溫室作物冬春季LED補(bǔ)光影響初探.pdf

第 期中 國(guó) 照 明 電 器 年 月 研究與探討文章編號(hào) 溫室作物冬春季 補(bǔ)光影響初探 陸正宇 姚鳳珍 白俊龍 李 軍 孫志前 吳勁松 普羅斯電器 中國(guó) 有限公司 江蘇常州 摘要 蘭州地區(qū)的光照條件優(yōu)越 晝夜溫差大 十分適合一些經(jīng)濟(jì)作物生長(zhǎng) 而冬春季時(shí)常伴有沙塵 雨雪等惡劣天 氣 導(dǎo)致光照質(zhì)量下降 產(chǎn)量不佳 本研究以切花玫瑰為例 通過(guò)在冬春季的蘭州地區(qū)玻璃溫室內(nèi)設(shè)置 補(bǔ)光 以 不補(bǔ)光為對(duì)照 研究 補(bǔ)光對(duì)溫室內(nèi)切花玫瑰產(chǎn)量和采收周期的影響 研究結(jié)果表明 補(bǔ)光后 兩個(gè)品種的切花玫瑰 產(chǎn)量均有不同程度的提高 其中 蜜桃雪山 的增產(chǎn)率最高 達(dá)到了 采收周期也縮短最多 達(dá)到了 天 該研究成果 對(duì)提高蘭州地區(qū)溫室的冬春季切花玫瑰產(chǎn)量提供了建議 也為西北其他地區(qū)溫室冬春季作物補(bǔ)光應(yīng)用提供了參考依據(jù) 關(guān)鍵詞 補(bǔ)光 切花玫瑰 產(chǎn)量 采收周期 中圖分類號(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 基金項(xiàng)目 江蘇省常州市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新科技支撐專項(xiàng) 作者簡(jiǎn)介 陸正宇 本科 農(nóng)藝師 主要從事植物工廠等作物光環(huán)境設(shè)計(jì)及設(shè)施栽培方向的研究 引言 切花玫瑰 是一種常綠或半常綠的薔 薇科薔薇屬灌木 因其色彩豐富 類型眾多 常用于婚 禮現(xiàn)場(chǎng)布置和節(jié)日慶祝之中 銷售市場(chǎng)十分龐大 同 時(shí)作為全球四大鮮切花之一 切花玫瑰占花卉消費(fèi)的 以上 銷量穩(wěn)居第一 因此提高切花玫瑰產(chǎn) 量 不僅能給當(dāng)?shù)仵r切花市場(chǎng)帶來(lái)持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng) 還能為種植者帶來(lái)豐厚的利益 蘭州位于甘肅省中部 屬于溫帶大陸性氣候 冬 中國(guó)照明電器 年 無(wú)嚴(yán)寒 夏無(wú)酷暑 光照充足 十分適合切花玫瑰等長(zhǎng) 日照植物的生長(zhǎng) 再加上蘭州地區(qū)晝夜溫差大 切花 玫瑰的養(yǎng)分積累更加充足 品質(zhì)也更好 因此蘭州是 十分理想的切花玫瑰種植地區(qū) 隨著蘭州新區(qū)航空 港立體化開放平臺(tái)的建立 蘭州切花玫瑰的規(guī)?；N 植日趨增加 切花玫瑰產(chǎn)量 品質(zhì)的提高對(duì)當(dāng)?shù)厍谢?市場(chǎng)具有重要的意義 然而蘭州地區(qū)冬春季光照時(shí) 間相對(duì)較少 同時(shí)伴有沙塵 雨雪等惡劣天氣 這對(duì)切 花玫瑰的生長(zhǎng)十分不利 因此改善蘭州地區(qū)冬春季光 照是提高切花玫瑰產(chǎn)量的重要手段 植物照明光源屬于第三代植物照明補(bǔ)光光 源 它通過(guò)調(diào)節(jié)光質(zhì) 控制植物光合作用和形態(tài)建 成 在光照不足的地區(qū) 充當(dāng)太陽(yáng)光 增強(qiáng)植株的光合 作用能力 達(dá)到增產(chǎn) 增質(zhì)的目的 實(shí)驗(yàn)材料及方法 實(shí)驗(yàn)材料 本實(shí)驗(yàn)是在甘肅省蘭州新區(qū)智能玻璃溫室中進(jìn) 行 實(shí)驗(yàn)栽培品種為 粉紅雪山 和 蜜桃雪山 兩個(gè) 品種 栽培基質(zhì)為巖棉 補(bǔ)光產(chǎn)品為 普羅斯電器 中 國(guó) 有限公司 生產(chǎn)的 植株照明燈具 實(shí)驗(yàn)方法 本實(shí)驗(yàn)設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn)區(qū) 其中一組為 燈補(bǔ) 光區(qū) 簡(jiǎn)稱補(bǔ)光區(qū) 另一組為不補(bǔ)光區(qū) 簡(jiǎn)稱對(duì)照 區(qū) 如圖 圖 所示 圖 補(bǔ)光區(qū)域圖 不補(bǔ)光區(qū)域 補(bǔ)光區(qū) 和對(duì)照區(qū) 的實(shí)驗(yàn)面積都是 主栽品種都是 蜜桃雪山 和 粉紅雪山 除光照條 件外 其他栽培環(huán)境條件等基本相同 補(bǔ)光處理區(qū)中 的燈具水平于桁架布置 懸掛在離地面高 處 距離切花玫瑰冠層高度 平均光通量密度為 實(shí)驗(yàn)時(shí)間為 年 月 日 月 日 共 天 每天補(bǔ)光主要時(shí)間段為 和 根據(jù)每天的太陽(yáng)光光照 程度適時(shí)調(diào)整補(bǔ)光時(shí)間 平均每日補(bǔ)光 累計(jì) 在補(bǔ)光區(qū) 和對(duì)照區(qū) 分別選取長(zhǎng)勢(shì)一 致的兩個(gè)品種切花玫瑰 枝 進(jìn)行掛牌處理 測(cè)定指標(biāo)和方法 切花玫瑰產(chǎn)量的測(cè)量 兩個(gè)品種的切花玫瑰數(shù)量從 月 日開始 每 周記錄一次 主要統(tǒng)計(jì)花頭的數(shù)量 月 日結(jié)束 一共收集了 周的切花玫瑰花頭數(shù) 切花玫瑰采收周期的測(cè)量 在補(bǔ)光區(qū)和對(duì)照區(qū)進(jìn)行掛牌的 枝切花玫瑰采 收后 統(tǒng)計(jì)其從新芽萌發(fā)到采收的總天數(shù) 數(shù)據(jù)處理方式 本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 軟件進(jìn)行數(shù) 據(jù)分析 結(jié)果與分析 補(bǔ)光對(duì)玻璃溫室切花玫瑰產(chǎn)量的影響 實(shí)驗(yàn)區(qū) 和對(duì)照區(qū) 在同一個(gè)溫室內(nèi) 除光照 環(huán)境條件外 沒有相對(duì)獨(dú)立的分區(qū)環(huán)境控制 本實(shí)驗(yàn) 天中的太陽(yáng)總輻射度 如圖 所示 圖 太陽(yáng)光總輻射度數(shù)據(jù)表 對(duì)于太陽(yáng)光 能量型和量子型兩種度量系統(tǒng)之間 的量子轉(zhuǎn)換系數(shù)為 再綜合室內(nèi)透光 率 光合有效輻射度占太陽(yáng)總輻射的 結(jié)合 補(bǔ)光的光通量密度和補(bǔ)光時(shí)長(zhǎng) 可知對(duì)照區(qū)和補(bǔ)光區(qū) 總量分別為 和 補(bǔ)光增加了 的 補(bǔ)光區(qū)比對(duì)照區(qū)光 照提高 左右 本實(shí)驗(yàn)實(shí)際進(jìn)行了 天 其中光照強(qiáng)度較低的 天數(shù)就有 天 經(jīng)過(guò)每天 的 補(bǔ)充光照后 切花玫瑰的產(chǎn)量都比未補(bǔ)光有所提高 其中 蜜桃雪 山 的增產(chǎn)率最高 達(dá)到了 如圖 所示 根據(jù)荷蘭種植者 多 的光照意味著多 的 產(chǎn)量 的種植經(jīng)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)光照提升 而切花玫瑰 第 期陸正宇等 溫室作物冬春季 補(bǔ)光影響初探 蜜桃雪山 和 粉紅雪山 的實(shí)際產(chǎn)量增加了 和 這說(shuō)明相同的補(bǔ)光強(qiáng)度對(duì)不同種切花玫瑰有不 同的增產(chǎn)效果 也說(shuō)明了 補(bǔ)光的對(duì)切花玫瑰 蜜 桃雪山 的綜合光合生產(chǎn)效率要高于自然光 圖 兩個(gè)玫瑰品種補(bǔ)光 不補(bǔ)光區(qū)域產(chǎn)量對(duì)比 補(bǔ)光對(duì)玻璃溫室切花玫瑰采收周期的影響 本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采取掛牌的花枝有 枝 從新芽 萌發(fā)開始記錄 到采收期為止 兩個(gè)切花玫瑰品種的 采收周期都有縮短 其中 蜜桃雪山 的采收周期縮 短最多 達(dá)到了 天 如圖 所示 圖 兩個(gè)切花玫瑰品種補(bǔ)光 不補(bǔ)光區(qū)域采收周期對(duì)比 對(duì)于長(zhǎng)日照植物來(lái)說(shuō) 補(bǔ)光可以在光照不足的情 況下 使其達(dá)到開花所需的日照長(zhǎng)度 這樣植物能提 前進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段 根據(jù)王萌 李佳雪等冬季夜間 補(bǔ)充光照可以與火龍果中的內(nèi)源性激素信號(hào)相互作 用 尤其是調(diào)節(jié)芽形成的 和促進(jìn)芽發(fā)育的 可知 補(bǔ)光在一定程度上可以促進(jìn)開花促進(jìn)激素合 成 從而促使植物提前開花 而本實(shí)驗(yàn)溫室 補(bǔ) 光后在一定程度上確實(shí)縮短切花玫瑰的采收周期 討論與結(jié)論 光是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程的重要環(huán)境因素之 一 也是植物最重要的能量源和信號(hào)源 在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) 當(dāng)中 太陽(yáng)光是主要光源 而太陽(yáng)光受自然環(huán)境影響 太大 為了調(diào)控環(huán)境因素的影響 人們?cè)诂F(xiàn)代設(shè)施溫 室中增加了植物照明設(shè)施 以往的植物照明補(bǔ)光光 源是白熾燈 鹵素?zé)艉透邏衡c燈 而這些光源能耗大 光質(zhì)單一 遠(yuǎn)不如 光源的節(jié)能高效 光譜可調(diào) 本實(shí)驗(yàn)采用的普羅斯電器 中國(guó) 生產(chǎn)的 植物照明燈具 其光譜主要為紅藍(lán)光 并且增加了一 部分的遠(yuǎn)紅光 目前已知的植物光受體主要有三大 類 紅光遠(yuǎn)紅光受體光敏色素 藍(lán)光受體向光素和隱 花色素 因此在植物的生長(zhǎng)過(guò)程中 紅光 藍(lán)光和遠(yuǎn)紅 光起著重要的作用 根據(jù)王曉艷 張曉楠的研究可 知 與單色的紅光 藍(lán)光相比 紅藍(lán)組合光處理更有利 于黃瓜幼苗葉綠體基質(zhì)和基粒片層的形成 光合同化 產(chǎn)物的輸出和葉綠體的發(fā)育 而適量的遠(yuǎn)紅光還 可以提高植株的光飽和點(diǎn) 增加植株生長(zhǎng)所需有機(jī)物 質(zhì)積累 減少植株在黑暗環(huán)境中的暗呼吸速率 同時(shí) 也間接減少了植株在黑暗環(huán)境中對(duì)光合產(chǎn)物的消 耗 以達(dá)到植株增產(chǎn)的目的 蓋淑杰等 研究發(fā) 現(xiàn) 加過(guò)遠(yuǎn)紅光 后可以有效調(diào)控番茄開花 時(shí)間 縮短其生理周期 同時(shí)對(duì)番茄品質(zhì)有較好的改 善作用 本實(shí)驗(yàn) 補(bǔ)光后 補(bǔ)光區(qū)的產(chǎn)量顯著高 于對(duì)照區(qū) 采收周期也明顯提前 說(shuō)明紅藍(lán)復(fù)合光加 遠(yuǎn)紅光的補(bǔ)光效果對(duì)植株的生長(zhǎng)促進(jìn)作用明顯 光合 積累產(chǎn)物更多 產(chǎn)量更高 采收也更早 蘭州地區(qū)冬春季光照較弱 補(bǔ)光在一定程度 上增加了溫室切花玫瑰的產(chǎn)量 按照本實(shí)驗(yàn)補(bǔ)光時(shí)間 計(jì)算 電費(fèi)總計(jì)增加了 元 兩種切花玫瑰共增 產(chǎn) 枝 按單價(jià) 元 枝計(jì)算 總計(jì) 元 所以除去電費(fèi)共盈利 元 本實(shí)驗(yàn)溫室面 積較大 不適合單獨(dú)灌溉 肥水費(fèi)用方面沒有增加 因 此可知 蘭州地區(qū)冬春季 補(bǔ)光確實(shí)能提高該溫 室切花玫瑰產(chǎn)值 同時(shí)也為蘭州其他地區(qū)溫室切花玫 瑰產(chǎn)值提升提供參考 再結(jié)合我們今年上半年在云南馬龍收集的溫室 洛神玫瑰 補(bǔ)光數(shù)據(jù) 如圖 所示 圖 溫室玫瑰補(bǔ)光產(chǎn)量每月對(duì)比表 月份的溫室玫瑰補(bǔ)光后增產(chǎn)率最高 達(dá)到 中國(guó)照明電器 年 月份增產(chǎn)率基本維持在 左右 而 月 增產(chǎn)率最低 由此可知 冬春季溫室補(bǔ)光能明顯增加 作物產(chǎn)量 而其他時(shí)間 隨著溫度的上升 光照質(zhì)量 變好 作物補(bǔ)光的優(yōu)勢(shì)在降低 這也能提醒溫室種植 者在補(bǔ)光過(guò)程要時(shí)刻觀察溫度和光照情況 不要盲目 補(bǔ)光 要多從溫室整年的經(jīng)營(yíng)狀況合理補(bǔ)光 由于本實(shí)驗(yàn)是選取在冬春季 補(bǔ)光 產(chǎn)量增 加較為明顯 后期研究可在此基礎(chǔ)上探究全年 補(bǔ)光對(duì)切花產(chǎn)量的影響 由此才能得出溫室經(jīng)營(yíng)全年 生產(chǎn)效益的提高程度 參考文獻(xiàn) 甘甜 長(zhǎng)沙地區(qū)引種切花玫瑰綜合評(píng)價(jià)與應(yīng)用研究 長(zhǎng)沙 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 張莉 喻曉鵬 黃依婷 等 人工補(bǔ)光在植物照明中 的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 自然 科學(xué)版 許大全 高偉 阮軍 光質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響 植物生理學(xué)報(bào) 王曉艷 張曉楠 成后德 等 紅藍(lán)光比例對(duì)弱光下黃瓜 幼苗光合功能的影響 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 段萌 楊偉才 毛曉敏 覆膜和水分虧缺對(duì)春小麥光合 特性影響及模型比較 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 蓋淑杰 吳美韓 張曉娟 等 熒光粉激發(fā)型遠(yuǎn)紅光 植物燈對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響研究 核農(nóng)學(xué)報(bào) 上接第 頁(yè) 在未來(lái)的公路隧道中 照明強(qiáng)度能夠根據(jù)駕駛員 的需求和周圍環(huán)境的變化自動(dòng)調(diào)節(jié) 即采用最高效的 模式減少能源消耗 向著安全舒適的方向持續(xù)前進(jìn) 總的來(lái)說(shuō) 提高隧道照明控制技術(shù)和節(jié)能環(huán)保性能是 當(dāng)前和將來(lái)發(fā)展的重要方向 公路隧道伴隨式照明控 制系統(tǒng)的應(yīng)用前景非常廣闊 結(jié)束語(yǔ) 在我國(guó)科技快速發(fā)展的時(shí)代背景下 國(guó)務(wù)院 交 通運(yùn)輸部政策持續(xù)發(fā)力 交通發(fā)展由追求速度規(guī)模向 更加注重質(zhì)量效益轉(zhuǎn)變 同時(shí)鼓勵(lì)綠色低碳技術(shù)研 發(fā) 不斷提升交通系統(tǒng)科技化和智能化水平 逐漸取 代人工控制方式 公路隧道伴隨式照明控制系統(tǒng)不 僅有助于提升低碳節(jié)能水平和隧道管理水平 還可以 降低運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)成本 達(dá)到 降本增效 的目的 這是 落實(shí)數(shù)字交通發(fā)展的重要手段 也是加快新基建產(chǎn)業(yè) 發(fā)展的必要驅(qū)動(dòng) 對(duì)開啟隴原交通發(fā)展新篇章具有重 要意義 參考文獻(xiàn) 劉軼 李漢卿 陳宇 基于物聯(lián)網(wǎng)公路隧道照明調(diào)光技 術(shù)研究 公路 孫巧燕 趙勇 代明 基于全壽命周期的公路隧道照明 系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究 公路 尹力 史玲娜 劉貞毅 等 低交通量下 與車隨行 隧 道照明節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用研究 隧道建設(shè) 中英 文 沙欣 光源在黃延高速公路隧道照明中的節(jié)能技 術(shù)研究 公路工程 張巍 邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)技術(shù)在智慧高速公路的應(yīng)用 低碳世界 黎琮瑩 聶杰雄 許振偉 基于毫米波雷達(dá)的隧道數(shù)字孿 生安全管控系統(tǒng) 中國(guó)交通信息化 張笑歌 隧道照明節(jié)能控制技術(shù)與評(píng)價(jià)體系研究 西安 長(zhǎng)安大學(xué) 劉晨 公路隧道照明系統(tǒng)智能控制關(guān)鍵技術(shù)研究 西安 長(zhǎng)安大學(xué) 趙毅 隧道照明智能控制系統(tǒng)的節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究 大連 大連海事大學(xué) 王琥 變色溫 自適應(yīng)照明控制系統(tǒng)在隧道節(jié)能 中的應(yīng)用 西部交通科技