温室作物冬春季LED补光影响初探.pdf

第 期中 国 照 明 电 器 年 月 研究与探讨文章编号 温室作物冬春季 补光影响初探 陆正宇 姚凤珍 白俊龙 李 军 孙志前 吴劲松 普罗斯电器 中国 有限公司 江苏常州 摘要 兰州地区的光照条件优越 昼夜温差大 十分适合一些经济作物生长 而冬春季时常伴有沙尘 雨雪等恶劣天 气 导致光照质量下降 产量不佳 本研究以切花玫瑰为例 通过在冬春季的兰州地区玻璃温室内设置 补光 以 不补光为对照 研究 补光对温室内切花玫瑰产量和采收周期的影响 研究结果表明 补光后 两个品种的切花玫瑰 产量均有不同程度的提高 其中 蜜桃雪山 的增产率最高 达到了 采收周期也缩短最多 达到了 天 该研究成果 对提高兰州地区温室的冬春季切花玫瑰产量提供了建议 也为西北其他地区温室冬春季作物补光应用提供了参考依据 关键词 补光 切花玫瑰 产量 采收周期 中图分类号 文献标识码 基金项目 江苏省常州市产业创新科技支撑专项 作者简介 陆正宇 本科 农艺师 主要从事植物工厂等作物光环境设计及设施栽培方向的研究 引言 切花玫瑰 是一种常绿或半常绿的蔷 薇科蔷薇属灌木 因其色彩丰富 类型众多 常用于婚 礼现场布置和节日庆祝之中 销售市场十分庞大 同 时作为全球四大鲜切花之一 切花玫瑰占花卉消费的 以上 销量稳居第一 因此提高切花玫瑰产 量 不仅能给当地鲜切花市场带来持续稳定的供应 还能为种植者带来丰厚的利益 兰州位于甘肃省中部 属于温带大陆性气候 冬 中国照明电器 年 无严寒 夏无酷暑 光照充足 十分适合切花玫瑰等长 日照植物的生长 再加上兰州地区昼夜温差大 切花 玫瑰的养分积累更加充足 品质也更好 因此兰州是 十分理想的切花玫瑰种植地区 随着兰州新区航空 港立体化开放平台的建立 兰州切花玫瑰的规模化种 植日趋增加 切花玫瑰产量 品质的提高对当地切花 市场具有重要的意义 然而兰州地区冬春季光照时 间相对较少 同时伴有沙尘 雨雪等恶劣天气 这对切 花玫瑰的生长十分不利 因此改善兰州地区冬春季光 照是提高切花玫瑰产量的重要手段 植物照明光源属于第三代植物照明补光光 源 它通过调节光质 控制植物光合作用和形态建 成 在光照不足的地区 充当太阳光 增强植株的光合 作用能力 达到增产 增质的目的 实验材料及方法 实验材料 本实验是在甘肃省兰州新区智能玻璃温室中进 行 实验栽培品种为 粉红雪山 和 蜜桃雪山 两个 品种 栽培基质为岩棉 补光产品为 普罗斯电器 中 国 有限公司 生产的 植株照明灯具 实验方法 本实验设置两组实验区 其中一组为 灯补 光区 简称补光区 另一组为不补光区 简称对照 区 如图 图 所示 图 补光区域图 不补光区域 补光区 和对照区 的实验面积都是 主栽品种都是 蜜桃雪山 和 粉红雪山 除光照条 件外 其他栽培环境条件等基本相同 补光处理区中 的灯具水平于桁架布置 悬挂在离地面高 处 距离切花玫瑰冠层高度 平均光通量密度为 实验时间为 年 月 日 月 日 共 天 每天补光主要时间段为 和 根据每天的太阳光光照 程度适时调整补光时间 平均每日补光 累计 在补光区 和对照区 分别选取长势一 致的两个品种切花玫瑰 枝 进行挂牌处理 测定指标和方法 切花玫瑰产量的测量 两个品种的切花玫瑰数量从 月 日开始 每 周记录一次 主要统计花头的数量 月 日结束 一共收集了 周的切花玫瑰花头数 切花玫瑰采收周期的测量 在补光区和对照区进行挂牌的 枝切花玫瑰采 收后 统计其从新芽萌发到采收的总天数 数据处理方式 本实验数据采用 软件进行数 据分析 结果与分析 补光对玻璃温室切花玫瑰产量的影响 实验区 和对照区 在同一个温室内 除光照 环境条件外 没有相对独立的分区环境控制 本实验 天中的太阳总辐射度 如图 所示 图 太阳光总辐射度数据表 对于太阳光 能量型和量子型两种度量系统之间 的量子转换系数为 再综合室内透光 率 光合有效辐射度占太阳总辐射的 结合 补光的光通量密度和补光时长 可知对照区和补光区 总量分别为 和 补光增加了 的 补光区比对照区光 照提高 左右 本实验实际进行了 天 其中光照强度较低的 天数就有 天 经过每天 的 补充光照后 切花玫瑰的产量都比未补光有所提高 其中 蜜桃雪 山 的增产率最高 达到了 如图 所示 根据荷兰种植者 多 的光照意味着多 的 产量 的种植经验 实验光照提升 而切花玫瑰 第 期陆正宇等 温室作物冬春季 补光影响初探 蜜桃雪山 和 粉红雪山 的实际产量增加了 和 这说明相同的补光强度对不同种切花玫瑰有不 同的增产效果 也说明了 补光的对切花玫瑰 蜜 桃雪山 的综合光合生产效率要高于自然光 图 两个玫瑰品种补光 不补光区域产量对比 补光对玻璃温室切花玫瑰采收周期的影响 本实验过程中采取挂牌的花枝有 枝 从新芽 萌发开始记录 到采收期为止 两个切花玫瑰品种的 采收周期都有缩短 其中 蜜桃雪山 的采收周期缩 短最多 达到了 天 如图 所示 图 两个切花玫瑰品种补光 不补光区域采收周期对比 对于长日照植物来说 补光可以在光照不足的情 况下 使其达到开花所需的日照长度 这样植物能提 前进入生殖生长阶段 根据王萌 李佳雪等冬季夜间 补充光照可以与火龙果中的内源性激素信号相互作 用 尤其是调节芽形成的 和促进芽发育的 可知 补光在一定程度上可以促进开花促进激素合 成 从而促使植物提前开花 而本实验温室 补 光后在一定程度上确实缩短切花玫瑰的采收周期 讨论与结论 光是影响植物生长发育过程的重要环境因素之 一 也是植物最重要的能量源和信号源 在传统农业 当中 太阳光是主要光源 而太阳光受自然环境影响 太大 为了调控环境因素的影响 人们在现代设施温 室中增加了植物照明设施 以往的植物照明补光光 源是白炽灯 卤素灯和高压钠灯 而这些光源能耗大 光质单一 远不如 光源的节能高效 光谱可调 本实验采用的普罗斯电器 中国 生产的 植物照明灯具 其光谱主要为红蓝光 并且增加了一 部分的远红光 目前已知的植物光受体主要有三大 类 红光远红光受体光敏色素 蓝光受体向光素和隐 花色素 因此在植物的生长过程中 红光 蓝光和远红 光起着重要的作用 根据王晓艳 张晓楠的研究可 知 与单色的红光 蓝光相比 红蓝组合光处理更有利 于黄瓜幼苗叶绿体基质和基粒片层的形成 光合同化 产物的输出和叶绿体的发育 而适量的远红光还 可以提高植株的光饱和点 增加植株生长所需有机物 质积累 减少植株在黑暗环境中的暗呼吸速率 同时 也间接减少了植株在黑暗环境中对光合产物的消 耗 以达到植株增产的目的 盖淑杰等 研究发 现 加过远红光 后可以有效调控番茄开花 时间 缩短其生理周期 同时对番茄品质有较好的改 善作用 本实验 补光后 补光区的产量显著高 于对照区 采收周期也明显提前 说明红蓝复合光加 远红光的补光效果对植株的生长促进作用明显 光合 积累产物更多 产量更高 采收也更早 兰州地区冬春季光照较弱 补光在一定程度 上增加了温室切花玫瑰的产量 按照本实验补光时间 计算 电费总计增加了 元 两种切花玫瑰共增 产 枝 按单价 元 枝计算 总计 元 所以除去电费共盈利 元 本实验温室面 积较大 不适合单独灌溉 肥水费用方面没有增加 因 此可知 兰州地区冬春季 补光确实能提高该温 室切花玫瑰产值 同时也为兰州其他地区温室切花玫 瑰产值提升提供参考 再结合我们今年上半年在云南马龙收集的温室 洛神玫瑰 补光数据 如图 所示 图 温室玫瑰补光产量每月对比表 月份的温室玫瑰补光后增产率最高 达到 中国照明电器 年 月份增产率基本维持在 左右 而 月 增产率最低 由此可知 冬春季温室补光能明显增加 作物产量 而其他时间 随着温度的上升 光照质量 变好 作物补光的优势在降低 这也能提醒温室种植 者在补光过程要时刻观察温度和光照情况 不要盲目 补光 要多从温室整年的经营状况合理补光 由于本实验是选取在冬春季 补光 产量增 加较为明显 后期研究可在此基础上探究全年 补光对切花产量的影响 由此才能得出温室经营全年 生产效益的提高程度 参考文献 甘甜 长沙地区引种切花玫瑰综合评价与应用研究 长沙 湖南农业大学 张莉 喻晓鹏 黄依婷 等 人工补光在植物照明中 的应用及发展趋势 佛山科学技术学院学报 自然 科学版 许大全 高伟 阮军 光质对植物生长发育的影响 植物生理学报 王晓艳 张晓楠 成后德 等 红蓝光比例对弱光下黄瓜 幼苗光合功能的影响 江苏农业学报 段萌 杨伟才 毛晓敏 覆膜和水分亏缺对春小麦光合 特性影响及模型比较 农业机械学报 盖淑杰 吴美韩 张晓娟 等 荧光粉激发型远红光 植物灯对番茄生长的影响研究 核农学报 上接第 页 在未来的公路隧道中 照明强度能够根据驾驶员 的需求和周围环境的变化自动调节 即采用最高效的 模式减少能源消耗 向着安全舒适的方向持续前进 总的来说 提高隧道照明控制技术和节能环保性能是 当前和将来发展的重要方向 公路隧道伴随式照明控 制系统的应用前景非常广阔 结束语 在我国科技快速发展的时代背景下 国务院 交 通运输部政策持续发力 交通发展由追求速度规模向 更加注重质量效益转变 同时鼓励绿色低碳技术研 发 不断提升交通系统科技化和智能化水平 逐渐取 代人工控制方式 公路隧道伴随式照明控制系统不 仅有助于提升低碳节能水平和隧道管理水平 还可以 降低运营养护成本 达到 降本增效 的目的 这是 落实数字交通发展的重要手段 也是加快新基建产业 发展的必要驱动 对开启陇原交通发展新篇章具有重 要意义 参考文献 刘轶 李汉卿 陈宇 基于物联网公路隧道照明调光技 术研究 公路 孙巧燕 赵勇 代明 基于全寿命周期的公路隧道照明 系统节能技术应用研究 公路 尹力 史玲娜 刘贞毅 等 低交通量下 与车随行 隧 道照明节能控制技术应用研究 隧道建设 中英 文 沙欣 光源在黄延高速公路隧道照明中的节能技 术研究 公路工程 张巍 边缘计算节点技术在智慧高速公路的应用 低碳世界 黎琮莹 聂杰雄 许振伟 基于毫米波雷达的隧道数字孪 生安全管控系统 中国交通信息化 张笑歌 隧道照明节能控制技术与评价体系研究 西安 长安大学 刘晨 公路隧道照明系统智能控制关键技术研究 西安 长安大学 赵毅 隧道照明智能控制系统的节能关键技术研究 大连 大连海事大学 王琥 变色温 自适应照明控制系统在隧道节能 中的应用 西部交通科技