光强和光周期对水培生菜光合及叶绿素荧光特性的影响

[目的]揭示不同光强和光周期条件下,水培生菜(Lactuca sativa L.)光合及叶绿素荧光特性的变化规律,得到产量最佳且光量子利用效率最高的光强、光周期组合。[方法]在人工光植物工厂内设置150、200、250、300μmol·m^-2·s^-1 4个光照强度和8、12、16 h/d 3个光周期,分析产量、光合参数、叶绿素荧光参数、色素含量、光量子利用效率等指标随光强和光周期的变化趋势。[结果]增大光强,叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素(Chl a+b)含量减少,类胡萝卜素(Caro)含量增多;延长光周期对叶绿素含量有促进作用,也能显著提高Caro含量;增加光强,净光合速率(Pn)、气孔限制值(Ls)、叶肉导度(gm)增大,胞间二氧化碳浓度(Ci)变化趋势相反,表明限制光合速率是非气孔因素导致。在相同的光周期下,增加光强,Fv/Fm先增大后减小,非光化学荧光猝灭(NPQ)增大,光量子利用效率(P)有减小的趋势,表明增大光强会使热耗散增加且不利于PSII内光能的利用。延长光周期可一定程度上提高Fv/Fm且可以提高光量子利用效率。8、12 h/d光周期下,增加光强可提高叶鲜重,但16 h/d光周期条件下,增加光强生菜叶鲜重先增大后减小(250μmol·m^-2·s^-1时最大)。[结论]250μmol·m^-2·s^-1光强和16 h/d光周期组合最有利于产量和光能利用。

光照强度和营养液浓度对水培生菜产量和品质的影响

以生菜为试材,在人工光环境条件下进行水培试验,在不同营养液浓度(山崎营养液配方0.8、1.0、1.2倍)和不同光照强度(80、130、180μmol·m^(-2)·s^(-1))处理组合下,测定了收获期生菜的产量和维生素C、硝酸盐、可溶性蛋白质以及可溶性糖等品质指标,研究了营养液浓度与光照强度处理组合对水培生菜产量和品质的影响。结果表明:1.0倍营养液与180μmol·m^(-2)·s^(-1)光照强度处理下生菜地上鲜质量最大、硝酸盐含量最低;1.2倍营养液与180μmol·m^(-2)·s^(-1)光照强度处理下生菜的可溶性糖含量最高;1.0倍营养液与130μmol·m^(-2)·s^(-1)光照强度处理下生菜的可溶性蛋白质、维生素C含量最高。综合考虑,1.0倍营养液与180μmol·m^(-2)·s^(-1)光照强度处理为水培生菜最佳处理。

光强与光周期交互作用对水培生菜生长的影响

以香港"玻璃脆"散叶生菜为试材,在不同光强(150、200、250、300μmol·m^(-2)·s^(-1))和不同光周期(8、12、16 h·d^(-1))处理组合下,研究了光强和光周期对水培生菜生长、品质和元素利用效率的影响。结果表明:移栽后30 d内,增加光强和延长光照均能促进生菜叶片生长,光照时间和光强分别为16 h·d^(-1),300μmol·m^(-2)·s^(-1)时最有利于生长,30～40 d时,16 h·d^(-1),278.67μmol·m^(-2)·s^(-1)时最有利于生长。增大光强,可溶性糖、可溶性蛋白质、类胡萝卜素含量增加,但硝酸盐和维生素C含量先减小后增大,长光照有助于可溶性糖、可溶性蛋白质、维生素C和类胡萝卜素的合成并降低硝酸盐含量;主成分分析表明,300μmol·m^(-2)·s^(-1)、16 h·d^(-1)处理下对品质最有利。整个生长时期内,强光和长光照均可以提高N、P元素的利用效率,但不利于K的利用;N、P在前10 d的利用效率最大,K在后10 d时最大。综合分析,在试验范围内,前30 d,适当增加光强和延长光照时间有利于生长,但在后10 d适当降低光强(278.67μmol·m^(-2)·s^(-1))有利于生长;整个生长时期,增加光强和延长光照时间可以促进N和P元素的利用效率并提高生菜品质。

光强和营养液对水培生菜光合特性和叶绿素荧光参数的影响

以香港玻璃脆散叶生菜为试材,筛选出最适光照强度和营养液浓度组合,在人工光环境条件下进行水培试验,研究了山崎配方0.8倍(A_1)、1.0倍(A_2)、1.2倍(A3)浓度下与150(B_1)、200(B_2)、250(B_3)、300(B_4)μmol·m^(-2)·s^(-1)光照强度完全组合对水培生菜光合特性和叶绿素荧光参数的影响,研究光照强度和营养液浓度对水培生菜(Lactuck sativa L.var.ramosa Hort.)光合特性和叶绿素荧光参数的影响,揭示产量形成机理。结果表明:营养液浓度一定时,增大光照强度(≤250μmol·m^(-2)·s^(-1)),各处理生菜叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光能转化效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)上升,产量增加,热耗散小;光照强度为300μmol·m^(-2)·s^(-1)时各处理生菜叶绿素含量、Pn、Fv/Fm、产量减小,热耗散大。1.0倍营养液浓度与250μmol·m^(-2)·s^(-1)光照强度处理下的生菜叶绿素含量、净光合速率最大,光化学效率高,产生的荧光少,热耗散少,产量最大。综合考虑,A_2B_3处理,即山崎配方1.0倍浓度和250μmol·m^(-2)·s^(-1)光照强度组合是水培生菜合适的光强和营养液管理措施。