补光光源和日累积光照量对草地早熟禾草坪质量的影响

为降低体育场遮荫环境对草坪草生长的制约,提高运动场草坪的质量与性能,本研究以不补光为对照(CK),选用发光二极管(LED)和高压钠灯(HPS)作为补光光源,分别在11.18,15.12和18.36 mol·(m^(2)·d)^(-1)的日累积光照量(Daily light integral,DLI)下培育草地早熟禾(Poa pratensis)草坪56天,探讨了补光对草坪温湿度、草坪质量、生物量、根系生长和叶绿素含量的影响。结果表明:HPS补光对草坪冠层增温效果高于LED,同时HPS补光降低了冠层湿度。LED和HPS补光灯均能维持草地早熟禾的草坪质量,增加DLI有利于草地早熟禾的生物量累积和根系生长,在DLI为18.36 mol·(m^(2)·d)^(-1)的处理下效果最佳。在LED补光18.36 mol·(m^(2)·d)^(-1)下生长的草地早熟禾的叶绿素a和叶绿素b含量显著高于HPS补光(P<0.05)。因此,LED和HPS均可应用于运动场草坪补光,建议设置DLI为18.36 mol·(m^(2)·d)^(-1)进行草地早熟禾草坪的补光养护,在夏季或气温较高的时候推荐使用LED补光。

日累积光照量与播种密度对番茄育苗质量的影响及能耗分析

为培育优质番茄壮苗、降低工厂化育苗能耗,以中杂9号番茄(Solanum lycopersicum Mill.)为材料,在可控环境条件下分别研究光照强度与光照时间、日累积光照量DLI与播种密度对番茄育苗质量的影响,并对育苗系统能耗进行分析。结果表明,随着DLI的增加,番茄幼苗的生物积累量、根冠比和壮苗指数均显著提高,但DLI为15.12 mol/(m^(2)·d)的番茄幼苗生物积累量与能耗量和DLI为12.96 mol/(m^(2)·d)的番茄幼苗没有显著性差异;在相同DLI处理下,随着播种密度的增大,番茄幼苗的茎粗、叶片数、叶面积、净光合速率和壮苗指数均逐渐降低,但D15.12-50K番茄幼苗的地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重、地下部干重以及总干重与D12.96-50K、D15.12-72K无显著性差异。因此,提高DLI可以在一定程度上减弱因播种密度过大引起的育苗质量不佳现象,同时提高番茄育苗的空间利用效率和光能利用效率。采用DLI为15.12 mol/(m^(2)·d)(即光照强度为300μmol/(m^(2)·s)、光照时间为14 h/d)、72孔穴盘较有助于培育番茄优质壮苗,同时降低育苗能耗量。

LED光质和日累积光照量对番茄种苗生长及能量利用效率的影响

为了提高育苗质量,降低冬春季低温弱光环境对设施种苗优质生产的制约,该研究利用人工光型植物工厂的LED光照与环控技术研究光质和日累积光照量(Daily Light Integral,DLI)对番茄种苗形态建成和生物量累积的影响,通过对光能利用效率(Light Energy Use Efficiency,LUE)和电能利用效率(Electric Energy Use Efficiency,EUE)的实际测试,分析人工光育苗的能耗水平。光质环境以白色荧光灯为对照,选用红蓝比(R∶B)为0.9的白色LED和R∶B为1.2(L1.2)和2.2(L2.2)的白红LED灯具,在DLI为10.1、12.6和15.1 mol/(m^2·d)下培育“丰收”番茄种苗31 d。结果表明:在LED下生长的番茄种苗的壮苗指数、生物量和光合能力均显著优于荧光灯下,增强DLI有利于番茄种苗的形态建成和生物量累积;在L1.2下设置DLI为12.6 mol/(m^2·d)时,番茄种苗的株高、茎粗、叶面积、干质量日均增长量(G值)、壮苗指数、及干/鲜质量都达到最大。番茄种苗在相同光质下的光合能力不受DLI的影响,但在L1.2下的净光合速率最高。利用LED生产番茄种苗的LUE和EUE比在荧光灯下显著提高,当DLI为12.6 mol/(m^2·d)时,L1.2下的该值比荧光灯下分别提高79%和321%。因此,R∶B为1.2的白红LED比其他光质更适合番茄种苗生产,推荐DLI为12.6 mol/(m^2·d)作为番茄设施育苗的光环境调控指标。

相同DLI下光照度与光照周期对不同南瓜品种幼苗质量的影响

为探究相同日累积光照量(DLI)下光照度和光照周期组合与不同南瓜品种幼苗生长的关系,以南瓜品种RTCU8405和RTCU6752为试材,在相同DLI下设置不同光照度(467、280、200、156、127μmol·m^(-2)·s^(-1))和光照周期(6、10、14、18、22 h·d^(-1))的组合对南瓜幼苗进行处理。结果表明,在光照周期为6~18 h·d^(-1)时,RTCU8405的幼苗的叶面积、茎粗、根长、根体积和根表面积均随着光照周期的增加呈增加趋势,而RTCU6752的幼苗的根长、根体积和根表面积在光照周期为14 h·d^(-1)时达到最大值。当光照周期从18 h·d^(-1)增加到22 h·d(^(-1)即光照度从156μmol·m^(-2)·s^(-1)降低至127μmol·m^(-2)·s^(-1))时,南瓜幼苗的各项指标无显著变化或呈降低趋势。综上所述,在相同DLI下,较长的光照周期和较低的光照度组合可以使南瓜植株形态紧凑矮壮,有利于优质南瓜幼苗的培育。因此,在完全可控环境中,建议在光照度为156~200μmol·m^(-2)·s^(-1)与光照周期为14~18 h·d^(-1)的组合条件下培育南瓜幼苗。

相同DLI下不同光照周期对水培罗勒风味物质的影响

为培育具有更高食用价值的罗勒植株,确定适宜罗勒植株的光环境调控策略至关重要。为研究不同光照周期对罗勒风味物质的影响,在相同日累积光照量(DLI)条件下,设置光照强度和光照周期组合(448μmol·m^(-2)·s^(-1)×8 h·d^(-1)、298μmol·m^(-2)·s^(-1)×12 h·d^(-1)、224μmol·m^(-2)·s^(-1)×16 h·d^(-1)和179μmol·m^(-2)·s^(-1)×20 h·d^(-1))培育罗勒植株。结果表明:相同DLI下不同光照强度和光照周期组合对水培罗勒植株的形态、生物量、品质和风味物质等有显著影响。当光照周期从8 h·d^(-1)延长至20 h·d^(-1),罗勒植株的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、维生素C含量、花青素含量和总酚含量分别增加了62.3%、40.0%、27.2%、60.0%和63.8%。与光照周期8 h·d^(-1)相比,光照周期为16 h·d^(-1)处理下培育的罗勒植株叶片的硫化合物、芳烃化合物和硫的有机化合物、氮氧化物分别增加了39.1%、13.9%和24.7%。通过相关分析表明,罗勒叶片的维生素C含量与芳烃化合物、氮氧化物、芳烃化合物和硫的有机化合物含量呈极显著正相关(p<0.01),总酚含量与芳烃化合物、氨和芳香分子、氢化物、烯烃、芳族和极性分子、硫化合物、芳烃化合物和硫的有机化合物含量呈极显著正相关(p<0.01)。综上所述,在完全可控环境的相同DLI条件下,较长光照周期(16~20 h·d^(-1))能够促进罗勒植株优质品质和风味物质的形成。