不同LED光质和光强对辣椒育苗的影响_崔丹丹.pdf

年 月 第 卷 第 期 照明工程学报 不同 光质和光强对辣椒育苗的影响 崔丹丹 张宇阳 董 姚 肖铁琦 秦 健 胡 岳 苏州纽克斯电源技术股份有限公司 江苏苏州 上海交通大学电子信息与电气工程学院电气工程系 上海 摘 要 为探究适宜辣椒育苗的高效光环境 本试验在全人工光育苗工厂内 设置了四种不同光质 和三种光强 的组合进行樟树港辣椒育苗 并对比不同光环境下辣椒幼苗长势情况 试 验设置的四种光质 远红光 三种光强 日光积累量 分别为 十二种处理下进行辣椒育苗试验 比较不同处理对辣椒幼苗 株高 茎粗 壮苗指数 等指标的影响 结果表明 辣椒幼苗茎秆随光强降低变细 株高随光强降低增高 除 光质外 辣椒幼苗 壮苗指数与光强成正比 除 光质外 中等强度光照 辣椒叶片叶绿素含量最高 红 蓝光占比相近情况下 光质中添加远红光 辣椒幼苗株高显著高于其他光质 但茎秆细弱 光质蓝光比例 高 植株最矮 叶色深 叶绿素相对含量高 处理下 光质辣椒幼苗干物质量显著高于其他 但在 光强下未表现此现象 关键词 育苗 辣椒 长势状况 中图分类号 文献标识码 基金项目 上海市 科技创新行动计划 农业科技领域项目 通信作者 胡岳 照明工程学报 年 月 引言 植物工厂集约化育苗因其环境可控 优质高 效和土地利用率高等优势 在世界范围内的应用 日益广泛 光照作为集约化育苗的重要环控条件 具有影响植物光合作用和光形态建成 及调控植 物生长发育的作用 高效的育苗光环境不仅可缩 短育苗周期 还可促进幼苗生根 改善叶色 提 升幼苗质量 研究发现 红光可促进植物干物质积累和叶面 积增加 且其是驱动光合作用瞬时量子效率最高的 波段 蓝光则可以调节叶绿体发育 但蓝光比例 过高会抑制细胞分裂和茎杆伸长 绿光可穿透冠 层叶片抵达下层叶片 从而诱导光合作用获取能 量 远红光与红光具有协同作用 表现为双光增 益 共同调控植物生长发育 在荫蔽环境中 远红 光可激活相关基因表达 促进茎杆伸长 在应用研究领域 目前已对番茄 黄瓜 西瓜 等作物的植物工厂育苗光环境进行了深入 探索与研究 等 研究了不同比例的蓝光 和远红光对辣椒幼苗的影响 林坤明等 研 究了 红蓝光连续光照对辣椒幼苗的影响 刘 玉兵 等对 红蓝光调控的辣椒幼苗生长光合 机制进行研究 这些研究为辣椒 育苗提供了 坚实的理论基础 为比较不同光质和光强对辣椒 育苗的整体影响 本研究通过在不同光质环境中 设置光强梯度进行樟树港辣椒育苗 对比不同光 环境下辣椒幼苗长势情况 探究适宜辣椒育苗的 高效光环境 试验材料与方法 试验材料及设备 供试辣椒种为樟树港辣椒 种子于 年 月采收自湖南岳阳 试验所用 光源由苏州纽克 斯电源技术股份有限公司提供 灯具光学特性 光 谱 各波段光通量 由远方 光谱辐射计 测量 光谱中比例为各波段光通量比值 红光 波段 绿光 波段 蓝光 波段 远红光 波段 光强使用光合光量子密度 表示 以远方 植物光 照分析仪测试 试验方法 选种 选择颜色均匀 颗粒饱满的种子 浸种催芽 使用 温水浸种消毒 消 毒后用清水浸种 中途每 换水 次 浸种 完成后 恒温 开始催芽 使用清水完全浸湿的 棉质纱布包裹辣椒种 中途适当补充水分 保证充 分湿润 至种子露白即可 播种育苗 育苗盘 孔 每孔放置 岩棉块作为基质 营养液使用 配方 不同时期营养液浓度 酸碱度配置见表 岩棉块由营养液完全浸湿 将催芽后露白的种 子平铺放入岩棉块孔洞内 深度 下黑暗育苗直至子叶出土 第 卷第 期崔丹丹等 不同 光质和光强对辣椒育苗的影响 表 辣椒育苗不同时期营养液 配置表 育苗时间播种后 播种后 播种后 育苗结束 营养液 营养液 子叶出土后 将育苗盘置于不同光环境处理 表 表 下开始育苗 出光面距离幼苗冠层约 光强使用 表示 日光积累量使用 表示 数据测量及统计分析 测量项目 育苗 后 每个处理随机选择辣椒苗 株 使用镊子将根部岩棉剥除干净 进行数据测量 株高 直尺测量根茎到生 长点高度 精度 茎粗 使用游标卡尺测量 距根茎处 处的直径 精度 鲜重 千分之一电子天平 测量地上部 地下部鲜重 干重 烘箱 杀 青 后 烘干至恒重 天平测量地上部 地下部分干重 叶绿素的相对含量 每个样本选取功能叶三片 使用叶绿素测定仪测定相对叶绿素含量值 根冠比 地下部干重 地上部干重 壮苗指数 茎粗 株 高 总干重 生长速率 全株干物质质 量 育苗时间 表 辣椒育苗光照处理 光质类型 光期时长 表 供试灯具光谱图 注 峰值波长 灯具光谱使用远方 光谱辐射计测量 照明工程学报 年 月 数据统计分析 使用 进行数据统计 进行单因 素方差分析 采用 软件制图 结果分析 不同光强处理对樟树港辣椒幼苗的影响 不同光强对辣椒幼苗生长形态影响 试验结果显示 表 表 辣椒幼苗茎秆随 光强降低变细 除 外 株高随光强降低增高 这 是由于光强降低 光照不足 植株徒长 茎秆变细 反之 光照过强 抑制地上部分生长 造成幼苗株 高过低 不同光强对辣椒幼苗壮苗特征的影响 试验结果显示 除 外 光照强度下 辣椒幼苗的根冠比高于其他两种光强 表现为 但不同光强 下 辣椒幼苗根冠比差异并不显著 不同光强处理下 壮苗指数随光强上升而提高 光强下辣椒幼苗壮苗指数最高 且光强对辣椒 幼苗壮苗指数的影响差异显著 不同光强对辣椒幼苗叶绿素含量的影响 本试验以 值表征辣椒叶片叶绿素含量相 对值 结果显示 除 光质外 光强辣椒叶片叶绿素含量最高 表现为 且 处理下 辣 椒叶绿素含量相对值差异不显著 表 不同光强对辣椒育苗的影响 处理 茎粗 株高 根冠比 生长速率 壮苗指数 注 同列不同小写字母表示 表 不同光强对辣椒育苗的影响 处理 茎粗 株高 根冠比 生长速率 壮苗指数 注 同列不同小写字母表示 不同光质对辣椒育苗的影响 不同光质对辣椒幼苗生长形态影响 试验结果显示 图 光质下辣椒幼苗茎秆最高 不同光质 下辣椒株高表现为 红蓝光 占比相近情况下 添加 远红光的 光质显著提高 了幼苗株高 相比于其他光质 光质中蓝光比例高 达 植株最矮 由图 可知 除 光强外 光谱下辣椒幼 苗茎秆最为粗壮 添加了远红光的 光谱茎秆最细 弱 与 光谱处理下茎粗差异显著 不同光谱对辣椒幼苗壮苗特征的影响 第 卷第 期崔丹丹等 不同 光质和光强对辣椒育苗的影响 图 不同光质对辣椒幼苗株高的影响 图 不同光质对辣椒幼苗茎粗的影响 试验结果显示 图 高强度光照下 光质处理辣椒幼苗干物质含量最高 光强 下 光质下辣椒幼苗干物质量最高 其次为 与 光质下幼苗干物质量差异不显著 这表明 光质中添加 的远红光 需要在足够的光强 下 才能获得最大的干物质积累 光强不足时 添 加远红光也无法实现更高的干物质积累 试验结果显示 图 不同光质下辣椒幼苗根 冠比高低顺序为 结合茎粗株高 光质远红光比例高 茎秆细弱 根冠比最低 光质下蓝光比例最高 植株矮壮 根冠比最高 光质下 壮苗指数最高 图 其次为 和 光质下壮苗指数最低 光质下 干物 质量和根冠比总体表现良好 壮苗指数最佳 光 质下茎秆细弱徒长 壮苗指数最差 图 不同光质对辣椒幼苗总干重的影响 图 不同光质对辣椒幼苗根冠比的影响 图 不同光质对辣椒幼苗壮苗指数的影响 不同光谱对辣椒幼苗叶绿素含量的影响 结果显示 叶绿素含量方面 不同光质处理下 照明工程学报 年 月 的叶绿素含量顺序为 其中 光 质中红蓝比约 在四个光质中最低 由此可 见 蓝光比例高可促进植株叶绿素积累 讨论 光强对辣椒幼苗生长性状的影响 光强对辣椒幼苗生长性状的影响差异显著 整 体上 辣椒幼苗茎秆随光强降低变细 除 外 株 高随光强降低增高 除 光质外 中等强度光照 辣椒叶片叶绿素含量最高 辣 椒幼苗壮苗指数与光强成正比 处理下 幼苗长势最健壮 综合各项指 标及辣椒苗商品性 植物工厂樟树港辣椒育苗适宜 的光照强度可设置在 左右 图 图 不同光质对辣椒幼苗 含量的影响 光质对辣椒幼苗生长性状的影响 试验结果显示 红蓝光占比相近情况下 光质 中添加远红光 辣椒株高显著高于其他光质 但茎 秆细弱 蓝光比例高 植株最矮壮 等研究发 现 远红光可提高辣椒幼苗高度 蓝光降低幼苗高 度 蓝光提高壮苗指数 而远红光抑制 这基本与 本试验远红光结论一致 等 报道 远红光 增加促进了辣椒幼苗下胚轴伸长 而在蓝光处理中 受到抑制 试验证明 蓝光比例高 辣椒幼苗叶色深 叶 绿素含量越高 可见 蓝光占比影响植株叶绿素积 累 等 研究了光质对叶绿体超微结构的影 响 发现蓝光占比高 叶绿体类囊体密度高 从而 增强了光合作用 蓝光对植物光合作用的影响机制 及适合育苗用蓝光占比需要进一步探索研究 高强度光照下 红蓝占比相近光质中添加远红 光 辣椒幼苗干物质量显著高于其他 但在中等 低光强下未表现此特征 这表明需要在足够的光强 下 添加远红光才能获得最大的干物质积累 光强 不足时 添加远红光也无法实现更高的干物质积累 等 研究发现 在最高光强时 添加远红光可 增加生菜叶片膨胀 但在低光强下叶片未膨胀 这 些相互作用不仅对标准化育苗有重要作用 对农艺 园艺综合体系同样意义重大 需要更深入的探索 研究 参考文献 许亚楠 闫家榕 孙鑫 等 红光和远红光在调控植 物生长发育及应答非生物胁迫中的作用 植物学 报 杨新琴 何润云 徐媛媛 等 植物工厂数字化 育苗方式对黄瓜生长的影响 浙江农业科学 李凤华 介元芬 吴帼秀 等 红蓝绿 不同光质 对西瓜和甜瓜幼苗质量的影响 中国蔬菜 林坤明 刘文科 刘家源 等 红蓝光连续光照 第 卷第 期崔丹丹等 不同 光质和光强对辣椒育苗的影响 对辣椒苗生长和壮苗指数的影响 照明工程学报 刘玉兵 陈海燕 王军伟 等 红蓝光质调控辣 椒幼苗生长的光合机制研究 河南农业科学 关于征集 中国照明大百科全书 第五卷 照明创新与未来 创新性成果与应用案例的通知 中国照明大百科全书 由中国照明学会发起 南京照明集团组织编纂 计划于 年 第 届大会召开前完成出 版 并将在大会期间正式发布 该书是全球照明行业首部系统性 权威性工具书 致力于梳理照明学科知识体系 记录工程 与设计实践 呈现技术与产业前沿 推动照明产业高质量发展与国际交流合作 第五卷 照明创新与未来 将聚焦 双碳 战略 智慧城市 人工智能 物联网 生物适应性照明 虚拟现实 沉浸式 体验等热点领域 系统展示未来照明的技术变革 设计理念 应用实践和战略趋势 为确保该卷内容的前瞻性 系统性与引 领性 现广泛征集相关创新性成果与应用案例 一 征集内容范围 内容可包括但不限于以下领域 照明未来趋势与全球视野 绿色低碳与可持续系统 智慧照明与城市体系 前沿技术与新型光源 未来设计理念与交互体验 跨领域应用融合 伦理 安全与法规标准 二 申报内容形式 技术研究报告 系统集成方案 产品设计与验证 城市或产业级应用案例 必须为原创成果 具有创新性 科学性 行业代表性 鼓励多单位联合申报 案例须标注主类 辅类标签 鼓励 中照照明奖 及其他国际奖项项目投稿 三 提交材料与要求 材料组成 申报书 格式 附图 分辨率 图片说明 每图注明 图号 说明 含实景图 技术图 系统结构图等 语言要求 中文撰写 内容真实 结构清晰 术语规范 注明数据来源 提交方式 材料打包发送至邮箱 邮件标题格式 照明创新征集 单位 个人名称 项目名称 如文件较大 可提 供网盘链接 截止日期 年 月 日 逾期不予受理 四 评审与收录说明 中国照明大百科全书 第五卷编辑委员会将组织学者进行统一评审 依据内容的创新性 科学性 可应用性与示范性 综合评定 入选作品将收录于正式出版文献 申报单位及主创人员将获得署名致谢与样书赠阅 欢迎行业同仁积极参与参与此次案例征集活动 为我国照明行业的知识沉淀和创新发展贡献力量 联系邮箱