西南大學學報 自然科學版 張 誠 李鈺婷 戴麗媛 基于生態(tài)理論的瓦東干渠景觀規(guī)劃 長春工業(yè)大學學報 熊 星 唐曉嵐 周明峰 等 基于綠道理論的江河洲島濱江景 觀重構(gòu)策略 以南京江心洲為例 江蘇農(nóng)業(yè)科學 黃鳳茹 城市景觀和城市規(guī)劃新思路 城市規(guī)劃匯刊 俞孔堅 葉 正 李迪華 等 論城市景觀生態(tài)過程與格局的連 續(xù)性 以中山市為例 城市規(guī)劃 王明成 保護蘆葦濕地自然資源實現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展 黑 龍江水產(chǎn) 盧 純 張亞紅 李 青 不同光質(zhì)補光對日光溫室冬春茬番茄生長及光合特性的影響 江蘇農(nóng)業(yè)科學 不 同 光 質(zhì) 補 光 對 日 光 溫 室 冬 春 茬 番 茄 生 長 及 光 合 特 性 的 影 響 盧 純 張亞紅 李 青 寧夏大學農(nóng)學院 寧夏銀川 摘 要 以番茄品種巴菲亞特為材料 研究不同 光質(zhì) 紅光 藍光 紅藍 紅藍 補光對冬春季溫室番 茄生長指標及光合作用的影響 結(jié)果表明 番茄幼苗期到盛果期 藍光補光可有效促進番茄生長 不同光質(zhì)在番茄生 長期 坐果期對葉綠素合成具有一定的影響 在生長期 藍光 紅光補光處理可有效增強番茄的光合作用 在開花期 紅光 紅藍 補光處理可有效增強番茄的光合作用 在坐果期 紅光 紅藍 補光處理可有效增強番茄光合作 用 番茄生長期 開花期 坐果期各補光處理在 光合作用最為活躍 紅光在開花期凈光合效率最大 紅 光 紅藍 在結(jié)果期凈光合效率最大 番茄盛果后期在 反應(yīng)中心開放程度依次是紅藍 紅藍 紅 光 藍光 紅藍 在盛果后期更有利于電子傳遞 番茄不同補光處理下產(chǎn)量排序是紅光 紅藍 紅藍 藍光 總體上本研究結(jié)果可為溫室冬春季番茄種植的光調(diào)控提供參考 關(guān) 鍵 詞 光質(zhì) 番茄 生長指標 光合作用 中 圖 分 類 號 文 獻 標 志 碼 文 章 編 號 收稿日期 基金項目 寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)計劃 編號 作者簡介 盧 純 男 寧夏銀川人 碩士 研究方向為蔬菜 學 光是促進植物生長發(fā)育進行光合作用 新陳代 謝 基因表達和其他生理反應(yīng)的重要能源 光在高 等植物中表達可分為 個方面 利用光信號提 供植物光合作用 調(diào)節(jié)生長 分化和新陳代謝 不同光照度和光質(zhì)對植物生長 生物累積量 開花 及功能性化合物的調(diào)控作用 光質(zhì)是影響植物光 合作用的重要因素之一 由不同輻射光譜組合而 成 即使在同樣的可見光顏色下 其光譜的構(gòu)成也 有差異 光感受蛋白可以在特殊光譜波長范圍內(nèi)促 使小輔因子和發(fā)色團改變光感受器的調(diào)控 從而引 起植物的生理響應(yīng) 不同光質(zhì)對于植物不同生 長發(fā)育期通過葉片光感色素接收光感信號的強度 不同 紅光和藍光是植物葉片光感色素吸收和 利用最多和最重要的有效光源 紅光通過刺激 與調(diào)控植物光敏色素和光合器官 以此促進胚胎發(fā) 育和植物化學物質(zhì)合成 藍光有助于葉綠體的 形成 氣孔開閉以及葉綠素 花青素的生物合成 研究表明 藍光可促進擬南芥幼苗莖的伸長同時降 江蘇農(nóng)業(yè)科學 年第 卷第 期 低生物量各項指標 紅光可促進植物莖葉生長并 提高作物產(chǎn)量 針對于紅藍光質(zhì)配比的研究表 明 在光質(zhì)中加入紅藍配比甚至加入一些綠光可以 有效促進植物生長 近年來 不同 配比的人工光源在農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 中推廣使用 光質(zhì) 光照度和光周期及其對植 物的影響被廣泛研究和探討 國內(nèi)外學者研究了 不同光質(zhì) 光照度 光周期對番茄生長發(fā) 育 產(chǎn)量 品質(zhì) 葉綠素熒光動力學參數(shù) 和果實品質(zhì) 的影響 但對于冬季日光溫室 不同光質(zhì)對番茄光合特性的影響少見報道 因此 本試驗以番茄為試驗材料 探究 紅藍光質(zhì)及其 不同配比對番茄生長期 開花期 坐果期 盛果期生 長指標和光合特性的影響并模擬光合速率曲線 以 期為 補光燈在冬季日光溫室栽培管理提供參 考依據(jù) 材 料 與 方 法 試驗設(shè)備 試驗補光材料采用深圳市一宸華節(jié)能照明有 限公司訂做的 植物生長光源 紅光與藍光比值 分別為 和 紅藍 燈珠個數(shù)比 由波 長為 的紅色發(fā)光二極管與 的藍色發(fā) 光二極管組成 以自然光為對照 試驗設(shè)計 試驗在寧夏園藝產(chǎn)業(yè)園科研示范基地 日光溫室大棚內(nèi) 進行 供試番茄品種為巴菲亞特 年 月 日育苗 月 日 葉 心時定植 試驗設(shè)計為 無補光 紅藍 紅藍 藍光 紅光共 個處 理 表 圖 其中無補光作為對照 具體每 個處理種植 畦 次重復 常規(guī)管理 定植后開始 補光處理 隨植株生長實時調(diào)整補光燈高度 使到 達葉片的光和光量子通量為 各 補光處理間用反光幕隔斷 每天分別在揭苫前和放 苫后各補光 從 幼苗至拉秧持續(xù)補光 表 試 驗 設(shè) 計 處理 光質(zhì) 早上補光時間 晚上補光時間 紅光 紅藍 紅藍 藍光 無補光 分別于幼苗期 年 月 日 生長期 年 月 日 開花期 年 月 日 坐果期 年 月 日 盛果期 年 月 日 進行指標測定 測試內(nèi)容 生長指標的測定 每處理選取 株代表性 江蘇農(nóng)業(yè)科學 年第 卷第 期 植物掛牌標記 分別于番茄各生長階段測定株高 莖粗 葉綠素含量 葉面積參照文獻 計算 每 個處理測定 株 每株測定 張葉片 光合特性的測定 主要包括光合速率 蒸騰速率 胞間 濃度 和氣孔導 度 的測定 凈光合速率的測定從 升棉 被開始 整點時刻每隔 測定 次 至 降棉 被結(jié)束 獲得 不同光質(zhì)補光對冬春溫室番茄不 同生長階段凈光合速率日變化規(guī)律 采用 便攜式光合作用測定儀測定 番茄葉綠素熒光參 數(shù) 在光適應(yīng)下 反應(yīng)中心的光化學效率 光化學猝滅系數(shù) 非光化學猝滅系數(shù) 電子傳遞速率 使用便攜式光合儀測定 番茄產(chǎn)量的測定 采收時按每小區(qū)稱質(zhì)量 以 次重復的平均值代表該處理的平均產(chǎn)量 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析方法 采用 進行統(tǒng)計分析 用 進行數(shù) 據(jù)整理和作圖 結(jié) 果 與 分 析 不同光質(zhì)補光對番茄生長發(fā)育的影響 由圖 可見 藍光處理過的番茄株高最高 在生長期 開花期 坐果期 盛果期分別高于 尤其在生長期 坐果期和盛果 期與其他 個處理相比基本差異達顯著 由圖 可見 藍光處理在番茄生長期的莖 粗顯著高于 在幼苗期 開花期 坐 果期 盛果期各補光處理莖粗差異不顯著 由圖 可見 藍光處理在生長期 開花期 坐果期 盛果期番茄葉面積高于其他處理 紅藍 處理在幼苗期 生長期 開花期 坐果期 盛果 期均低于其他處理 由圖 可見 紅光處理葉綠素含量僅在坐 果期顯著高于 個處理葉綠素含量在幼苗期 開花期 盛果期差異不顯著 而在生長期 坐果期有 一定差異 說明不同光質(zhì)在番茄生長期 坐果期對 葉綠素合成具有一定影響 不同光質(zhì)補光對番茄葉片光合特性日變化的 影響 由圖 可知 生長期番茄葉片各光照處理 下凈光合速率均大于 其中藍光處理呈 雙峰 值 分別在 和 達到峰值 表明藍光處理 下番茄葉片光合有效時間得到延長 由圖 可 知 各處理氣孔導度呈先下降后上升的趨勢 由圖 可知 各光照處理的蒸騰速率在午間 均 達到最大值且大于 之后均小于 由 圖 可知 胞間 濃度呈下降趨勢 由圖 可知 開花期番茄葉片各處理下凈 光合速率在 達到峰值 表明番茄開花 期凈光合速率在日間光照度最大時最為活躍 由 圖 可知 各處理氣孔導度呈先升后降的趨勢 且在 達到峰值 表明番茄花期生殖生 長期間須要通過光合作用積累更多的能量促進開 花 由圖 可知 紅光處理的蒸騰速率在 達到峰值 其余各光質(zhì)補光處理在 達到峰值 且 時所有光質(zhì)處理的蒸騰速率均小于 表 明在 時番茄葉片大量吸收有機物和礦物質(zhì)確 保其生殖生長的進行 由圖 可知 各處理的 番茄胞間 濃度在 時明顯低于 表明在 此期間各處理氣孔完全關(guān)閉 由圖 可知 番茄葉片在各光照處理下凈 光合速率均在 時達到最大值 由圖 可 知 各處理氣孔導度呈先降后升的趨勢 由圖 可知 各光照處理蒸騰速率呈 雙峰 變化 且在 顯著低于 說明在 時光合作用最 強 由圖 可知 番茄胞間 濃度呈先降后 升再降的趨勢 各處理間差異不明顯 不同光質(zhì)補光對番茄凈光合速率峰值的對比 分析 為了更好地比較番茄不同生長階段各光照處 理凈光合速率活躍程度 選取 光合作 用活躍階段的凈光合速率平均值進行比較 具體見 圖 其中 在番茄不同生長發(fā)育時期 各光照處理 總體大于 表明不同 光質(zhì)處理均不同程度 地增強了番茄的凈光合速率 紅光處理在開花期 凈光合速率最大 藍光 紅藍 處理在坐果期凈 光合速率最大 補光對番茄果實產(chǎn)量和熒光特性的影響 不同光質(zhì)補光對番茄果實產(chǎn)量的影響 由表 可知 藍光 紅藍 紅藍 紅光處 理下的番茄平均單果質(zhì)量顯著高于 紅藍 處理的果型指數(shù)最優(yōu) 產(chǎn)量排序是紅光 紅藍 紅藍 藍光 不同光質(zhì)補光對番茄花期和果期熒光特性 的影響 由圖 圖 可見 隨不同 光 江蘇農(nóng)業(yè)科學 年第 卷第 期 源照射時間的延長 實際光化學效率 光化學猝滅 系數(shù)變化各不相同 總體呈先降后升的趨勢 盛果 后期 紅光 紅藍 紅藍 光化學猝滅系數(shù)明 顯高于其他處理 表明番茄盛果后期在紅光 紅藍 紅藍 處理下具有更高的實際光化學效率 和更高比例還原態(tài)的電子受體質(zhì)體醌 番茄開花 江蘇農(nóng)業(yè)科學 年第 卷第 期 江蘇農(nóng)業(yè)科學 年第 卷第 期 期 坐果期 盛果期光化學猝滅系數(shù)均無顯著差異 盛果后期各處理光化學猝滅系數(shù)差異顯著 其在 反應(yīng)中心開放程度依次是紅藍 紅藍 紅光 藍光 由圖 圖 可見 不同光質(zhì)補光 和 在番茄花期 果期表現(xiàn)均有不同 紅藍 在盛果后期更有利于番茄的電子傳遞 且使其熱耗 散水平更高 結(jié) 論 與 討 論 討論 光是日光溫室內(nèi)冬春番茄生長發(fā)育的重要組 成部分 一方面促進植物有機物和干物質(zhì)的積累 另一方面均衡調(diào)控植物營養(yǎng)生長 生殖生長 器官 分化的周期 使能量得到有效積累和釋放 在冬季 溫室低溫寡照的條件下 補光延長了光合速率 表 不 同 光 質(zhì) 補 光 對 番 茄 果 實 產(chǎn) 量 的 影 響 光質(zhì)處理 果實縱徑 果實橫徑 果型指數(shù) 平均單果質(zhì)量 產(chǎn)量 紅光 紅藍 紅藍 藍光 注 同列數(shù)據(jù)后不同寫字母表示在同一發(fā)育期不同處理間差異顯著 江蘇農(nóng)業(yè)科學 年第 卷第 期 有效時間 促進植物生理代謝 為植物的正常生長 發(fā)育提供有利條件 本研究表明 番茄在不同生長 階段對光質(zhì)的要求不同 光對植物生理發(fā)育的 影響與日光照射有著明顯的差異 光合作用的光 源主要依靠可見光 藍光和紅光充當植物光合作用 的獨立光反應(yīng)者和光接收者 一些研究表明 植物 體內(nèi)的光接受器可能與植物的生理反應(yīng)有關(guān) 而藍 光和紅光在植物生理機能響應(yīng)與信號傳導之間也 會有干擾 這也充分說明該試驗不同補光處理在 番茄不同生長階段和日間不同時段的生長和光合 特性不同 番茄是在果實成熟后持續(xù)采收的作物 在其果 實成熟期 葉綠素含量逐漸下降 類胡蘿卜逐漸合 成 尤其是番茄紅素是其果實轉(zhuǎn)色表達的重要環(huán) 節(jié) 植物利用光能進行光合作用 并通過調(diào)節(jié)不 同光質(zhì)改善植物生長周期和果實產(chǎn)量品質(zhì) 紅 光和藍光在番茄采收期果實生理代謝和生物色素 合成起到了至關(guān)重要的作用 紅光和藍光也影響果 實大小和產(chǎn)量 番茄花期果期補光處理下 各光 照處理均不同程度對番茄產(chǎn)量和熒光特性產(chǎn)生了 積極的影響 單色光譜 紅光 藍光 和混合光譜 紅藍 紅藍 對番茄不同花期和果期各 階段的作用也不同 結(jié)論 本試驗用不同 光質(zhì) 紅光 藍光 紅藍 紅藍 補光處理冬春季溫室番茄 研究其 生長指標及光合作用 結(jié)果表明 不同 光質(zhì)處 理對番茄生長特性具有不同的影響 從幼苗期到 盛果期 藍光對番茄生長發(fā)育起到了至關(guān)重要的作 用 藍光補光可有效促進番茄生長 且不同光質(zhì)在 番茄生長期 坐果期對葉綠素合成具有一定的影 響 從不同 光質(zhì)處理對番茄光合特性的影響 可知 番茄不同生長階段對光源補光的需求不同 各補光處理相比 都能不同程度地提高番茄的凈 光合速率 其中 生長期藍光 紅光補光處理可有 效提高番茄的凈光合速率 開花期紅光 紅藍 補光處理可有效提高番茄的凈光合速率 坐果期紅 光 紅藍 補光處理可有效提高番茄的凈光合速 率 番茄生長期 開花期 坐果期補光處理在 光合作用最為活躍 說明不同 光質(zhì)處理在不同生長發(fā)育時期均不同程度地提高 番茄的凈光合速率 其中 紅光在開花期凈光合速 江蘇農(nóng)業(yè)科學 年第 卷第 期 率最大 藍光 紅藍 在結(jié)果期的凈光合速率最 大 番茄不同補光處理下產(chǎn)量排序是紅光 紅藍 紅藍 藍光 番茄盛果后期在紅 光 紅藍 紅藍 處理下具有更高的實際光 化學效率和更高比例還原態(tài)的電子受體質(zhì)體醌 其在 反應(yīng)中心開放程度依次是紅藍 紅 藍 紅光 藍光 紅藍 在盛果后期 更有利于番茄的電子傳遞 參 考 文 獻 何 蔚 陳丹艷 胡曉婷 等 不同光周期與光質(zhì)配比對番茄植株 生長發(fā)育的影響 西北農(nóng)業(yè)學報 何偉明 劉龐源 武占會 等 不同光強與光質(zhì)處理下對番茄幼 苗生長的影響 北方園藝 錢舒婷 不同補光燈對設(shè)施草莓 番茄光合生長及產(chǎn)量品質(zhì)的 影響 楊凌 西北農(nóng)林科技大學 謝 鑫 王俊玲 段立肖 等 光質(zhì)對番茄葉片葉綠素熒光動力 學參數(shù)的影響 河北農(nóng)業(yè)大學學報 吳遠藩 量葉片的長和寬計算番茄葉面積 農(nóng)業(yè)科技通訊 江蘇農(nóng)業(yè)科學 年第 卷第 期