LED紅藍(lán)光光強與刈割時間對黑麥草生長和產(chǎn)量的影響.pdf

nullnullnullnull 年 null 月 第 nullnull 卷 第 null 期 照明工程學(xué)報 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull null LED 紅藍(lán)光光強與刈割時間對黑麥草 生長和產(chǎn)量的影響 陳艷琦 劉家源 劉文科 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所 農(nóng)業(yè)部設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)能與廢棄物處理重點實驗室 北京 nullnullnullnullnullnull 摘 要 為在人工光植物工廠條件下生產(chǎn)黑麥草獲得較高的投入產(chǎn)出比 本研究分別設(shè)置了 nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 五個光強梯度和在第 null null 第 nullnull null 和第 nullnull null 刈割三種刈割時間處理 比較了不同光強和刈割時間對其株高 分蘗 數(shù) 產(chǎn)量和鮮干比的影響 結(jié)果表明 不同光強下黑麥草的株高 分蘗數(shù)和產(chǎn)量存在顯著差異 隨著光強增加 分 蘗數(shù)和產(chǎn)量顯著上升 鮮干比顯著下降 當(dāng)光強達(dá)到 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 后分蘗數(shù) 產(chǎn)量和鮮干比保持穩(wěn)定 表 明 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 是黑麥草生產(chǎn)的較適光強 在刈割時間方面 隨著刈割時間的延長 株高 分蘗數(shù)和產(chǎn)量 呈上升趨勢 鮮干比降低 第 nullnull null 采收時株高 分蘗數(shù)和產(chǎn)量達(dá)到最高 鮮干比最低 本研究為黑麥草的人工光 植物工廠生產(chǎn)提供了參考 關(guān)鍵詞 人工光 植物工廠 黑麥草 刈割 產(chǎn)量 中圖分類號 nullnullnullnullnull 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 null DOI nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull Effects of LED ed and Blue Light Intensity and Cutting Time on the Yield of yegrass Lolium Perenne L nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull Key Laboratory of Energy Conservation and Waste Management of Agricultural Structures Ministry of Agriculture and ural Affairs Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing nullnullnullnullnullnull China Abstract nullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull Key words nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 通信作者 劉文科 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull 第 nullnull 卷第 null 期 陳艷琦等 nullnullnull 紅藍(lán)光光強與刈割時間對黑麥草生長和產(chǎn)量的影響 nullnull 引言 黑麥草 Lolium perenne nullnull 隸屬于禾本科 具 有生長快 分蘗多 抗性強和營養(yǎng)價值高等優(yōu)點 廣泛引種栽培于全國各地 是一種干草和鮮草可食 且能青貯的優(yōu)質(zhì)牧草 nullnullnull 關(guān)于促進畜牧業(yè)高質(zhì)量 發(fā)展的意見 指出 到 nullnullnullnull 年我國牛羊肉自給率保 持在 nullnullnull 左右 奶源自給率保持在 nullnullnull 以上 為 此 要健全飼草料供給體系 提高飼草自給率 需 要新型的栽培模式提高牧草產(chǎn)量 其中設(shè)施牧草作 為一種環(huán)境可控的生產(chǎn)模式 可實現(xiàn)周年和反季節(jié) 生產(chǎn) 能夠為解決牧草缺口問題提供支持 null 其中 人工光植物工廠作為設(shè)施園藝發(fā)展的高級階段 已 經(jīng)用于芽苗菜 莖葉菜 藥用植物和花卉等產(chǎn)品的 規(guī)?；a(chǎn) null 近年來也開展了關(guān)于牧草植物工廠 設(shè)施的一些研究 單華佳等 null 設(shè)計了在 nullnull null null 彩鋼 房中可年生產(chǎn) nullnull 茬新鮮玉米飼草的植物工廠設(shè)施 董微等 null 設(shè)計開發(fā)了種植紫花苜蓿的集裝箱植物工 廠 在 nullnull null null 的有效栽培面積上單茬單位面積產(chǎn)量 約為 nullnull nullnull null null 但植物工廠內(nèi)牧草生長適宜光強 和刈割方面的研究缺乏 nullnullnull 光在植物工廠起到了照明和為植物生長提 供能量的雙重作用 其中紅藍(lán)光是植物光合作用吸 收的主要光源 影響植物的生長和物質(zhì)代謝 null nullnullnull 光調(diào)控包括光強 光質(zhì)和光周期等屬性 其中 光強是影響光合作用和能源投入的重要影響因子 是應(yīng)首要確定的環(huán)境因素 此前 我們研究發(fā)現(xiàn) nullnullnull 白光 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強下 黑麥草正常 生長并可以多次刈割 null 但適宜光強和刈割時間等 問題仍有待解決 因此 本研究在人工光植物工廠 環(huán)境下 以黑麥草為研究對象 探討不同光強和刈 割時間對黑麥草生長和產(chǎn)量變化規(guī)律的影響 旨在 為生產(chǎn)實踐中提供高效節(jié)能的光強參數(shù)和適宜刈割 時間 提高 nullnullnull 紅藍(lán)光下黑麥草的生長性能及產(chǎn)量 提供參考依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗材料與方法 黑麥草 劍寶 購于市場 使用 nullnull nullnull nullnullnull nullnull 的 nullnull 孔育苗穴盤播種 在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境 與可持續(xù)發(fā)展研究所試驗用人工光植物工廠中進行 栽培 植物工廠內(nèi)溫度為 nullnull null null null 相對濕度為 nullnullnull nullnullnullnull nullnull null 濃度為 nullnullnull nullnullnull nullnullnull 選用規(guī)格為 nullnull nullnull null nullnull nullnull 紅藍(lán)光組合面板燈 nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull 給予光照 面板燈安裝在穴盤上方 nullnull nullnull 處 基質(zhì)配比為草炭 null 珍珠巖 null 蛭石 nullnullnullnullnullnull 加蒸餾 水均勻混拌 調(diào)節(jié)含水量至 nullnullnull null nullnullnull 堆置 null null null null 待基質(zhì)充分吸收水分后均勻裝于穴盤中 每穴 播種 null 顆均一 顆粒飽滿的種子 1 2 試驗設(shè)計 nullnullnull 紅藍(lán)光組合面板燈中紅燈波峰為 nullnullnull nullnull 藍(lán) 燈波峰為 nullnullnull nullnull 紅藍(lán)比為 nullnull 試驗共設(shè) null 個光強梯 度 分別為 nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 和 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull nullnull null 光 周 期 光 照 時 段 為 null nullnull nullnull nullnull 本試驗于 nullnullnullnull 年 null 月 null 日播種 播種后避光培養(yǎng) nullnull null 再開面板燈 當(dāng)植株長出第一 片真葉時向育苗托盤補充 nullnullnullnullnullnullnullnull 營養(yǎng)液 nullnull 三種刈割處理分別為 光照第 null null 和第 nullnull null 刈 割兩次 光照第 nullnull null 和第 nullnull null 刈割兩次 光照第 nullnullnull 刈割一次 分別用 nullnull nullnullnull nullnullnull 表示 留茬 高度為 nullnull null null nullnull null nullnull 刈割時取 null 穴植株 數(shù)出每 穴中每株植株的分蘗數(shù)計算平均分蘗數(shù) 稱量鮮重 記為產(chǎn)量 使用直尺測量株高 而后用信封分裝 置于 nullnull null 恒溫烘干 稱量干重以計算鮮干比 其 中 nullnull 和 nullnullnull 處理的株高和分蘗數(shù)僅統(tǒng)計第一次 刈割數(shù)據(jù) 產(chǎn)量和鮮干比為兩次刈割的累計數(shù)據(jù) 1 3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 使用軟件 nullnullnullnull nullnull 采用單因素 nullnullnullnullnull 分析和 nullnullnull 檢驗 P null nullnull nullnull 進行方差分析和差異顯著性 分析 采用 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull null 軟件制圖 2 結(jié)果與分析 2 1 LED 紅藍(lán)光光強和刈割時間對黑麥草株高的 影響 光強和刈割時間顯著影響了黑麥草的株高 圖 null 第 null null 刈割時 nullnull 處理各光強下的株高差異顯 著 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 和 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強 下黑麥草生長較慢 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強下株高 顯著較高 第 nullnull null 時 各光強處理下株高平均達(dá)到 nullnull nullnull 且無顯著差異 當(dāng)進一步延長光照時間達(dá)到 nullnull null 時 除 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 和 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull nullnull 照明工程學(xué)報 nullnullnullnull 年 null 月 光強下 株高均超過 nullnull nullnull 通過方差分析得到 不同光強處理下 株高均隨著刈割時間的延長而升 高 各刈割時間處理的株高差異顯著 光照 nullnull null 后 黑麥草株高的增長速度減慢 圖 null 五種 nullnullnull 紅藍(lán)光光強下刈割時間對黑麥草株高的影響 nullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull 2 2 LED 紅藍(lán)光光強和刈割時間對黑麥草分蘗數(shù) 的影響 不同光強和刈割時間處理下 黑麥草的分蘗數(shù) 差異顯著 圖 null 當(dāng)光強為 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 照 射 null null 時 黑麥草還未分蘗 光強增加分蘗增強 如 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強 nullnull 處理下有兩穴中 null 株植株全部分蘗 顯著高于 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 和 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 處理 第 nullnull null 時 不同光強下分 蘗數(shù)為 null nullnullnull null 之間 此時較第 null null 取樣的差異更顯 著 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 和 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強處理 分蘗數(shù)顯著高于其他處理 光照時間延長 黑麥草持 續(xù)分蘗 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 和 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強下分蘗數(shù)仍沒有顯著差異且顯著高于其他處理 與株高變化相似 黑麥草分蘗數(shù)也隨著光照時間延 長持續(xù)增加 null nullnullnull null 之間增長量高于 nullnull nullnullnull null 2 3 LED 紅藍(lán)光光強和刈割時間對黑麥草產(chǎn)量與 鮮干比的影響 將 nullnull 和 nullnullnull 處理兩次刈割的產(chǎn)量累計 與 nullnullnull 處理的產(chǎn)量進行差異分析 圖 nullnull nullnull 處理下 產(chǎn) 量隨著光強增強持續(xù)上升 nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強間無顯著差異 顯著高于 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 和 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強下的產(chǎn)量 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 和 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強下的產(chǎn)量分別達(dá)到了 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強下的 nullnull nullnull 和 nullnull nullnull 倍 nullnullnull 處 理下 nullnullnull null nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強間仍無顯著差 圖 null 五種 nullnullnull 紅藍(lán)光光強下刈割時間對黑麥草分蘗的影響 nullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull 異 產(chǎn)量最高的 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強與最低的 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強產(chǎn)量差異 nullnull nullnull 倍 當(dāng)?shù)?nullnull null 時 與 nullnull 和 nullnullnull 處理相似 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 和 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 處理間仍無顯著差異 但不同光強 間的產(chǎn)量差異減小 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強下產(chǎn)量僅 為 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強下的 nullnull nullnull 倍 在相同的光 強光照下 累計 null 次刈割的 nullnull 處理產(chǎn)量均高于 nullnullnull 處 理 除 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強處理外 nullnull 和 nullnullnull 處理 均顯著低于 nullnullnull 處理的產(chǎn)量 nullnull 和 nullnullnull 處理兩次刈割的總產(chǎn)量與總干重相比 得到鮮干比 nullnullnull 處理一次刈割稱量產(chǎn)量和干重后計 算鮮干比 將三個處理的鮮干比數(shù)據(jù)進行差異顯著分 析 圖 nullnull nullnull 處理下不同光強鮮干比數(shù)值為 nullnull nullnull null nullnullnull nullnull 高 光 強 的 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 和 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 處理顯著低于低光強的 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 處理 當(dāng)?shù)?nullnull null 時 不同光強間 的 差 異 更 明 顯 高 光 強 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 和 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 處理顯著低于其他光強處理 nullnullnull 處理的鮮干比降低 不同光強下數(shù)值為 nullnull nullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強下鮮干比仍未最高 值 顯著高于 nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 光強下的鮮 干比 3 討論 露天種植黑麥草高度一般小于 nullnull nullnull 在大棚 環(huán)境內(nèi)可超過 nullnull nullnull nullnull nullnull 本研究中相同刈割時間 處理下黑麥草的株高差異不顯著 但相同光強下 株高均隨著種植時間的延長而顯著提高 與光強相 第 nullnull 卷第 null 期 陳艷琦等 nullnullnull 紅藍(lán)光光強與刈割時間對黑麥草生長和產(chǎn)量的影響 nullnull 圖 null 五種 nullnullnull 紅藍(lán)光光強下刈割時間對黑麥草產(chǎn)量和鮮干比的影響 nullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull 比 刈割時間對株高的影響更明顯 從增長率來看 第 null null 到第 nullnull null 植株快速長高 增速大于第 nullnull null 到 nullnull null 這可能是因為 一方面前期植株分蘗少 受 光均勻有利于光合作用的發(fā)生 生長后期葉片密度 增加 透光差可能降低了黑麥草的生長速度 另一 方面 可能受到生長空間高度的影響 分蘗數(shù)是牧 草最基本的形態(tài)學(xué)指標(biāo) 黑麥草分蘗能力強 栽培 時間和光強的提升都能顯著提高植株的分蘗能力 生長前期 nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 高光強有利于促 進分蘗 在整個生長期 nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 處 理的植株分蘗能力始終較強 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 低 光強分蘗能力最弱 這與高羊茅在弱光下分蘗數(shù)顯 著減少 分蘗力降低的研究結(jié)果一致 nullnull nullnullnull 光照環(huán)境下 在一定范圍內(nèi)植物的產(chǎn)量隨著 光強增強而升高 nullnull 不同刈割時間處理中 光強 nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 和 nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 處 理 雖然投入的光強都提升了 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 但 增長率降低了 且當(dāng)光強為 nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnull 時 在不同刈割處理下始終無顯著差異 由此可見 當(dāng)光強超過 nullnullnull nullnullnullnull null nullnull null nullnul