不同LED光質(zhì)和光強(qiáng)對(duì)辣椒育苗的影響_崔丹丹.pdf

年 月 第 卷 第 期 照明工程學(xué)報(bào) 不同 光質(zhì)和光強(qiáng)對(duì)辣椒育苗的影響 崔丹丹 張宇陽(yáng) 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(xué)電子信息與電氣工程學(xué)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(yàn)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(qiáng) 的組合進(jìn)行樟樹(shù)港辣椒育苗 并對(duì)比不同光環(huán)境下辣椒幼苗長(zhǎng)勢(shì)情況 試 驗(yàn)設(shè)置的四種光質(zhì) 遠(yuǎn)紅光 三種光強(qiáng) 日光積累量 分別為 十二種處理下進(jìn)行辣椒育苗試驗(yàn) 比較不同處理對(duì)辣椒幼苗 株高 莖粗 壯苗指數(shù) 等指標(biāo)的影響 結(jié)果表明 辣椒幼苗莖稈隨光強(qiáng)降低變細(xì) 株高隨光強(qiáng)降低增高 除 光質(zhì)外 辣椒幼苗 壯苗指數(shù)與光強(qiáng)成正比 除 光質(zhì)外 中等強(qiáng)度光照 辣椒葉片葉綠素含量最高 紅 藍(lán)光占比相近情況下 光質(zhì)中添加遠(yuǎn)紅光 辣椒幼苗株高顯著高于其他光質(zhì) 但莖稈細(xì)弱 光質(zhì)藍(lán)光比例 高 植株最矮 葉色深 葉綠素相對(duì)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(qiáng)下未表現(xiàn)此現(xiàn)象 關(guān)鍵詞 育苗 辣椒 長(zhǎng)勢(shì)狀況 中圖分類(lèi)號(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 基金項(xiàng)目 上海市 科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃 農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域項(xiàng)目 通信作者 胡岳 照明工程學(xué)報(bào) 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(shì) 在世界范圍內(nèi)的應(yīng)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(zhǎng)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(jìn)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(jìn)植物干物質(zhì)積累和葉面 積增加 且其是驅(qū)動(dòng)光合作用瞬時(shí)量子效率最高的 波段 藍(lán)光則可以調(diào)節(jié)葉綠體發(fā)育 但藍(lán)光比例 過(guò)高會(huì)抑制細(xì)胞分裂和莖桿伸長(zhǎng) 綠光可穿透冠 層葉片抵達(dá)下層葉片 從而誘導(dǎo)光合作用獲取能 量 遠(yuǎn)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(zhǎng)發(fā)育 在蔭蔽環(huán)境中 遠(yuǎn)紅 光可激活相關(guān)基因表達(dá) 促進(jìn)莖桿伸長(zhǎng) 在應(yīng)用研究領(lǐng)域 目前已對(duì)番茄 黃瓜 西瓜 等作物的植物工廠育苗光環(huán)境進(jìn)行了深入 探索與研究 等 研究了不同比例的藍(lán)光 和遠(yuǎn)紅光對(duì)辣椒幼苗的影響 林坤明等 研 究了 紅藍(lán)光連續(xù)光照對(duì)辣椒幼苗的影響 劉 玉兵 等對(duì) 紅藍(lán)光調(diào)控的辣椒幼苗生長(zhǎng)光合 機(jī)制進(jìn)行研究 這些研究為辣椒 育苗提供了 堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ) 為比較不同光質(zhì)和光強(qiáng)對(duì)辣椒 育苗的整體影響 本研究通過(guò)在不同光質(zhì)環(huán)境中 設(shè)置光強(qiáng)梯度進(jìn)行樟樹(shù)港辣椒育苗 對(duì)比不同光 環(huán)境下辣椒幼苗長(zhǎng)勢(shì)情況 探究適宜辣椒育苗的 高效光環(huán)境 試驗(yàn)材料與方法 試驗(yàn)材料及設(shè)備 供試?yán)苯贩N為樟樹(shù)港辣椒 種子于 年 月采收自湖南岳陽(yáng) 試驗(yàn)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(xué)特性 光 譜 各波段光通量 由遠(yuǎn)方 光譜輻射計(jì) 測(cè)量 光譜中比例為各波段光通量比值 紅光 波段 綠光 波段 藍(lán)光 波段 遠(yuǎn)紅光 波段 光強(qiáng)使用光合光量子密度 表示 以遠(yuǎn)方 植物光 照分析儀測(cè)試 試驗(yàn)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(kāi)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(dāng)補(bǔ)充水分 保證充 分濕潤(rùn) 至種子露白即可 播種育苗 育苗盤(pán) 孔 每孔放置 巖棉塊作為基質(zhì) 營(yíng)養(yǎng)液使用 配方 不同時(shí)期營(yíng)養(yǎng)液濃度 酸堿度配置見(jiàn)表 巖棉塊由營(yíng)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(qiáng)對(duì)辣椒育苗的影響 表 辣椒育苗不同時(shí)期營(yíng)養(yǎng)液 配置表 育苗時(shí)間播種后 播種后 播種后 育苗結(jié)束 營(yíng)養(yǎng)液 營(yíng)養(yǎng)液 子葉出土后 將育苗盤(pán)置于不同光環(huán)境處理 表 表 下開(kāi)始育苗 出光面距離幼苗冠層約 光強(qiáng)使用 表示 日光積累量使用 表示 數(shù)據(jù)測(cè)量及統(tǒng)計(jì)分析 測(cè)量項(xiàng)目 育苗 后 每個(gè)處理隨機(jī)選擇辣椒苗 株 使用鑷子將根部巖棉剝除干凈 進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量 株高 直尺測(cè)量根莖到生 長(zhǎng)點(diǎn)高度 精度 莖粗 使用游標(biāo)卡尺測(cè)量 距根莖處 處的直徑 精度 鮮重 千分之一電子天平 測(cè)量地上部 地下部鮮重 干重 烘箱 殺 青 后 烘干至恒重 天平測(cè)量地上部 地下部分干重 葉綠素的相對(duì)含量 每個(gè)樣本選取功能葉三片 使用葉綠素測(cè)定儀測(cè)定相對(duì)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(zhǎng)速率 全株干物質(zhì)質(zhì) 量 育苗時(shí)間 表 辣椒育苗光照處理 光質(zhì)類(lèi)型 光期時(shí)長(zhǎng) 表 供試燈具光譜圖 注 峰值波長(zhǎng) 燈具光譜使用遠(yuǎn)方 光譜輻射計(jì)測(cè)量 照明工程學(xué)報(bào) 年 月 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 使用 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 進(jìn)行單因 素方差分析 采用 軟件制圖 結(jié)果分析 不同光強(qiáng)處理對(duì)樟樹(shù)港辣椒幼苗的影響 不同光強(qiáng)對(duì)辣椒幼苗生長(zhǎng)形態(tài)影響 試驗(yàn)結(jié)果顯示 表 表 辣椒幼苗莖稈隨 光強(qiáng)降低變細(xì) 除 外 株高隨光強(qiáng)降低增高 這 是由于光強(qiáng)降低 光照不足 植株徒長(zhǎng) 莖稈變細(xì) 反之 光照過(guò)強(qiáng) 抑制地上部分生長(zhǎng) 造成幼苗株 高過(guò)低 不同光強(qiáng)對(duì)辣椒幼苗壯苗特征的影響 試驗(yàn)結(jié)果顯示 除 外 光照強(qiáng)度下 辣椒幼苗的根冠比高于其他兩種光強(qiáng) 表現(xiàn)為 但不同光強(qiáng) 下 辣椒幼苗根冠比差異并不顯著 不同光強(qiáng)處理下 壯苗指數(shù)隨光強(qiáng)上升而提高 光強(qiáng)下辣椒幼苗壯苗指數(shù)最高 且光強(qiáng)對(duì)辣椒 幼苗壯苗指數(shù)的影響差異顯著 不同光強(qiáng)對(duì)辣椒幼苗葉綠素含量的影響 本試驗(yàn)以 值表征辣椒葉片葉綠素含量相 對(duì)值 結(jié)果顯示 除 光質(zhì)外 光強(qiáng)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(duì)值差異不顯著 表 不同光強(qiáng)對(duì)辣椒育苗的影響 處理 莖粗 株高 根冠比 生長(zhǎng)速率 壯苗指數(shù) 注 同列不同小寫(xiě)字母表示 表 不同光強(qiáng)對(duì)辣椒育苗的影響 處理 莖粗 株高 根冠比 生長(zhǎng)速率 壯苗指數(shù) 注 同列不同小寫(xiě)字母表示 不同光質(zhì)對(duì)辣椒育苗的影響 不同光質(zhì)對(duì)辣椒幼苗生長(zhǎng)形態(tài)影響 試驗(yàn)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(lán)光 占比相近情況下 添加 遠(yuǎn)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(lán)光比例高 達(dá) 植株最矮 由圖 可知 除 光強(qiáng)外 光譜下辣椒幼 苗莖稈最為粗壯 添加了遠(yuǎn)紅光的 光譜莖稈最細(xì) 弱 與 光譜處理下莖粗差異顯著 不同光譜對(duì)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(qiáng)對(duì)辣椒育苗的影響 圖 不同光質(zhì)對(duì)辣椒幼苗株高的影響 圖 不同光質(zhì)對(duì)辣椒幼苗莖粗的影響 試驗(yàn)結(jié)果顯示 圖 高強(qiáng)度光照下 光質(zhì)處理辣椒幼苗干物質(zhì)含量最高 光強(qiáng) 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(yuǎn)紅光 需要在足夠的光強(qiáng) 下 才能獲得最大的干物質(zhì)積累 光強(qiáng)不足時(shí) 添 加遠(yuǎn)紅光也無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高的干物質(zhì)積累 試驗(yàn)結(jié)果顯示 圖 不同光質(zhì)下辣椒幼苗根 冠比高低順序?yàn)?結(jié)合莖粗株高 光質(zhì)遠(yuǎn)紅光比例高 莖稈細(xì)弱 根冠比最低 光質(zhì)下藍(lán)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(xì)弱徒長(zhǎng) 壯苗指數(shù)最差 圖 不同光質(zhì)對(duì)辣椒幼苗總干重的影響 圖 不同光質(zhì)對(duì)辣椒幼苗根冠比的影響 圖 不同光質(zhì)對(duì)辣椒幼苗壯苗指數(shù)的影響 不同光譜對(duì)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(xué)報(bào) 年 月 的葉綠素含量順序?yàn)?其中 光 質(zhì)中紅藍(lán)比約 在四個(gè)光質(zhì)中最低 由此可 見(jiàn) 藍(lán)光比例高可促進(jìn)植株葉綠素積累 討論 光強(qiáng)對(duì)辣椒幼苗生長(zhǎng)性狀的影響 光強(qiáng)對(duì)辣椒幼苗生長(zhǎng)性狀的影響差異顯著 整 體上 辣椒幼苗莖稈隨光強(qiáng)降低變細(xì) 除 外 株 高隨光強(qiáng)降低增高 除 光質(zhì)外 中等強(qiáng)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(qiáng)成正比 處理下 幼苗長(zhǎng)勢(shì)最健壯 綜合各項(xiàng)指 標(biāo)及辣椒苗商品性 植物工廠樟樹(shù)港辣椒育苗適宜 的光照強(qiáng)度可設(shè)置在 左右 圖 圖 不同光質(zhì)對(duì)辣椒幼苗 含量的影響 光質(zhì)對(duì)辣椒幼苗生長(zhǎng)性狀的影響 試驗(yàn)結(jié)果顯示 紅藍(lán)光占比相近情況下 光質(zhì) 中添加遠(yuǎn)紅光 辣椒株高顯著高于其他光質(zhì) 但莖 稈細(xì)弱 藍(lán)光比例高 植株最矮壯 等研究發(fā) 現(xiàn) 遠(yuǎn)紅光可提高辣椒幼苗高度 藍(lán)光降低幼苗高 度 藍(lán)光提高壯苗指數(shù) 而遠(yuǎn)紅光抑制 這基本與 本試驗(yàn)遠(yuǎn)紅光結(jié)論一致 等 報(bào)道 遠(yuǎn)紅光 增加促進(jìn)了辣椒幼苗下胚軸伸長(zhǎng) 而在藍(lán)光處理中 受到抑制 試驗(yàn)證明 藍(lán)光比例高 辣椒幼苗葉色深 葉 綠素含量越高 可見(jiàn) 藍(lán)光占比影響植株葉綠素積 累 等 研究了光質(zhì)對(duì)葉綠體超微結(jié)構(gòu)的影 響 發(fā)現(xiàn)藍(lán)光占比高 葉綠體類(lèi)囊體密度高 從而 增強(qiáng)了光合作用 藍(lán)光對(duì)植物光合作用的影響機(jī)制 及適合育苗用藍(lán)光占比需要進(jìn)一步探索研究 高強(qiáng)度光照下 紅藍(lán)占比相近光質(zhì)中添加遠(yuǎn)紅 光 辣椒幼苗干物質(zhì)量顯著高于其他 但在中等 低光強(qiáng)下未表現(xiàn)此特征 這表明需要在足夠的光強(qiáng) 下 添加遠(yuǎn)紅光才能獲得最大的干物質(zhì)積累 光強(qiáng) 不足時(shí) 添加遠(yuǎn)紅光也無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高的干物質(zhì)積累 等 研究發(fā)現(xiàn) 在最高光強(qiáng)時(shí) 添加遠(yuǎn)紅光可 增加生菜葉片膨脹 但在低光強(qiáng)下葉片未膨脹 這 些相互作用不僅對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化育苗有重要作用 對(duì)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(xiàn) 許亞楠 閆家榕 孫鑫 等 紅光和遠(yuǎn)紅光在調(diào)控植 物生長(zhǎng)發(fā)育及應(yīng)答非生物脅迫中的作用 植物學(xué) 報(bào) 楊新琴 何潤(rùn)云 徐媛媛 等 植物工廠數(shù)字化 育苗方式對(duì)黃瓜生長(zhǎng)的影響 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 李鳳華 介元芬 吳幗秀 等 紅藍(lán)綠 不同光質(zhì) 對(duì)西瓜和甜瓜幼苗質(zhì)量的影響 中國(guó)蔬菜 林坤明 劉文科 劉家源 等 紅藍(lán)光連續(xù)光照 第 卷第 期崔丹丹等 不同 光質(zhì)和光強(qiáng)對(duì)辣椒育苗的影響 對(duì)辣椒苗生長(zhǎng)和壯苗指數(shù)的影響 照明工程學(xué)報(bào) 劉玉兵 陳海燕 王軍偉 等 紅藍(lán)光質(zhì)調(diào)控辣 椒幼苗生長(zhǎng)的光合機(jī)制研究 河南農(nóng)業(yè)科學(xué) 關(guān)于征集 中國(guó)照明大百科全書(shū) 第五卷 照明創(chuàng)新與未來(lái) 創(chuàng)新性成果與應(yīng)用案例的通知 中國(guó)照明大百科全書(shū) 由中國(guó)照明學(xué)會(huì)發(fā)起 南京照明集團(tuán)組織編纂 計(jì)劃于 年 第 屆大會(huì)召開(kāi)前完成出 版 并將在大會(huì)期間正式發(fā)布 該書(shū)是全球照明行業(yè)首部系統(tǒng)性 權(quán)威性工具書(shū) 致力于梳理照明學(xué)科知識(shí)體系 記錄工程 與設(shè)計(jì)實(shí)踐 呈現(xiàn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)前沿 推動(dòng)照明產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展與國(guó)際交流合作 第五卷 照明創(chuàng)新與未來(lái) 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(yīng)性照明 虛擬現(xiàn)實(shí) 沉浸式 體驗(yàn)等熱點(diǎn)領(lǐng)域 系統(tǒng)展示未來(lái)照明的技術(shù)變革 設(shè)計(jì)理念 應(yīng)用實(shí)踐和戰(zhàn)略趨勢(shì) 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(yīng)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(lái)趨勢(shì)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(lái)設(shè)計(jì)理念與交互體驗(yàn) 跨領(lǐng)域應(yīng)用融合 倫理 安全與法規(guī)標(biāo)準(zhǔn) 二 申報(bào)內(nèi)容形式 技術(shù)研究報(bào)告 系統(tǒng)集成方案 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與驗(yàn)證 城市或產(chǎn)業(yè)級(jí)應(yīng)用案例 必須為原創(chuàng)成果 具有創(chuàng)新性 科學(xué)性 行業(yè)代表性 鼓勵(lì)多單位聯(lián)合申報(bào) 案例須標(biāo)注主類(lèi) 輔類(lèi)標(biāo)簽 鼓勵(lì) 中照照明獎(jiǎng) 及其他國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng)項(xiàng)目投稿 三 提交材料與要求 材料組成 申報(bào)書(shū) 格式 附圖 分辨率 圖片說(shuō)明 每圖注明 圖號(hào) 說(shuō)明 含實(shí)景圖 技術(shù)圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖等 語(yǔ)言要求 中文撰寫(xiě) 內(nèi)容真實(shí) 結(jié)構(gòu)清晰 術(shù)語(yǔ)規(guī)范 注明數(shù)據(jù)來(lái)源 提交方式 材料打包發(fā)送至郵箱 郵件標(biāo)題格式 照明創(chuàng)新征集 單位 個(gè)人名稱 項(xiàng)目名稱 如文件較大 可提 供網(wǎng)盤(pán)鏈接 截止日期 年 月 日 逾期不予受理 四 評(píng)審與收錄說(shuō)明 中國(guó)照明大百科全書(shū) 第五卷編輯委員會(huì)將組織學(xué)者進(jìn)行統(tǒng)一評(píng)審 依據(jù)內(nèi)容的創(chuàng)新性 科學(xué)性 可應(yīng)用性與示范性 綜合評(píng)定 入選作品將收錄于正式出版文獻(xiàn) 申報(bào)單位及主創(chuàng)人員將獲得署名致謝與樣書(shū)贈(zèng)閱 歡迎行業(yè)同仁積極參與參與此次案例征集活動(dòng) 為我國(guó)照明行業(yè)的知識(shí)沉淀和創(chuàng)新發(fā)展貢獻(xiàn)力量 聯(lián)系郵箱