不同占空比脉冲光对生菜生长与光合荧光特性的影响

为了探究脉冲光的占空比对园艺作物生长及光合作用的影响,以玻璃生菜为研究对象,在瞬时光强为200μmol/(m2·s)、频率为128 Hz的条件下,测定了脉冲光不同占空比(20%,40%,60%,80%,100%)处理的生菜叶绿素含量、光合参数、生物量、光能利用率和叶绿素荧光参数。结果表明:60%,80%占空比处理下生菜的叶绿素含量、地下部鲜质量、地上部干质量、地下部干质量、PSⅡ的实际光化学量子效率Y(Ⅱ)和光合电子传递速率ETR与连续光(100%占空比)处理无显著差异,80%占空比处理的PSⅡ有效光化学量子效率Fv′/Fm′比连续光高出了6.44%,非光化学淬灭NPQ、调节性能量耗散的光量子效率Y(NPQ)分别比连续光降低了37.08%,33.86%。20%占空比处理的光能利用率虽然显著高于连续光,但叶绿素含量、生物量、净光合速率、Y(Ⅱ)等参数显著低于连续光处理,不利于生菜的正常生长。综合看来,频率为128 Hz的LED脉冲光均能节省电能,高占空比不仅在省电的前提下达到连续光基本相同的补光效果,而且更有利于促进PSⅡ光合电子传递,提高作物光合作用的潜能,为研发高效节能的LED植物补光灯提供了理论基础。

暗期短暂远红光处理对南瓜幼苗生长、细胞形态和激素含量的影响

【目的】研究暗期前短暂远红光处理对南瓜幼苗生长形态、组织细胞形态和相关激素水平的影响,为远红光在农业上的应用提供理论依据。【方法】以南瓜品种‘日本雪松’为试验材料,分别在暗期前给予2(T1)、4(T2)、6(T3)、8(T4)、10(T5)和12(T6)mmol·m-2·d-1的远红光处理,以无远红光处理为对照(CK),测定植株生长形态下胚轴细胞形态以及生长素(IAA)、玉米素(ZT)、赤霉素(GA3)与油菜素内酯(BR)含量。【结果】在暗期短时外施远红光能显著提高南瓜幼苗下胚轴长度和株高,对植株茎粗,地上、地下部干/鲜重无显著影响;2、4、6、8、10和12 mmol·m-2·d-1远红光处理的下胚轴薄壁细胞轴向长度分别比CK显著增加34.6%、20.7%、31.3%、25.6%、32.8%和20.9%;下胚轴厚角组织厚度分别比CK显著增加19.6%、22.4%、21.2%、23.9%、19.6%和28%;经暗期前远红光处理后,南瓜幼苗根中生长素(IAA)含量,下胚轴中生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素(ZT)含量,子叶中生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、油菜素内酯(BR)含量以及真叶中生长素(IAA)与油菜素内酯(BR)含量均得到显著提高。【结论】暗期前短时远红光处理可能通过提高激素含量,进而改变细胞形态,促进下胚轴伸长生长。

LED脉冲光对生菜叶绿素荧光参数的影响

为探究LED脉冲光对作物叶绿素荧光特性的影响,本研究以玻璃生菜为研究对象,设计了14个频率(1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048、4096和8192Hz)和5个占空比(20%、40%、60%、80%和100%)组合的脉冲光,利用双通道PAM-100荧光仪测定了不同脉冲光处理下生菜叶片的叶绿素荧光参数。结果表明:低频率(<256Hz)低占空比(≤60%)处理的光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光量子效率(Fv/Fm)、有效光量子效率(Fv′/Fm′)、实际光化学量子产额(ФPSⅡ)和光化学淬灭(qP)显著低于连续光,非光化学淬灭(NPQ)和PSⅡ调节性能量耗散的量子产额(ФNPQ)显著高于连续光处理,2Hz以下低占空比处理的非调节性能量耗散的量子产额(ФNO)显著高于连续光,256Hz及以上和256Hz以下的部分高占空比处理的荧光参数与连续光的荧光参数无显著差异。综上,低频率低占空比的脉冲光会降低生菜叶片的光合活性,2Hz的低占空比会导致PSⅡ发生损伤,高频率以及低频高占空比的脉冲光处理不会对生菜叶片的PSⅡ活性、光合电子传递及能量分配造成影响。本研究可为LED节能补光灯的研发提供理论支撑。

番茄茎秆浸提液对番茄生长和风味品质的影响

为探究番茄茎秆资源化应用技术及效果,本研究利用番茄茎杆有氧发酵浸提液(EX1)和番茄茎杆厌氧发酵浸提液(EX2)水培番茄,以山崎营养液处理为对照(CK),对番茄植株的生长形态、果实营养品质和挥发性物质等相关指标进行分析。结果表明:1)EX1和EX2处理的株高、茎粗、叶面积和生物量等指标低于CK处理,但番茄果实可溶性固形物、糖酸比、可溶性蛋白和维生素C等指标均优于CK处理,并以EX2处理表现最佳;2)EX1、EX2和CK处理检测到挥发性物质数量依次是39、34和27种;3)EX1、EX2和CK处理的挥发性物质总含量依次是1403.35、1931.10和1368.40μg/kg;4)EX1、EX2和CK处理的番茄特征挥发性物质总量依次是953.82、1256.60和1055.06μg/kg。说明单纯使用番茄茎杆浸提液水培番茄,虽然在生长上稍显弱势,但可显著改善果实营养和风味品质。本研究一定程度上使番茄茎秆得到了有效利用,也为其他蔬菜茎秆资源化技术提供理论参考,具有较为广阔的前景。