2 張 琦 李 斌 孟憲軍 等 超臨界萃取和分子蒸餾技術(shù)對玫 瑰精油提取分離的研究 中國糧油學(xué)報(bào) 2 2 2 72 7 郭勝旭 2 亞臨界萃取 分子蒸餾相結(jié)合提取玫瑰精油 蘭州 蘭州大學(xué) 2 趙曉峰 吳榮書 玫瑰花綜合利用與其開發(fā)前景 保鮮與加 工 2 2 王曉霞 魏 杰 劉勁蕓 等 云南食用玫瑰精油化學(xué)成分的 分析及其應(yīng)用研究 云南大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2 增刊2 7 2 2 2 72 2 母 多 徐興夢 郭亞東 等 玫瑰精油的提取工藝及化學(xué)成分 的 分析研究 昆明學(xué)院學(xué)報(bào) 2 7 陳永快 王 濤 蘭 婕 等 植物工廠內(nèi) 光調(diào)控在作物栽培中的研究進(jìn)展 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 2 2 2 2 2 2 2 植物工廠內(nèi) 光調(diào)控在作物栽培中的研究進(jìn)展 陳永快 王 濤 蘭 婕 黃語燕 康育鑫 福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所 福建福州 摘 要 本文主要闡述植物工廠內(nèi) 光調(diào)控在作物栽培中的應(yīng)用進(jìn)展 總結(jié)光質(zhì) 光照度 光周期 個(gè)關(guān)鍵因子 對作物 蔬菜 藥植 花卉及果樹 在生長發(fā)育和營養(yǎng)品質(zhì)的調(diào)控 結(jié)果表明 光環(huán)境因子從多方面影響著作物的生長 進(jìn)程 在作物整個(gè)生理周期中起重要作用 總體上紅光能夠促進(jìn)植株形態(tài)建成 藍(lán)光促進(jìn)植物營養(yǎng)成分累積 合理的光 質(zhì)調(diào)配能夠促進(jìn)作物生長 通過光照度和光周期的調(diào)控 可以減少逆境影響 促進(jìn)形態(tài)指標(biāo)和營養(yǎng)品質(zhì)改善 本文主 要分析不同作物在光調(diào)控環(huán)境下的響應(yīng) 為植物工廠中作物光生物學(xué)研究提供參考 關(guān) 鍵 詞 植物工廠 光調(diào)控 光環(huán)境 作物栽培 研究進(jìn)展 中 圖 分 類 號 2 文 獻(xiàn) 標(biāo) 志 碼 文 章 編 號 2 2 2 2 2 7 收稿日期 2 2 基金項(xiàng)目 福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院一般項(xiàng)目 編號 2 2 作者簡介 陳永快 男 碩士 助理研究員 主要從事設(shè)施農(nóng) 業(yè) 循環(huán)農(nóng)業(yè)研究 2 植物工廠是通過設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制 實(shí)現(xiàn) 農(nóng)作物周年生產(chǎn)的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng) 是由計(jì)算機(jī)對植 物生育過程中的溫度 濕度 光照 土壤肥力 室內(nèi) 2 濃度等環(huán)境因素進(jìn)行自動(dòng)控制 使設(shè)施內(nèi)植物 生長發(fā)育不受自然條件制約的省力型生產(chǎn)方式 迄今為止 植物工廠已應(yīng)用于種苗 反季節(jié)蔬菜 瓜 果 花卉 食用菌 中草藥等植物的規(guī)模化生產(chǎn) 且 種類逐年增多 2 植物工廠具有露地栽培不可比 擬的優(yōu)勢 具體表現(xiàn)為 不受外界氣候條件影響 可 按計(jì)劃進(jìn)行周年生產(chǎn) 空間單位土地面積利用率 高 達(dá)露地栽培的 倍 可進(jìn)行立式栽培 7 自動(dòng)化程度高 無農(nóng)藥污染 水肥循環(huán)一體化利用 作物外觀整齊一致 潔凈無雜質(zhì) 在影響植物生長的環(huán)境因素中 光發(fā)揮著重要 作用 不僅影響植物的生物學(xué)基礎(chǔ) 也是形成良好 品質(zhì)的必要條件之一 在植物工廠中 等指出 光照條件包括光質(zhì) 光照度和光周期 個(gè)重要參數(shù) 這些屬性對作物生長發(fā)育的影響起到了關(guān)鍵作用 亦是植物工廠正常運(yùn)行的決定性因素 合理利 用 光環(huán)境綜合調(diào)控能夠突破自然條件的局限 提高作物生產(chǎn)效益 在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)照明領(lǐng)域 等指出由于白熾 燈紅藍(lán)光譜分布不均 且單位栽培面積功率能耗 大 易引起植株徒長 熒光燈故障率相對較高 壽 命短 實(shí)用化程度低 金屬鹵化物燈和日光色鏑 燈光利用率較低 2 傳統(tǒng)電光源照明無法判斷光譜 里哪些是植物生長發(fā)育必需的光質(zhì) 無法真正認(rèn)識 植物的光質(zhì)需求特性 發(fā)光二極管 是半導(dǎo) 體發(fā)光器件 是新一代固態(tài)光源 的出現(xiàn)為作 物栽培提供可控光源 也為作物光質(zhì)生物學(xué)研究提 供有效工具 屬于電致發(fā)光光源 相較于傳 統(tǒng)光源而言 具有以下光電優(yōu)勢和特征 體積小 可 進(jìn)行任意形狀的裝配 為植物工廠等設(shè)備提供更大 的自由度 壽命長 可靠性高 發(fā)光效率高 為 冷光源 低發(fā)熱量 熱輻射小 可近距離照射植物 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 2 年第 卷第2 期 空間利用率高 波長固定 可按植物所需生長波 譜寬度調(diào)制 節(jié)能環(huán)保 不含汞等有害物質(zhì) 響應(yīng) 速度快 一般為 2 抗振動(dòng)和碰撞 耐 振性佳 植物工廠的發(fā)展經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì) 隨著光調(diào) 控技術(shù)的不斷創(chuàng)新與完善 使植物工廠的能源利用 率達(dá)到新的高度 近幾年 被廣泛應(yīng)用到國內(nèi) 外作物的栽培研究中 在果蔬生產(chǎn)方面逐步實(shí)現(xiàn)了 從播種 育苗到定植 采收等生產(chǎn)過程的生產(chǎn)模式 為植物工廠進(jìn)一步發(fā)展提供了有益借鑒 7 植 物工廠充分利用了設(shè)施作物光生物學(xué)基礎(chǔ) 通過營 養(yǎng)液栽培技術(shù) 光調(diào)控技術(shù)和環(huán)境控制技術(shù) 三類技術(shù)彼此融合 優(yōu)化實(shí)施環(huán)境要素控制 養(yǎng)分 水分供給 植物種類甄選等相關(guān)條件 達(dá)到植物高 效生產(chǎn)的目標(biāo) 本文從光質(zhì) 光照度 光周期 個(gè)角 度論述蔬菜作物 藥用植物 花卉和果樹的應(yīng)用進(jìn) 展 以期為植物工廠中作物光生物學(xué)研究提供參考 光 調(diào) 控 技 術(shù) 在 植 物 工 廠 的 研 究 進(jìn) 展 光質(zhì)對設(shè)施作物生長和品質(zhì)的調(diào)控 光質(zhì)對植物生長發(fā)育及生理代謝有著顯著的 調(diào)控作用 植物光合作用主要以紅橙光及藍(lán)紫光 為吸收峰值區(qū)域 分別約占作物光能生產(chǎn)能力的 對于大多數(shù)作物而言 光譜能量分布 是光的重要屬性 影響著植物的生理過程 包括對 特定波段范圍內(nèi)的光具有不同的生物學(xué)效應(yīng) 2 在蔬菜作物方面 陳曉麗等研究發(fā)現(xiàn) 植物對 紅光和藍(lán)光較為敏感 尤其在紅藍(lán)光比例組合為 2 時(shí)萵苣根系礦質(zhì)元素的累積量達(dá)到峰值 說明 此波段對萵苣礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收特性有所影響 2 22 等研究發(fā)現(xiàn) 與常見的復(fù)配光源相比 其他光 譜成分如紅外光譜波段或紫外光譜波段對植物生 長發(fā)育和形態(tài)建成有協(xié)同作用 說明不同光質(zhì)間混 合調(diào)配對植物營養(yǎng)分配有一定影響 2 李慧敏等 研究表明 紅藍(lán)組合光為 時(shí) 甘藍(lán)型油菜幼苗 的根系健壯 葉片中可溶性糖 可溶性淀粉 游離氨 基酸和總氮的含量顯著提高 而藍(lán)光則明顯促進(jìn)葉 片中可溶性蛋白 光合色素 蔗糖和抗壞血酸的累 積 說明一定的紅藍(lán)光配比可能會綜合單色光的優(yōu) 勢 從而促進(jìn)植株生長 2 黃薪歷等研究發(fā)現(xiàn) 在 生產(chǎn)前期補(bǔ)充紅光有利于葉面積的擴(kuò)展 補(bǔ)充藍(lán)光 有利于生菜干物質(zhì)的積累 促進(jìn)維生素 的合成 同時(shí)降低硝態(tài)氮含量 2 蔣曉婷等研究發(fā)現(xiàn) 補(bǔ)充 黃光提高了絲瓜幼苗類胡蘿卜素含量 2 黃枝等 研究表明 增加綠光會抑制瓠瓜丙二醛 的積 累 增強(qiáng)抗逆性 27 在藥用植物方面 陳曉麗等研究表示 單色紅 光及混合光 熒光燈與紅藍(lán) 混合 有利于 水培蒲公英可食生物量的積聚 主要表現(xiàn)在純紅光 條件下蒲公英地上部分對鈣 鎂 鋅 鈉 種元素的 累積達(dá)到最高值 而鉀 磷 銅等 種無機(jī)元素的積 累量在混合光 條件下最高 2 李思靜等研 究表示 在復(fù)色光紅藍(lán)比分別為 和 時(shí) 明 顯抑制枳殼幼苗莖伸長 相對于單色光來說 高比 例紅光和對照白光更有利于枳殼物質(zhì)合成 2 王 莉等研究表明 對長鞭紅景天生長影響 長時(shí)間紅 光照射有助于酶活性的提高 但在生物量方面 單 一光質(zhì)白光顯著高于紅光 朱美瑛等研究揭示 紅光對金線蓮中可溶性糖和類胡蘿卜素具有最強(qiáng) 的刺激作用 施滿容在對金線蓮生理特性的研 究中發(fā)現(xiàn) 光質(zhì)中藍(lán)光均值最大時(shí) 金線蓮生長過 程中的多糖 總黃酮 葉綠素 和葉綠素 積累 最多 而對葉綠素 合成無促進(jìn)作用 2 劉建福等 研究提出 藍(lán)光及紅藍(lán)光配比能提高姜黃葉片蛋白 質(zhì)和次生代謝產(chǎn)物生成 而綠光及遠(yuǎn)紅光不利于姜 黃次生代謝產(chǎn)物的積累 在花卉方面 郭瑩等研究表明 大花蕙蘭與虎 雪蘭雜交組培苗在 復(fù)合光 紅 藍(lán) 白為 處理下 葉綠素 葉綠素 及類胡蘿卜素 含量均高于其他處理 說明復(fù)合光有利于葉綠素的 合成 影響植物光合色素含量 這與褚四敏等在 光質(zhì)條件下對植物組織培養(yǎng)的研究 具有一致性 石鎮(zhèn)源等研究表示 虎雪蘭組培苗在紅 藍(lán) 白 時(shí) 地上部 根部和整株干質(zhì)量最高 與上 述研究不同的是 虎雪蘭組培苗在紅 藍(lán) 白 2 時(shí)利于 種色素的合成 而單色藍(lán)光 下其游離氨基酸和可溶性蛋白含量最高 在單色紅 光 下反之 說明紅藍(lán)白光配比下虎雪蘭整體長 勢較佳 相比之下 單色紅光或單色藍(lán)光下虎雪蘭 組培苗易出現(xiàn)徒長現(xiàn)象 部分節(jié)間變長 葉短而小 在復(fù)配光照射下 能較多地積累有效物質(zhì) 使植株 正常生長 楊長娟等研究表明 紅藍(lán)配比光 2 條件下洋桔梗組培苗增殖量最高 紅藍(lán)復(fù)合 光 處理次之 單色藍(lán)光處理增殖量最低 紅藍(lán) 復(fù)合光處理是單色藍(lán)光處理的2 2倍 是紅藍(lán)復(fù) 合光 處理的 倍 說明不同光質(zhì)的作用 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 2 年第 卷第2 期 差異可能由洋桔梗組培苗對不同因素處理的差異 所致 7 任桂萍等研究表明 紅光更有利于蝴蝶蘭 單芽增殖及生物量積累 藍(lán)光促進(jìn)葉片葉綠素含量 增加 并提高根系活力 這與劉曉青等在研究高 山杜鵑時(shí)發(fā)現(xiàn)紅光更有利于芽的再生率 相似 在果樹方面 陳光彩等研究表明 單色紅光處 理可增加香蕉組培苗的根數(shù)和根長 促進(jìn)植物形態(tài) 建成 低藍(lán)光會矮化組培苗 對組培苗葉片有不利 影響 紅藍(lán)光混合 2 處理香蕉組培苗 可溶性糖 光合色素含量積累量達(dá)到最高 說明紅 藍(lán)混合光源對香蕉組培苗植株形態(tài)及生理指標(biāo)有 促進(jìn)作用 張立偉等研究表明 紅光處理會降低 香椿苗可溶性蛋白含量 而藍(lán)光 紅藍(lán)混合光處理 能提高香椿苗可溶性蛋白含量 張斌斌等研究 表明 紅 黃濾光膜下紅葉桃葉片光澤較佳 花青 素 葉綠素 類黃酮含量顯著提升 藍(lán) 綠濾光膜下 葉片色澤偏綠 葉綠素含量變?yōu)樨?fù)值 總酚 類黃酮 等含量降低 而白色濾光膜下葉片著色較差 說明 可通過調(diào)節(jié)光質(zhì)組成促進(jìn)紅葉桃葉片的呈色效 果 2 黃文靜等研究表示 紅光利于火龍果幼 苗植株增高 藍(lán)光利于火龍果幼苗莖圍增粗 在復(fù)合紅藍(lán)光 下火龍果出苗時(shí)間最短 增殖 系數(shù)高 生根率達(dá)到 說明在此光譜條件下可 促進(jìn)火龍果幼苗生長進(jìn)程 綜上可見 不同光譜分布的 復(fù)配光源對植 物體內(nèi)功能性化學(xué)物質(zhì)積累表現(xiàn)在多個(gè)方面 說明 光質(zhì)對植物體內(nèi)有效物質(zhì)的光調(diào)控具有復(fù)雜性 不 同植物及品種在植物生長周期各階段所表現(xiàn)出特 定的響應(yīng)機(jī)制 呈現(xiàn)出不同的光生物學(xué)效應(yīng) 總體 來看 紅光下所生成的物質(zhì)使植株形態(tài)發(fā)生變化 促進(jìn)碳水化合物合成 增加酶活性 而藍(lán)光下所生 成的物質(zhì)明顯促進(jìn)植物營養(yǎng)成分的累積 合理的紅 藍(lán)復(fù)合光能夠促進(jìn)植物形態(tài)建成 2 光照度對設(shè)施作物生長和品質(zhì)的調(diào)控 光是一個(gè)復(fù)雜且重要的生態(tài)因子 一定范圍內(nèi) 的光照度會造成植物形態(tài)特征和生理特性可塑性 變化 從而影響植物的營養(yǎng)物質(zhì)含量 植物主要通 過對光能的利用與碳氧分配來影響光合作用 調(diào)節(jié) 不同類型光合色素復(fù)合物的形成 實(shí)現(xiàn)植物的營養(yǎng) 吸收 等指出 在合理光照度下植物光合 速率和蒸騰速率增加 物質(zhì)生產(chǎn)能力越高 干物質(zhì) 積累越多 越能促進(jìn)作物生長發(fā)育 在光環(huán)境中 不同供試植物對于不同供給光子 通量所產(chǎn)生的若干生理反應(yīng)及生物學(xué)效應(yīng)并不相 同 張毅華等研究得出 與黑暗處理相比 補(bǔ)光光 照度為 2 時(shí) 黑豆芽苗菜下胚軸直徑 最大 隨著光照度增大 下胚軸長逐漸減小 尤其當(dāng) 光照度大于2 2 時(shí) 下胚軸長出現(xiàn)光 抑制現(xiàn)象 表明強(qiáng)光不利于黑豆芽苗菜下胚軸的增 長 肖 蘇 琪 等 研 究 表 明 光 照 度 為 2 時(shí)顯著增加黃瓜幼苗的莖粗 葉 面積 比葉質(zhì)量 生物量和壯苗指數(shù) 且補(bǔ)光促進(jìn)干 物質(zhì)向葉片和根部分配 抑制向莖部分配 7 在方 舒玲水培生菜研究中 光照度為2 2 時(shí) 其地上鮮質(zhì)量 葉綠素含量表現(xiàn)最優(yōu) 且凈光合 速率最大 可溶性糖 可溶性蛋白含量隨光照度增 加而增大 硝酸鹽 抗壞血酸含量隨光照度增加而 呈下降態(tài)勢 林魁等研究闡釋 在紅藍(lán)配比處理 下 瓠瓜果實(shí)的光合色素 可溶性蛋白質(zhì) 可溶性糖 含量均隨光照度增大而顯著提高 而丙二醛含量顯 著降低 在田發(fā)明培育甜椒幼苗研究中 當(dāng)光照 度為 2 時(shí) 與白光相比 紅藍(lán)混合 光提高了葉片葉綠素 含量 胡蘿卜素含量和根系 活力 植物整個(gè)生長周期在光照度補(bǔ)光下 對其表型 特征和后期品性有較大影響 根據(jù)各種植物對光 照度的需求 可分為陽地植物 陰地植物和耐陰地 植物 韓金龍等經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn) 北沙參 柴胡 天 南星在 遮光處理下仍能維持較高的光合速率 和產(chǎn)量 而土貝母和牛膝產(chǎn)量受光影響嚴(yán)重 遮光 處理后光合速率等指標(biāo)顯著下降 說明這2種藥用 植物對光照比較敏感 屬喜光植物 不適合在遮光 條件下種植 芍藥屬陽地植物 要求生長在陽光充 足的地方 其光飽和點(diǎn)為全光照的 光補(bǔ)償點(diǎn) 為全光照的 2 李麗麗研究闡述 芍藥 光補(bǔ)償點(diǎn) 在2 2 之間 光飽 和點(diǎn) 在7 2 之間 因此 當(dāng)遮陰 時(shí) 芍藥光合生理特性最優(yōu) 且有效緩 解光抑制現(xiàn)象 魚腥草屬三白草科多年生草本 植物 喜歡生長在陰濕環(huán)境下 曾至誠研究表明 光照度對魚腥草生長形態(tài)和營養(yǎng)成分影響較大 隨 著光照度的降低 魚腥草植株高度 地上莖直徑 地 下莖直徑 葉長 葉寬 葉柄長均有所增加 三七 是景天科陰地植物 不能忍受強(qiáng)烈的日光照射 喜 濕環(huán)境生存 陳黎明等的研究表明 在透光率為 的光照度下 三七光合作用達(dá)最大值 2 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 2 年第 卷第2 期 在花卉方面 楊有芹等研究指出 遮陰能促進(jìn) 紅雉鳳仙花株高 側(cè)枝 冠幅等形態(tài)指標(biāo)生長 同時(shí) 促進(jìn)了植物葉片的生長 使單葉面積 葉片長寬顯 著增強(qiáng) 光照度對紅雉鳳仙花的凈光合速率 蒸騰 速率和氣孔導(dǎo)度影響顯著 而對胞間濃度 水分利 用效率及氣孔限制值影響不顯著 這與曾小華對 峨眉鳳仙花的研究結(jié)果 7 相似 于海業(yè)等研究表 明 蝴蝶蘭在 7 2 下培育 其葉綠素 葉綠素 及總?cè)~綠素含量最佳 當(dāng)光照度為 2 時(shí) 蘭花的氣孔導(dǎo)度 蒸騰速率 凈 2 同化率 根系活性最高 武沖等研究表 明 隨著遮光率的增高 紅葉櫻花葉片中光合色素 含量增加 但花色苷含量減少 凈光合速率及光化 學(xué)淬滅系數(shù)增加 說明遮陰可以降低其花色苷的 含量 在果樹方面 馬煥香等研究指出 光照度影響 鄒平水杏頂芽枝向上生長 而樹冠內(nèi)部光照不足表 現(xiàn)為徒長且枝條細(xì)弱 對根系生長有明顯的抑制作 用 光照充足時(shí) 果品著色好 且糖分及維生素含量 高 張珊珊等研究表明 高光照度水平 光 照 和深度遮陰 2 光照 均不利于云南藍(lán)果樹幼 苗的生長及光合作用 適度遮陰 光照 最利于 幼苗個(gè)體發(fā)育 尹魁林等研究表明 當(dāng)光照度在 2 時(shí) 冬棗試管苗葉色深綠 成活率 高 當(dāng)光照度在 時(shí) 冬棗試管苗葉 色微黃 生長速率慢 成活率低 2 綜合來看 光照度調(diào)控作物生長具有重要作 用 合理的光照度能夠改善植物生長 促進(jìn)植物生 長速率 增加干物質(zhì)等 在光照度一致的條件下 紅藍(lán)混合光能夠促進(jìn)作物初級代謝產(chǎn)物 糖 蛋白 質(zhì) 維生素等 生理過程變化 可以通過光量調(diào)控營 養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo) 植物在不同程度光照度下活性成分 存在明顯變化 在高光照度條件下 適當(dāng)?shù)恼陉幪?理能防止植物光合結(jié)構(gòu)的破壞 在形態(tài)結(jié)構(gòu)上有利 于避免過高光照度對葉片光合器官的損傷 光周期對設(shè)施作物生長和品質(zhì)的調(diào)控 光照是最重要的環(huán)境因子 光周期是光環(huán)境的 三大屬性之一 是植物在晝夜周期中光照期和黑暗 期長短的交替 植物對光的需求有獨(dú)特的晝夜規(guī) 律 通過正確匹配植物體內(nèi)時(shí)鐘周期 獲得更多光 合作用的優(yōu)勢 通過光周期調(diào)控 植物營養(yǎng)物質(zhì) 累積具有可調(diào)節(jié)性 而適當(dāng)延長光照周期可以緩解 弱光產(chǎn)生的脅迫 有助于生物量積累和品質(zhì) 改善 光周期調(diào)控是解決設(shè)施栽培作物因地理位置 季節(jié)變化引起的光照時(shí)間不足等問題 光周期調(diào)控 可縮短培養(yǎng)周期 做到分段光周期管理 通常延長 植物苗的光周期可以促進(jìn)其生長代謝和生理過程 高建敏等研究表明 光周期為 光期 暗期 下 南瓜幼苗的株高最高 而莖圍在光周期為2 光期 暗期最高 說明全光照可抑制南瓜幼苗 的伸長 有利于莖的增粗 同時(shí)長光照促進(jìn)南瓜幼 苗干物質(zhì)的積累 而在短光照處理下 光期 南 瓜幼苗干物質(zhì)積累最少 且幼苗徒長現(xiàn)象嚴(yán)重 査 凌雁等研究表明 光周期為 光期 暗期 時(shí) 明顯提高了櫻桃蘿卜的根直徑 根體積和肉質(zhì) 根干鮮質(zhì)量 同時(shí)增加了地上部干鮮質(zhì)量和葉綠素 含量 7 番茄作為日中性蔬菜 對光照時(shí)數(shù)沒有嚴(yán) 格的要求 但何蔚等研究發(fā)現(xiàn) 在光照度和日光 累積量一致的條件下 光周期是影響番茄幼苗光合 色素合成的主要因素 劉曉英等研究發(fā)現(xiàn) 光周 期為晝 夜 時(shí)能明顯提高菠菜的光合色素 葉綠素 葉綠素 類胡蘿卜素 含量 并促進(jìn)菠 菜生長 7 馬超在對大豆芽苗菜生理特性研究時(shí) 發(fā)現(xiàn) 適當(dāng)延長光照時(shí)間可累積大豆芽苗菜葉綠 素 維生素 與異黃酮含量 顯著降低游離氨基酸 含量 7 按照藥用植物對光周期的反應(yīng) 可分為 類 依 次是長日照植物 日照 2 以上 短日照植物 日 照 以下 日中性植物 對日照無要求 任何日 照均能開花 72 桔梗是多年生草本植物 一味以 根入藥的常用中藥 趙姣姣研究發(fā)現(xiàn) 在光周期 下 桔梗地上部和根的生物量最大 而白光 光周 期下植株干鮮質(zhì)量最小 7 紫蘇是典型的短日照 植物 蘭樹斌研究發(fā)現(xiàn) 紫蘇對補(bǔ)光特別敏感 在補(bǔ) 光時(shí)間 以內(nèi) 開花時(shí)間越遲 弱補(bǔ)光越適合紫蘇 生長 7 大麻為 年生草本植物 強(qiáng)曉霞采用2 三苯基氯化四氮唑 法 法在大麻苗 期進(jìn)行性別鑒定 研究發(fā)現(xiàn)大麻性別表達(dá)不受人工 短日照處理 的影響 但人工長日照處理 會使大麻向雄性分化 7 月季屬日中性植物 可入 藥 呂永平等研究發(fā)現(xiàn) 當(dāng)光周期不低于 時(shí) 可保證月季組織培養(yǎng) 生根情況均無明顯差異 7 在花卉方面 菊花是典型的短日照植物 洪艷 等研究表明 切花菊麗金在短日照 2 光照 2 黑暗 下 時(shí) 其幼苗可以完成花芽分化 較快地 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 2 年第 卷第2 期 現(xiàn)蕾與開花 77 與 等研究結(jié)論 菊花適宜 光周期 7 相一致 毛洪玉等研究發(fā)現(xiàn) 當(dāng)光周期 為 光照 黑暗時(shí) 切花菊 2 花芽分化提 前 有助于加快該品種開花的臨界日長 7 韓婧等 研究表示 將光周期延長至 時(shí) 芍藥的開花 率和著花量顯著提升 同時(shí)促進(jìn)葉綠素積累 李 程等研究表明 春石斛在生長階段經(jīng)過短日照處 理 可大大加快花芽分化進(jìn)程 縮短開花時(shí)間 這 與趙耀等研究光周期調(diào)控菊花生長的研究結(jié)果 2 相似 鄺琦等研究表明 菊花花芽分化臨界日長為 說明短日照時(shí)間對菊花栽培具有指導(dǎo)性的 意義 在果樹方面 朱開元等研究表明 延長光周期 處理 每天將光周期延長至 可以促進(jìn)羅漢松 和雞爪槭苗木干物質(zhì)積累 同時(shí)刺激了光合潛力的 提升 在養(yǎng)分濃度方面 雞爪槭苗木較羅漢松在氮 磷 鉀元素的利用效率均顯著提高 但不會影響?zhàn)B 分淋溶 李冬梅研究指出 桃樹在休眠誘導(dǎo)期內(nèi) 長日照條件下葉片表現(xiàn)出良好的營養(yǎng)狀況和較強(qiáng) 的抗性 但抗性開始的時(shí)間晚 持續(xù)時(shí)間長 短日照 下葉片抗性迅速增強(qiáng) 但持續(xù)時(shí)間短 衰老早 孔瓊等研究提出 在全光照 全黑暗 光暗交替 2 2 種光照處理下 枇杷擬盤多毛孢均有 利于促進(jìn)菌落擴(kuò)展 產(chǎn)孢量增加和分生孢子萌發(fā) 其中全光照處理下 菌落直徑和孢子萌發(fā)率均達(dá)到 峰值 而光暗交替能促進(jìn)產(chǎn)孢量的增加 且產(chǎn)孢量 達(dá)到最高 劉國琴等研究闡述楊樹 桑樹受短日 照影響 使果樹進(jìn)入芽休眠階段 7 張曉偉研究表 明 短日照條件下 果樹新梢伸長受到抑制 枝條節(jié) 數(shù)及節(jié)間長度減小 而長日照有利于果實(shí)發(fā)育 間 接促進(jìn)果樹花芽形成 由此看來 植物通過光受體光周期明暗變化 調(diào)節(jié)植物生理生化特性 通過逐漸延長每天的光 周期 縮短暗期可提高植物幼苗的生長發(fā)育 使植 物花芽分化提前 調(diào)節(jié)植物生理特性及開花反應(yīng) 適當(dāng)延長光照時(shí)間 植物的生物量 營養(yǎng)成分積累 更為顯著 但短光照可能致使蔬菜幼苗出現(xiàn)徒長現(xiàn) 象 通過提高作物對短光周期的適應(yīng)能力 與高光 照度相互協(xié)調(diào) 促進(jìn)植株的生長發(fā)育 結(jié) 論 綜上所述 對設(shè)施作物而言 光質(zhì) 光照度和光 周期需求具有作物種類和品種差異 作物生長發(fā)育 的本質(zhì)需求分階段性 在萌發(fā)階段需要熱量 而生 長階段需要不同的光源促進(jìn)其光形態(tài)建成及更多 營養(yǎng)物質(zhì)的累積 儲存與利用 本文主要探討了植 物工廠中不同光質(zhì) 光照度和光周期對蔬菜 藥植 花卉及果樹生長和品質(zhì)的影響 分析不同作物生長 發(fā)育規(guī)律的多樣性 認(rèn)為光環(huán)境調(diào)控對設(shè)施作物不 能一概而論 要按需調(diào)控光質(zhì) 光照度和光周期參 數(shù) 逐條分析植物形態(tài)建成 物質(zhì)代謝及營養(yǎng)品質(zhì) 產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng) 達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目標(biāo) 隨著高 精度環(huán)境控制形式植物工廠和光電技術(shù)的發(fā)展 按 照植物光生物學(xué)要求 按需供光 智能化管理 最大 程度提高光環(huán)境調(diào)控的生物效益 為作物生長發(fā)育 和營養(yǎng)品質(zhì)提供新的有效手段 光調(diào)控技術(shù)不僅 為光源的節(jié)能提供技術(shù)參數(shù) 更為作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn) 提供技術(shù)手段 具有重要意義 參 考 文 獻(xiàn) 楊其長 魏靈玲 劉文科 等 植物工廠系統(tǒng)與實(shí)踐 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2 2 2 曹 凱 于 捷 葉 林 等 暗前適宜 遠(yuǎn)紅光光照強(qiáng)度促 進(jìn)設(shè)施番茄種苗生長發(fā)育 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2 2 7 7 劉文科 植物工廠光質(zhì)生物學(xué)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 中國農(nóng) 業(yè)科技導(dǎo)報(bào) 2 2 趙丹丹 桂 敏 蔣亞蓮 等 燈補(bǔ)光對溫室內(nèi)香石竹生物 學(xué)性狀的影響 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2 7 2 李 杰 王再花 劉海林 等 不同光質(zhì)的 對2種金線蓮組 培苗增殖 生根及生長的影響 熱帶作物學(xué)報(bào) 2 7 7 劉文科 楊其長 食用菌光生物學(xué)及 應(yīng)用進(jìn)展 科技導(dǎo) 報(bào) 2 7 7 7 2 2 仝宇欣 設(shè)施農(nóng)業(yè)的技術(shù)革命 人工光植物工廠 科技導(dǎo) 報(bào) 2 2 2 7 727 7 2 2 7 張海輝 楊 青 胡 瑾 等 可控 亮度的植物自適應(yīng)精準(zhǔn) 補(bǔ)光系統(tǒng) 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2 27 2 毛罕平 晉 春 陳 勇 溫室環(huán)境控制方法研究進(jìn)展分析與展 望 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2 2 劉文科 楊其長 設(shè)施農(nóng)業(yè)照明新光源 發(fā)光二極管 科技導(dǎo)報(bào) 2 2 2 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 2 年第 卷第2 期 李志鵬 植物工廠光斑可調(diào)式 節(jié)能光源研制及應(yīng)用研究 北京 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2 2 2 7 7 7 2 2 2 2 27 2 許大全 高 偉 阮 軍 光質(zhì)對植物生長發(fā)育的影響 植 物生理學(xué)報(bào) 2 2 7 2 2 聞 靖 楊其長 魏靈玲 等 不同紅藍(lán) 組合光源對葉用萵 苣光合特性和品質(zhì)的影響及節(jié)能評價(jià) 園藝學(xué)報(bào) 2 7 7 2 陳曉麗 郭文忠 薛緒掌 等 不同光譜成分條件下葉用萵苣礦 質(zhì)元素吸收分析 光譜學(xué)與光譜分析 2 22 7 22 22 陳曉麗 郭文忠 薛緒掌 等 組合光譜對水培生菜礦物質(zhì) 吸收的影響 光譜學(xué)與光譜分析 2 7 2 2 2 7 2 2 李慧敏 陸曉民 不同光質(zhì)對甘藍(lán)型油菜幼苗的生長和生理特 性的影響 西北植物學(xué)報(bào) 2 22 22 7 2 黃薪歷 鄒志榮 高垣美智子 等 不同生長階段補(bǔ)充紅藍(lán)光對 生菜生長與品質(zhì)的影響 北方園藝 2 7 2 2 蔣曉婷 梁雙賢 林碧英 等 不同光質(zhì)補(bǔ)光對絲瓜幼苗生長及 生理生化特性的影響 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2 2 2 27 黃 枝 林 魁 林碧英 等 光質(zhì)對瓠瓜幼苗光合及若干生理 特性的影響 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2 2 2 陳曉麗 薛緒掌 等 分析光譜條件對 中藥蒲公英無機(jī)元素吸收的影響 光譜學(xué)與光譜分析 2 2 22 2 李思靜 易曉曈 李有芳 等 不同 光質(zhì)對枳殼幼苗生長發(fā) 育的影響 光譜學(xué)與光譜分析 2 7 7 王 莉 史玲玲 劉玉軍 不同光質(zhì)對長鞭紅景天懸浮細(xì)胞生長 及苯丙氨酸解氨酶活性的影響 林業(yè)科學(xué) 2 7 2 朱美瑛 王康才 李雨晴 金線蓮葉片氣孔與光合特性研究 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 2 2 2 2 2 施滿容 金線蓮組織培養(yǎng)條件優(yōu)化對其有效成分含量的影響 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2 劉建福 范燕萍 王明元 等 發(fā)光二極管不同光質(zhì)對姜黃光合 特性和姜黃素含量的影響 生態(tài)學(xué)雜志 2 郭 瑩 李海燕 阮氏月 等 不同光質(zhì)對大花蕙蘭 愛 神 虎雪蘭 霞光 雜交組培苗葉綠素含量的影響 北方 園藝 2 77 褚四敏 陳敏潔 賈文姝 等 光質(zhì)對植物組織培養(yǎng)的影響 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 2 72 石鎮(zhèn)源 唐 敏 楊紅飛 等 不同光質(zhì)對虎雪蘭組培苗生 理生化特性影響的研究 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2 2 27 7 楊長娟 凌 青 任興平 等 不同光質(zhì)對洋桔梗組培苗增 殖的影響 北方園藝 2 任桂萍 王小菁 朱根發(fā) 不同光質(zhì)的 對蝴蝶蘭組織培養(yǎng)增 殖及生根的影響 植物學(xué)報(bào) 2 劉曉青 蘇家樂 陳尚平 等 高山杜鵑葉片再生和試管苗生長 對不同 光質(zhì)的響應(yīng)特征 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2 2 陳光彩 潘彤彤 毛 琪 等 紅 藍(lán)光源對香蕉組培苗生 長的影響 中國南方果樹 2 2 張立偉 劉世琦 張自坤 等 不同光質(zhì)下香椿苗的生長動(dòng)態(tài) 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2 2 張斌斌 蔡志翔 沈志軍 等 光質(zhì)對紅葉桃葉片呈色的影響 果樹學(xué)報(bào) 2 2 7 黃文靜 楊光柱 鄭麗萍 等 不同光質(zhì)對火龍果胚培養(yǎng)苗生長 發(fā)育的影響 中國果樹 2 后插2 馮 博 徐程揚(yáng) 光照對植物體內(nèi)碳氮分配作用的機(jī)理研究進(jìn) 展 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 22 2 2 2 2 2 2 張毅華 張曉燕 崔 瑾 光強(qiáng)對黑豆芽苗菜生長和營養(yǎng)品質(zhì)的 影響 中國蔬菜 2 7 肖蘇琪 王冰華 曲 梅 等 冬春季節(jié)育苗溫室補(bǔ)光光強(qiáng)對黃 瓜幼苗質(zhì)量的影響 中國蔬菜 2 方舒玲 光強(qiáng)和營養(yǎng)液濃度對水培生菜生長及養(yǎng)分利用效率的 影響 楊凌 西北農(nóng)林科技大學(xué) 2 林 魁 黃 枝 林碧英 等 光強(qiáng)和紅藍(lán)光配比對瓠瓜幼苗生 長及生理生化特性的影響 西北植物學(xué)報(bào) 2 7 7 7 2 田發(fā)明 光環(huán)境對甜椒生長產(chǎn)量及生理代謝的影響 泰 安 山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2 簡敏菲 劉琪璟 朱篤 等 九連山常綠闊葉林喬木優(yōu)勢種群的 種間關(guān)聯(lián)性分析 植物生態(tài)學(xué)報(bào) 2 72 2 韓金龍 單成鋼 王志芬 不同遮光處理對 種藥用植物光合速 率及產(chǎn)量的影響 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào) 2 7 李麗麗 不同光照處理下芍藥的光合生理研究 泰安 山 東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2 曾至誠 光強(qiáng)對魚腥草光合特性與化學(xué)成分的影響 長 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 2 年第 卷第2 期 沙 湖南大學(xué) 2 2 陳黎明 羅美佳 夏鵬國 等 光強(qiáng)對三七生長 光合特性及有效 成分積累的影響 時(shí)珍國醫(yī)國藥 2 27 2 楊有芹 李登飛 王 力 等 紅雉鳳仙花形態(tài)與光合特性對光 強(qiáng)的響應(yīng)及其耐陰性評價(jià) 四川林業(yè)科技 2 7 曾小華 遮陰對野生峨眉鳳仙花的影響 雅安 四川農(nóng)業(yè) 大學(xué) 2 于海業(yè) 孔麗娟 劉 爽 等 植物生產(chǎn)的光環(huán)境因子調(diào)控應(yīng)用 綜述 農(nóng)機(jī)化研究 2 武 沖 張曉敏 尹燕雷 等 遮陰對紅葉櫻花光合速率和葉綠 素?zé)晒鈪?shù)的影響 山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 7 2 馬煥香 蔡永偉 光照對鄒平水杏生長發(fā)育關(guān)系的影響分析 第二十八屆中國氣象學(xué)會年會論文集 2 張珊珊 楊文忠 康洪梅 等 光強(qiáng)和土壤含水量對云南藍(lán)果樹 幼苗生長及光合特征的影響 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2 2 2 尹魁林 張 瓊 不同因素對冬棗試管苗過渡移栽成活率的影 響 落葉果樹 2 2 2 吳云平 朱 信 王 瑞 等 利用弱光延長光照時(shí)間對溫室煙 苗光合作用與生長的影響 中國煙草學(xué)報(bào) 2 7 韓 文 郭鵬飛 張 坤 等 弱光條件下不同補(bǔ)光方式對設(shè)施番 茄幼苗生長的影響 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 高建敏 徐立青 屈 婷 等 光質(zhì)及光周期對南瓜砧木幼苗生 長影響的研究 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào) 2 7 2 7 2 7 査 凌雁 劉文科 紅藍(lán)光質(zhì)比及其光周期對櫻桃蘿卜品種 生長與產(chǎn)量的影響 照明工程學(xué)報(bào) 2 7 2 2 2 何 蔚 楊振超 蔡 華 等 光質(zhì)調(diào)控蔬菜作物生長和形態(tài)研 究進(jìn)展 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào) 2 2 7 劉曉英 徐志剛 焦學(xué)磊 等 可調(diào) 光源系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其對菠 菜生長的影響 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2 2 2 2 2 2 7 馬 超 光環(huán)境調(diào)控對綠瓣型大豆芽苗菜生長和品質(zhì)的影響 南京 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2 2 72 谷豐收 基于光合特性的藥用植物適應(yīng)性分析 楊凌 西 北農(nóng)林科技大學(xué) 2 7 趙姣姣 桔梗設(shè)施無土栽培氮營養(yǎng)與光照條件研究 北 京 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2 7 蘭樹斌 紫蘇光周期反應(yīng)與類 基因 的克隆 海 口 海南大學(xué) 2 7 強(qiáng)曉霞 大麻性別分化的生理學(xué)研究 南京 南京農(nóng)業(yè)大 學(xué) 2 2 7 呂永平 陳 志 李坤峰 等 光照環(huán)境對大花月季組織培養(yǎng)的 影響 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2 7 2 2 7 77 洪 艷 陳之琳 戴思蘭 切花菊 麗金 響應(yīng)光照誘導(dǎo)成花特 性研究 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2 7 7 2 2 7 7 7 毛洪玉 顧釗宇 祝朋芳 不同光周期處理對菊花 2 花芽分 化及開花的影響 西北植物學(xué)報(bào) 2 2 7 2 韓 婧 吳 益 趙 琳 等 光周期對促成栽培芍藥生長開花 和葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)影響 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2 7 2 李 程 裴忠孝 甘林葉 等 光周期對春石斛開花及多胺含量 的影響 植物生理學(xué)報(bào) 2 7 7 2 趙 耀 呂晉慧 陳 陽 等 種短日照依賴型地被菊光周期 調(diào)控研究 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2 22 2 鄺 琦 王文通 喬志欽 等 2 個(gè)切花菊品種的光周期與花期 調(diào)控研究 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 7 2 朱開元 劉慧春 周江華 等 延長光周期對羅漢松和雞爪槭苗 期生長及養(yǎng)分吸收利用的影響 浙江大學(xué)學(xué)報(bào) 農(nóng)業(yè)與生 命科學(xué)版 2 2 2 李冬梅 光周期誘導(dǎo)設(shè)施桃樹休眠的生理生化變化及蛋白質(zhì)組 學(xué)初探 泰安 山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2 2 孔 瓊 袁盛勇 劉雙芹 等 枇杷擬盤多毛孢生物學(xué)特性研究 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2 2 7 7 劉國琴 鄭鵬華 縢元文 落葉果樹芽休眠相關(guān)基因的研究進(jìn)展 果樹學(xué)報(bào) 2 2 2 7 張曉偉 光照對果樹生理生化的影響及其利用 防護(hù)林科 技 2 7 7 黃靜艷 李 臣 李 歡 等 光照度和光周期對水培薯芽菜品 質(zhì)的影響 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2 王 磊 張勁峰 景躍波 等 暗期間斷在植物生長發(fā)育中的應(yīng) 用研究 西部林業(yè)科學(xué) 2 劉曉英 焦學(xué)磊 徐志剛 等 不同紅藍(lán) 光照強(qiáng)度對櫻桃番 茄幼苗生長和抗氧化酶活性的影響 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2 772 77 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 2 年第 卷第2 期