第 期 中 國(guó) 照 明 電 器 年 月 研究與探討文章編號(hào) 光質(zhì)對(duì)五種溫室植物生長(zhǎng)量及品質(zhì)的研究進(jìn)展 瞿 犇 董涵非 金德智 石明明 楊 瑩 鄒 軍 郭春鳳 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)理學(xué)院 上海 海南玫瑰谷產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司 海南三亞 摘要 光是植物進(jìn)行光合作用的必備條件 其光質(zhì)對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)有著至關(guān)重要的影響 本文挑選 種 經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的溫室植物 辣椒 草莓 火龍果 藍(lán)莓 人參 作為代表 通過(guò)綜述不同光質(zhì) 紅 藍(lán) 紅藍(lán)混合光等 對(duì)植物生長(zhǎng)量以及生長(zhǎng)品質(zhì)的影響 總結(jié)出 種植物的最佳光質(zhì)配比 為 種植物的栽培技術(shù)提供參考 關(guān)鍵詞 光質(zhì) 植物 生長(zhǎng)量 品質(zhì) 最佳光質(zhì)比 中圖分類(lèi)號(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 基金項(xiàng)目 上海市 年度 科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃 農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域項(xiàng)目 智能化節(jié)能型垂直農(nóng)場(chǎng)硬件設(shè)施及控 制軟件開(kāi)發(fā)及示范 上海市 年度 科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃 農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域項(xiàng)目 人工光型植物育苗工廠(chǎng)光源及光 環(huán)境控制系統(tǒng)研究 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)重點(diǎn)畢設(shè)項(xiàng)目 光熱效應(yīng)對(duì)白酒陳化影響研究 作者簡(jiǎn)介 瞿 犇 本科生 主要從事光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響研究 為共同第一作者 通訊作者 郭春鳳 博士 講師 主要從事光學(xué)檢測(cè)方面的研究 鄒 軍 博士 教授 主要從事半導(dǎo)體材料與器件等研究 引 言 種植業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的核心產(chǎn)業(yè) 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)種植技 術(shù)的研究對(duì)全球人口健康和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了重要積 極的影響 并為國(guó)際市場(chǎng)提供了新的發(fā)展機(jī)遇 傳 統(tǒng)的種植業(yè)主要依靠太陽(yáng)光 它是植物生長(zhǎng)環(huán)境的關(guān) 鍵限制因子 也為植物進(jìn)行光合作用提供能力來(lái)源 但是太陽(yáng)光也會(huì)遇到極端天氣或是太陽(yáng)直射點(diǎn)偏差 等問(wèn)題的影響 導(dǎo)致植物吸收不到足夠的陽(yáng)光而阻礙 其生長(zhǎng) 因此 人工植物補(bǔ)光的研究十分必要 讓植 物不再受限于自然環(huán)境的限制 植物的生長(zhǎng)量以及 品質(zhì)也可以得到大幅度提升 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需要應(yīng)用先進(jìn)的植物栽培技術(shù) 以保證 即使在不利的室外條件下或在高密度栽培系統(tǒng)中也 中國(guó)照明電器 年 能獲得高產(chǎn) 特別是在溫室園藝和生長(zhǎng)室中 光質(zhì)是 一個(gè)重要影響因子 因而 為了明確光質(zhì)對(duì)植物 生長(zhǎng)量以及品質(zhì)的影響 以及提高溫室植物工廠(chǎng)中生 育期較短 對(duì)光照強(qiáng)度需求適中 株型相對(duì)較矮小的 植物的產(chǎn)量 本文挑選 種經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的溫室 植物 辣椒 草莓 火龍果 藍(lán)莓 人參 作為代表 綜 述了光質(zhì)對(duì)這 種植物的生長(zhǎng)量及品質(zhì)的影響 為 種植物的栽培技術(shù)提供參考 常見(jiàn)的幾種光質(zhì) 雖然大多數(shù)植物主要對(duì)紅光 藍(lán)光及其組合光響 應(yīng)較為敏感 但是不同植物對(duì)各種光質(zhì)的響應(yīng)效果不 同 不能忽視其他光質(zhì)對(duì)植物的影響 本文綜述的光 質(zhì)主要包括紅光 藍(lán)光 綠光 紫光以及紅藍(lán)組合光等 紅 光 紅光的波長(zhǎng)在 是作物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò) 程中必不可少的光質(zhì) 能抑制植物節(jié)間伸長(zhǎng) 延遲花 分化和增加花色素苷等 并且是大多數(shù)植物響應(yīng) 最為敏感的光質(zhì)之一 很多研究論證了紅光對(duì)植物 的影響 如董桑婕等 王佳淇 和彭鑫 均發(fā)現(xiàn) 紅光對(duì)草莓的生長(zhǎng)有顯著影響 謝佐沐等 的研究 更進(jìn)一步地提出紅光提高火龍果內(nèi)的有益物質(zhì)的含 量 如葉綠素 內(nèi)源激素等 鄧柯丹等 發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充紅 光能抑制人參角質(zhì)酶和細(xì)胞壁降解酶的活性 加強(qiáng)了 人參抵御病害的能力 等分別測(cè)試了 的 種波段的紅光 結(jié)果也驗(yàn)證了紅光對(duì)植 物生長(zhǎng)發(fā)育的影響 其中 的紅光整體上促進(jìn) 了冠層的最佳光合作用 藍(lán) 光 藍(lán)光的光譜范圍為 大多數(shù)植物有 顯著的影響 一般情況下 可以縮短葉間 提高氮 碳 比例 刺激植物的抗氧化狀態(tài)并增加有益物質(zhì) 含量 如多酚 維生素 和類(lèi)胡蘿卜素等 但 是在綜合效果上不如紅光 董桑婕 等 王佳淇 發(fā)現(xiàn)藍(lán)光加快辣椒的生長(zhǎng) 但是總體效果不如紅光 張晶 的研究表明增加藍(lán)光的比例有益于蛋白質(zhì)的 積累 同時(shí)維持植物體內(nèi)的有益物質(zhì)處于較高的水 平 而盧貝 的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)藍(lán)光會(huì)抑制植物株高 其他光質(zhì) 植物對(duì)除紅光 藍(lán)光以外的光質(zhì)不太敏感 相對(duì) 來(lái)說(shuō) 綠光具有一定的研究?jī)r(jià)值 有抑制藍(lán)光促進(jìn) 氣孔開(kāi)放的作用 在紅藍(lán)混合光的基礎(chǔ)上 任躍 英等 發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充綠光會(huì)加速人參傷口愈合并促進(jìn)人 參皂苷單體含量 尤小婷等 和楊艷敏 則發(fā)現(xiàn)加 入綠光能提升植物的開(kāi)花率并且提高單株產(chǎn)量 等也證明了綠光可促進(jìn)生菜生長(zhǎng) 特別是短 波長(zhǎng)綠光可用于植物的活躍生長(zhǎng) 也有相應(yīng)的研究 表明 補(bǔ)充少通量的紫外光有助于提高生菜中花青素 的含量 等發(fā)現(xiàn)紫外區(qū)域的光質(zhì)會(huì)激發(fā)部分 植物的防御機(jī)制 影響到植物活性化合物的合成 羅 鑫輝 等發(fā)現(xiàn)加入紫光可以加快辣椒內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的 運(yùn)輸 進(jìn)而會(huì)提高辣椒幼苗干物質(zhì)積累 混合光 鑒于紅光和藍(lán)光對(duì)于大多數(shù)植物均有顯著的影 響 很多學(xué)者將紅藍(lán)光作為混合光中最為理想的光 質(zhì) 紅藍(lán)光的配比也是現(xiàn)今主流的研究方向 盧 貝 和王華碩 的研究發(fā)現(xiàn)紅藍(lán)光對(duì)植物的影響 普遍優(yōu)于單色光質(zhì) 在此基礎(chǔ)上 馬艷等 以設(shè)施 辣椒為研究對(duì)象 其中紅光 藍(lán)光 和紅光 藍(lán)光 均能大幅度增加辣椒中維生素 的含量 魏帛 軒等 對(duì)人參在展葉期至枯萎前進(jìn)行了不同光照 處理 包括白光 藍(lán)光 黃光 紅光和紅藍(lán)混合光補(bǔ)光 結(jié)果顯示 紅藍(lán)光的效果最好 對(duì)于人參根粗 根鮮重 有一定促進(jìn)作用 且顯著增加了人參光合作用的凈光 合速率和胞間 濃度 光質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)量的影響 植物通過(guò)補(bǔ)光不僅可以使植物更好地生長(zhǎng) 而且 可以提高作物的產(chǎn)量 甚至可以加快作物成熟的周 期 而且通過(guò)人工補(bǔ)光的植物不再受限于自然環(huán)境 的影響 即使在惡劣的條件下也可正常生產(chǎn) 辣 椒 董桑婕等 用紅光和藍(lán)光兩種光質(zhì)對(duì)辣椒 進(jìn)行補(bǔ)光 均可顯著促進(jìn)辣椒 幼苗生長(zhǎng)以及干物質(zhì)的積累 并提高壯苗指數(shù) 而且 紅光的效果更為顯著 劉玉兵等 進(jìn)行了 紅藍(lán) 混合光的處理 發(fā)現(xiàn)紅光 藍(lán)光 和紅光 藍(lán)光 對(duì)辣椒幼苗的生長(zhǎng)促進(jìn)作用較為顯著 并提高了 植株的地上和地下的鮮質(zhì)量以及干質(zhì)量 這與張謹(jǐn) 薇等 和馬艷等 認(rèn)為的紅光 藍(lán)光 更利于 辣椒幼苗生長(zhǎng)的結(jié)論基本符合 羅鑫輝等 和王翠 立等 在紅藍(lán)光的基礎(chǔ)上分別增加了紫光和白光 其中增加紫光能夠更好地促進(jìn)辣椒幼苗的生長(zhǎng) 并向 營(yíng)養(yǎng)器官中運(yùn)輸和積累同化產(chǎn)物 提高了辣椒幼苗葉 第 期瞿 犇等 光質(zhì)對(duì)五種溫室植物生長(zhǎng)量及品質(zhì)的研究進(jìn)展 片的光量子吸收和積累能力 增加白光也可進(jìn)一步地 增加辣椒植株株高 莖粗 葉長(zhǎng) 葉寬等 周華等 發(fā)現(xiàn)加入一定量的 可以增加辣椒幼苗的葉片 數(shù)量和面積 等進(jìn)一步測(cè)試了更寬的紫外光 譜 發(fā)現(xiàn)在辣椒苗期補(bǔ)充 可使辣椒幼苗更強(qiáng) 壯健康 并可提高移栽后辣椒植物的產(chǎn)量 根據(jù)以上綜述分析發(fā)現(xiàn) 辣椒幼苗對(duì)于紅光和藍(lán) 光的響應(yīng)較為敏感 其中當(dāng)紅光含量較多時(shí) 對(duì)辣椒 的地上鮮重和干重等具有一定的促進(jìn)作用 所以對(duì) 于辣椒的補(bǔ)光 如果要增加辣椒的果實(shí)產(chǎn)量 建議以 紅藍(lán)兩種顏色的芯片作為光源 最適宜的光質(zhì)配比為 紅光 藍(lán)光 之間 這樣可以最大程度上保 證光源的利用效率 并能對(duì)辣椒的生長(zhǎng)起到較大的促 進(jìn)作用 而針對(duì)觀(guān)賞性辣椒 溫室辣椒等的補(bǔ)光時(shí) 可以根據(jù)實(shí)際情況增加一定量的紫光 白光或紫外光 來(lái)促進(jìn)辣椒植株高度 葉片數(shù)量 葉片面積的增長(zhǎng) 保 證具有較好的觀(guān)賞性與產(chǎn)量 草 莓 等評(píng)估了草莓 植株在高壓鈉燈和不同 光質(zhì)下的生長(zhǎng)狀 態(tài) 發(fā)現(xiàn) 光質(zhì)下的植株表現(xiàn)出更高的株高 葉 片 花序和冠數(shù) 王佳淇等 的試驗(yàn)表明紅光有利 于草莓葉片的縱向增長(zhǎng)及莖的伸長(zhǎng) 藍(lán)光有利于草莓 葉片的橫向增長(zhǎng) 這和 的研究結(jié)論基本一 致 補(bǔ)充紅光和藍(lán)光利于提高草莓的生長(zhǎng)狀態(tài) 彭 鑫 則采用不同單色光光質(zhì)對(duì)草莓 章姬 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 后 認(rèn)為紅光最有利于草莓生長(zhǎng)量的增加 盧貝 的實(shí)驗(yàn)也論證了這一觀(guān)點(diǎn) 紅光有利于草莓株高 葉 柄長(zhǎng) 莖粗增長(zhǎng) 而藍(lán)光處理下草莓葉片數(shù)為最高 但 在一定程度上藍(lán)光抑制了植物株高 盧貝也進(jìn)一步 表明紅藍(lán)組合光相比單色光 能顯著優(yōu)化草莓植株的 形態(tài)指標(biāo) 并且更有利于果實(shí)的生長(zhǎng)和發(fā)育 這與王 華碩 得出的結(jié)論基本一致 而吳鵬飛等 進(jìn)一 步提出了相比于紅光或藍(lán)光等單一光質(zhì) 混合光在一 定程度上更適合草莓組織的培養(yǎng) 在此基礎(chǔ)上 錢(qián)舒 婷等 表明紅光 藍(lán)光 的混合光非常有助于 促進(jìn)草莓植株的光合作用和生長(zhǎng) 從而提高果實(shí)的產(chǎn) 量 張晶等 以 紅顏 草莓植株為實(shí)驗(yàn)材料 表明 用紅光 藍(lán)光 進(jìn)行補(bǔ)光 最有利于提高日光溫 室草莓果實(shí)產(chǎn)量 而在三色混合光的研究中 吳慧玲 等 試驗(yàn)表明以白光 紅光 藍(lán)光 的光譜組 合在大棚草莓中更有利于產(chǎn)量的提升 從以上分析發(fā)現(xiàn) 使用紅光或藍(lán)光進(jìn)行補(bǔ)光均對(duì) 草莓的生長(zhǎng)有益 而使用紅藍(lán)光等組合光質(zhì)更加利于 促進(jìn)草莓植株的光合和生長(zhǎng) 提高果實(shí)的產(chǎn)量以及草 莓莖尖組織的培養(yǎng) 所以在選擇植物補(bǔ)光光源時(shí) 可 以主要選取紅藍(lán)配比 最適宜的光質(zhì)配比為紅光 藍(lán) 光 之間 火龍果 陳心源等 對(duì)火龍果 進(jìn)行 補(bǔ)光處理 發(fā)現(xiàn)分化的花芽數(shù)量增多 在藍(lán)光 紅光 時(shí) 花芽分化數(shù)量最多 平均單產(chǎn)達(dá)到了每株 在此基礎(chǔ)上 尤小婷等 加入了綠光進(jìn)行 補(bǔ)光試驗(yàn) 采用了 種不同的光質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)光 研究表 明各補(bǔ)光處理使火龍果提前開(kāi)花 上市 提高了火龍 果的產(chǎn)量 其中紅光 綠光 藍(lán)光 補(bǔ)光處理 能夠獲得最多的花芽數(shù)量 最高的成花枝率和最高單 果重 錘度和單株產(chǎn)量 而針對(duì)提高火龍果的催花效 果 陳丹 的研究表明使用紅黃光進(jìn)行補(bǔ)光的催花 效果最為顯著 黃文靜等 則發(fā)現(xiàn)紅綠光最有利于 火龍果胚愈傷組織培養(yǎng) 相同培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)可獲得更多 的愈傷組織 且細(xì)胞活性最佳 綜上所述 火龍果對(duì)藍(lán)光的響應(yīng)較小 但是對(duì)于 其他各色的光響應(yīng)程度要遠(yuǎn)高于辣椒 草莓等其他作 物 所以在提高火龍果產(chǎn)量的基礎(chǔ)上 兼具考慮植物 補(bǔ)光設(shè)備的制作成本 可以采用全光譜的 補(bǔ)光 設(shè)備 在節(jié)約資源的基礎(chǔ)上 起到最好的補(bǔ)光效果 且 實(shí)施方式簡(jiǎn)單 較為容易推廣 藍(lán) 莓 楊艷敏等 以 都克 藍(lán)莓 為 試驗(yàn)材料的研究首先表明 紅光處理的藍(lán)莓株高較 高 但長(zhǎng)勢(shì)纖弱 鮮干重較低 藍(lán)光處理使藍(lán)莓組培苗 矮壯 不利于藍(lán)莓組培苗增殖和生根 但這與施杰 等 研究發(fā)現(xiàn)的藍(lán)光處理對(duì)藍(lán)莓株高提升效果最好 的結(jié)論略有不同 不過(guò)兩者的研究均表明了一定的 紅藍(lán)混合光質(zhì)有利于藍(lán)莓苗的生長(zhǎng)和發(fā)育 這和張棟 等 的結(jié)論相符 等的研究進(jìn)一步指出 增 加紅藍(lán)光中藍(lán)光的比例會(huì)導(dǎo)致藍(lán)莓組織分化能力更 強(qiáng) 增加紅光的比例可以促進(jìn)藍(lán)莓組織培養(yǎng)幼苗鮮重 含量的形成 楊艷敏 認(rèn)為紅光 藍(lán)光 的 基礎(chǔ)上添加 綠光可以顯著改善藍(lán)莓組培苗的整 體生長(zhǎng)狀況 施杰 推薦紅光 藍(lán)光 更有助于 促進(jìn)藍(lán)莓總干質(zhì)量和總鮮質(zhì)量的積累 差異應(yīng)該來(lái)源 于兩者選取的藍(lán)莓品種不同 而王佳淇 的研究表 中國(guó)照明電器 年 明對(duì)藍(lán)莓生物量的影響 紅藍(lán)光處理下株高 枝條長(zhǎng) 度和粗度顯著增加 這些變化在紅光 藍(lán)光 的 條件下表現(xiàn)尤為明顯 而經(jīng)過(guò)對(duì)花期的統(tǒng)計(jì)分析 研 究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)光處理相比于自然光處理能夠提前進(jìn)入盛 花期 在紅光 藍(lán)光比例為 的處理下 盛花期最早 出現(xiàn) 但同時(shí)果形指數(shù)顯著降低 而在紅光 藍(lán)光比 例為 的處理下 單果質(zhì)量和果實(shí)的橫縱徑顯著 增加 綜合考慮藍(lán)莓的生長(zhǎng)周期和產(chǎn)量等因素 增加紅 光的比例雖然可以縮短藍(lán)莓的生長(zhǎng)周期 但是會(huì)減小 果實(shí)大小 所以在對(duì)藍(lán)莓補(bǔ)光時(shí) 可以適當(dāng)增加紅光 含量 但是不宜過(guò)高 建議紅藍(lán)光比例在 之間 并添加一定程度的綠光來(lái)促進(jìn)藍(lán)莓組培苗的 生長(zhǎng) 人 參 等研究表明 補(bǔ)充紅光顯著提高了人參 生長(zhǎng)發(fā)育和光合作用 補(bǔ) 充遠(yuǎn)紅光不影響人參莖芽長(zhǎng) 但改善了葉面積 提升 了地上部和根部的生長(zhǎng) 等的研究發(fā)現(xiàn)可以 利用遠(yuǎn)紅光來(lái)保持人參的底莖硬度并延長(zhǎng)栽培期 魏帛軒等 研究進(jìn)一步指出 經(jīng)過(guò)紅藍(lán)光處理的人 參長(zhǎng)勢(shì)更佳 莖高比未補(bǔ)光的高出 根干則 高出 紅黃光可以提高植株的高度 藍(lán)光可 以增加根的粗度 而藍(lán)黃光則能夠增加葉片的長(zhǎng)度和 高度 紅藍(lán)光對(duì)于人參的生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用 包括 莖高 根粗 根鮮重和根干重等方面 與紅藍(lán)混合光 相比 白光對(duì)于根的生長(zhǎng)稍微更為明顯 但整體差異 并不大 因?yàn)槿藚儆谙碴幍闹参?不宜受到過(guò)高的光照 強(qiáng)度 所以若在自然光條件下種植 為減小成本 可以 在人參上面進(jìn)行遮陰處理 采用透過(guò)的部分自然光可 以使人參獲得適宜的光質(zhì) 當(dāng)種植在密林下時(shí) 需要 人工光源對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)光處理 紅藍(lán)光混光的光源優(yōu)勢(shì) 要大于白光光源 光質(zhì)對(duì)植物品質(zhì)的影響 人工植物補(bǔ)光不僅可以增加植物的產(chǎn)量 而且可 以增加植物的品質(zhì) 例如提升其有益物質(zhì)的含量 如氨基酸 維生素 可溶性糖等 加強(qiáng)植物抵御病 害的能力和減少運(yùn)輸過(guò)程中植物損失的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 辣 椒 董桑婕 等研究結(jié)果表明補(bǔ)充紅光和藍(lán)光都可 以增加辣椒葉片的光合色素含量 其中紅光的效果更 為顯著 而毛奇 等研究也表明紅光處理能夠保持 采后辣椒果實(shí)質(zhì)量 增加蛋白質(zhì)和維生素 含量 藍(lán) 光處理則有利于保持辣椒素和維生素 的高含量 并 且提高了氨基酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 馬艷 在研究辣椒果 實(shí)中重要的營(yíng)養(yǎng)成分維生素 時(shí) 發(fā)現(xiàn)紅光 藍(lán)光 的混合光均更利于提高辣椒果實(shí)維生素 含量 以及游離氨基酸的形成 這符合了張謹(jǐn)薇 研究表 明的紅光 藍(lán)光 時(shí) 辣椒幼苗相較于其他處理 表現(xiàn)出更高的凈光合速率 蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度 而 劉玉兵 的研究通過(guò)在紅光中適當(dāng)添加藍(lán)光 可以 提高辣椒幼苗的品質(zhì) 這種現(xiàn)象可能是因?yàn)榧t藍(lán)光 組合光增強(qiáng)了辣椒幼苗葉片對(duì)光量子的吸收和積累 能力 同時(shí)保護(hù)了光合系統(tǒng)膜的完整性 使光合電子 傳遞更加順暢 羅鑫輝 綜合考慮了碳氮代謝 葉 綠素?zé)晒夂蜕L(zhǎng)等方面的情況 并指出在紅藍(lán)光的基 礎(chǔ)上增加紫光有助于促進(jìn)辣椒幼苗營(yíng)養(yǎng)器官中同化 產(chǎn)物的積累 王翠立 和周華 分別加入了白光 和紫外光 補(bǔ)充白光可以促進(jìn)光合產(chǎn)物在辣椒果實(shí)中 的積累 進(jìn)而提高可溶性糖 可溶性蛋白和維生素 的含量 也明顯提高了觀(guān)賞辣椒果實(shí) 中維生素 含量 均改善了果實(shí)品質(zhì) 等發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充藍(lán)光會(huì)明顯提高辣椒素的產(chǎn)生率 而與單 色光相比 紅藍(lán)光的組合顯著改善了辣椒顏色和含油 樹(shù)脂含量 這和 認(rèn)為紅光和藍(lán)光可以增加 辣椒素含量的結(jié)論基本一致 且補(bǔ)充白光可以增加辣 椒芳香氨基酸的含量 光質(zhì)的影響效果很大程度上取決于辣椒基因型 大多數(shù)情況來(lái)說(shuō) 經(jīng)過(guò)紅光和藍(lán)光處理后的辣椒品質(zhì) 均得到了提高 其中紅光的效果更為顯著 所以在選 取植物補(bǔ)光設(shè)備時(shí) 應(yīng)該優(yōu)先考慮紅光的配比 而根 據(jù)紅藍(lán)光對(duì)辣椒幼苗的凈光合速率 氣孔導(dǎo)度和蒸騰 速率的處理 最適宜的光質(zhì)比為紅光 藍(lán)光 也 可適量加入其他光質(zhì)的含量來(lái)保證更高品質(zhì)的果實(shí) 光照被普遍認(rèn)為是保存或改善辣椒果實(shí)品質(zhì)的 有效且有前途的策略 所以在運(yùn)輸過(guò)程中 可以適當(dāng) 地使用紅光和藍(lán)光進(jìn)行補(bǔ)光 以提高辣椒的質(zhì)量和硬 度 減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失 草 莓 彭鑫 對(duì)草莓采用不同單色光質(zhì)處理后 發(fā)現(xiàn) 紅光處理可明顯促進(jìn)草莓果實(shí)糖 可溶性蛋白和花青 素積累 綠光和紫光處理則具有不同程度的抑制效 第 期瞿 犇等 光質(zhì)對(duì)五種溫室植物生長(zhǎng)量及品質(zhì)的研究進(jìn)展 應(yīng) 這和王麗娟 的發(fā)現(xiàn)基本吻合 紅光以及紅光 為主的光質(zhì)可以顯著促進(jìn)草莓凈光合速率 并且可以 增加葉片中可溶性糖含量 其中光質(zhì)配比為紅光 藍(lán) 光 的促進(jìn)效果最為突出 等著重研究了 藍(lán)光對(duì)草莓的影響 發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充藍(lán)光提高了草莓果實(shí)的 酶活性和抗氧化能力 可以保持較高水平的總酚酸 抗壞血酸和總糖含量 張晶 的研究表明草莓果實(shí) 中的可溶性固形物和維生素 含量隨著紅光與藍(lán)光 比值的增大而增加 而可溶性蛋白含量則隨著紅光與 藍(lán)光比值的增大而減少 這一結(jié)果表明 增加紅光比 例有利于碳水化合物的合成 而增加藍(lán)光比例則促進(jìn) 蛋白質(zhì)的積累 王佳淇 和劉怡 以及許安 的 研究均表明紅光 藍(lán)光和紅藍(lán)組合光顯著增加了草莓 果實(shí)在著色初期的總花青素 葉綠素的含量以及果實(shí) 可溶性物質(zhì)含量和酸含量積累 顯著地提高了草莓的 品質(zhì) 促進(jìn)草莓果實(shí)提前著色 分析比較以上的研究 可以發(fā)現(xiàn)草莓對(duì)紅光以及 紅藍(lán)光的響應(yīng)較為敏感 而像藍(lán)光和紫光等單色光質(zhì) 反而會(huì)起抑制效應(yīng) 所以在選取植物補(bǔ)光光源時(shí) 應(yīng) 優(yōu)先考慮紅藍(lán)配比的光源 而鑒于單色光質(zhì)會(huì)引起抑 制效應(yīng) 需要謹(jǐn)慎考慮是否加入其他光質(zhì) 并且視草 莓的品質(zhì) 適量地調(diào)整紅光與藍(lán)光的比例 結(jié)合各項(xiàng) 品質(zhì) 較適宜的光質(zhì)比為紅光 藍(lán)光 火龍果 顧鑫慧 的研究表明紅光有利于火龍果可溶性 固形物 甜菜苷和可溶性蛋白含量積累 藍(lán)光有利于 火龍果維生素 有機(jī)酸的積累 謝佐沐 的研究 更進(jìn)一步地提出紅光能夠促進(jìn)火龍果莖的糖代謝和 氮代謝 而藍(lán)光則對(duì)火龍果莖的氮代謝有促進(jìn)作用 此外 白光有助于火龍果莖合成碳水化合物 陳心 源 的研究表明用紅光 藍(lán)光 的補(bǔ)光方式可以 獲得最佳的果實(shí)品質(zhì) 其中可溶性固形物 含量 和固酸比最高 并且 補(bǔ)光處理能通過(guò)促進(jìn)葉片光合 作用產(chǎn)生更多原料 抑制火龍果果實(shí)中酸性轉(zhuǎn)化酶 的活性 以減少蔗糖向葡萄糖和果糖的分解 此外 補(bǔ)光還調(diào)控了蔗糖磷酸合成酶 和蔗糖合 成酶 的合成方向 從而促進(jìn)果實(shí)中蔗糖的積累 并提高 含量 目前補(bǔ)光實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)紅皮紅肉型火龍果的研 究 紅光 藍(lán)光和白光都能一定程度上提高火龍果的 品質(zhì) 所以可以考慮全光譜的 補(bǔ)光 而考慮經(jīng)濟(jì) 成本 最適宜的光質(zhì)比為紅光 藍(lán)光 藍(lán) 莓 等驗(yàn)證了紅光在一定程度上促進(jìn)了藍(lán)莓的 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng) 藍(lán)光有利于葉綠素和花青素含量的增加 單色光能顯著影響藍(lán)莓葉片蛋白質(zhì)含量和抗氧化酶 等 張棟 的研究表明 對(duì)比白光處理 不同的紅藍(lán)光 比促進(jìn)了藍(lán)莓幼苗的生長(zhǎng) 提高了藍(lán)莓幼苗的光合色 素合成 從而提高了藍(lán)莓苗的品質(zhì) 其中紅光 藍(lán)光 處理的葉綠素 總?cè)~綠素含量最大 紅光 藍(lán)光 處理的葉綠素 含量最大 紅光 藍(lán)光 處 理的胡蘿卜素含量最大 但是張棟在試驗(yàn)中沒(méi)有改變 紅光的比例 只是改變了藍(lán)光的占比 而王佳淇 的研究中提高了紅光的占比 發(fā)現(xiàn)紅光 藍(lán)光 是溫室栽培補(bǔ)光措施的更佳選擇 這也和施杰 的 研究結(jié)果一致 當(dāng)紅光 藍(lán)光 時(shí) 葉片的葉綠素 含量 可溶性糖含量和碳氮比均增加 而當(dāng)紅光 藍(lán) 光 時(shí) 葉綠素含量和淀粉含量顯著增加 但胞間 濃度卻大幅降低 此外 紫外光處理不能提高葉 片的光合作用和碳水化合物合成 但有效地促進(jìn)了氮 含量的增加 綜上所述 可以發(fā)現(xiàn)紅藍(lán)光對(duì)藍(lán)莓幼苗有很好的 促進(jìn)作用 而紫外光雖然抑制了光合速率 但是提高 了氮含量 所以在人工補(bǔ)光時(shí) 建議選擇紅藍(lán)配比的 補(bǔ)光光源 最適宜的光質(zhì)比為紅光 藍(lán)光 而根 據(jù)實(shí)際所需 可以考慮是否加入紫外光等 人 參 任躍英等 發(fā)現(xiàn)對(duì)人參綠光處理會(huì)加速人參愈 傷組織的老化過(guò)程 而藍(lán)光則有促進(jìn)其生長(zhǎng)的效果 此外 不同光質(zhì)還對(duì)人參愈傷組織中的單體皂苷成分 產(chǎn)生不同的影響 具體而言 綠光處理能夠促進(jìn) 和 等人參皂苷的含量增加 其含量分別為 和 并且其含量與光質(zhì)所具能量高 低存在一定關(guān)系 鄧柯丹等 發(fā)現(xiàn)人參的角質(zhì)酶活 性在藍(lán)光和黃光下最低 分別為 顯著低于紅光和白光 藍(lán)光對(duì)細(xì)胞壁降解酶產(chǎn) 生的抑制效果最好 其果膠酶 活性分別為 纖維素酶 葡萄糖苷 酶 活性分別為 紅光處 理對(duì)人參黑斑病的發(fā)生具有顯著的抑制作用 其次為 藍(lán)光 白光處理?xiàng)l件下 病害發(fā)生最為嚴(yán)重 等和 等的研究中都強(qiáng)調(diào)了補(bǔ)充遠(yuǎn)紅 光是改善人參皂苷合成的重要途徑 可以有效地提 高總皂苷和人參皂苷含量 保證人參芽生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì) 中國(guó)照明電器 年 效益 通過(guò)以上分析 確定了紅光和藍(lán)光會(huì)對(duì)人參黑斑 病菌產(chǎn)生胞外降解酶的活性具有抑制作用 且兩種光 質(zhì)在田間對(duì)于人參黑斑病的發(fā)生發(fā)展具有良好的抑 制效果 所以在對(duì)人參進(jìn)行補(bǔ)光時(shí) 應(yīng)該首先考慮紅 光以防止病害的發(fā)生 再根據(jù)人參所處的生長(zhǎng)階段 適量地加入綠光 藍(lán)光或遠(yuǎn)紅光 光質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響 盡管植物對(duì)光質(zhì)的特定反應(yīng)大多數(shù)可以預(yù)測(cè) 但 由于許多不同反應(yīng)相互影響 植物整體的反應(yīng)難以預(yù) 測(cè) 以紅光為例 紅光通常作為照明光譜的基礎(chǔ) 可以影響兩個(gè)包括光合色素在內(nèi)的光系統(tǒng) 光系統(tǒng) 簡(jiǎn)稱(chēng) 和光系統(tǒng) 簡(jiǎn)稱(chēng) 是光合作用 在一系列蛋白質(zhì)超分子中進(jìn)行電荷分離和光合電子 轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所 多數(shù)情況下 紅光有助于將光能從 向 轉(zhuǎn)換 使更多的激發(fā)能向 分配 以穩(wěn) 定兩個(gè)光系統(tǒng)之間的傳輸 但紅光過(guò)量的時(shí)候會(huì)使 和 之間不平衡 導(dǎo)致 受到一定的損害 以至超出植物自身的調(diào)節(jié)閾值 最終導(dǎo)致光合速率的 減慢 所以不同的光質(zhì)會(huì)導(dǎo)致植物光反應(yīng)速率的不 同 作用在暗反應(yīng)中 有機(jī)物 的合成上 以至 影響了植物的生長(zhǎng)發(fā)育 這個(gè)現(xiàn)象也與王佳淇 的研究發(fā)現(xiàn)相符 藍(lán)莓 在紅光 藍(lán)光 處理下單果質(zhì)量和果實(shí)橫縱徑顯 著增加 而在紅光 藍(lán)光 處理下果形指數(shù)顯著 降低 顯然過(guò)量的紅光導(dǎo)致抑制了藍(lán)莓的生長(zhǎng)發(fā)育 而補(bǔ)充藍(lán)光雖然能維系這兩個(gè)光系統(tǒng)間的平衡 但過(guò) 量也會(huì)抑制植物下胎軸伸長(zhǎng) 氣孔開(kāi)放和葉綠體運(yùn)動(dòng) 等 也正如盧貝 所研究的 藍(lán)光處理下草莓葉片數(shù) 為最高 但在一定程度上藍(lán)光抑制了植物株高 結(jié)論與展望 本文通過(guò)綜述光質(zhì)對(duì) 種溫室植物 辣椒 草莓 火龍果 藍(lán)莓 人參 生長(zhǎng)量及品質(zhì)的影響 總結(jié)出這 種植物的最佳光質(zhì)配比 其中響應(yīng)較顯著的有紅 光 藍(lán)光以及兩者的組合光 但對(duì)于不同植物而言 對(duì)光質(zhì)的需求存在差異 不能忽視其他光質(zhì)對(duì)植物的 影響 未來(lái) 可適當(dāng)增加除紅藍(lán)光質(zhì)之外如黃光 紫外光方面的研究 優(yōu)化光譜組成以獲得更好的植物 補(bǔ)光效果 這些總結(jié)及分析將為后續(xù)在 種溫室植 物的栽培技術(shù)研究提供參考 參考文獻(xiàn) 王立浩 蔬菜種業(yè)的現(xiàn)狀及展望 蔬菜 魏晶晶 宋世威 劉厚誠(chéng) 紅藍(lán)光對(duì)蔬菜品質(zhì)影響的研 究進(jìn)展 照明工程學(xué)報(bào) 劉文科 楊其長(zhǎng) 植物光質(zhì)生物學(xué)與植物工廠(chǎng)發(fā)展 科技導(dǎo)報(bào) 吳昊 光質(zhì)對(duì)臭菜生長(zhǎng)特性及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)影響規(guī)律 研究 哈爾濱 東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 許大全 高偉 阮軍 光質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響 植物生理學(xué)報(bào) 董桑婕 葛詩(shī)蓓 李嵐 等 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)辣椒幼苗生 長(zhǎng) 叢枝菌根共生和磷吸收的影響 園藝學(xué)報(bào) 王佳淇 不同光質(zhì) 補(bǔ)光對(duì)大棚藍(lán)莓生長(zhǎng)發(fā)育的影 響研究 金華 浙江師范大學(xué) 彭鑫 不同光照條件對(duì)草莓光合性能與果實(shí)品質(zhì)的影 響 杭州 浙江農(nóng)林大學(xué) 謝佐沐 蔡英健 余若瑩 等 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)火龍果莖 生理特性及開(kāi)花結(jié)果的影響 廣西植物 鄧軻丹 盧寶慧 楊平 等 不同光質(zhì)對(duì)人參黑斑病菌產(chǎn) 生胞外降解酶活性及病害發(fā)生的影響 吉林農(nóng)業(yè)大 學(xué)學(xué)報(bào) 第 期瞿 犇等 光質(zhì)對(duì)五種溫室植物生長(zhǎng)量及品質(zhì)的研究進(jìn)展 張晶 謝淑琴 葉丙鑫 等 不同補(bǔ)光光質(zhì)對(duì)日光溫室草 莓生長(zhǎng)結(jié)果的影響 中國(guó)果樹(shù) 盧貝 不同光質(zhì)對(duì)草莓生長(zhǎng)發(fā)育影響及 在品質(zhì) 形成中的作用 揚(yáng)州 揚(yáng)州大學(xué) 任躍英 牛晨 王京京 等 不同光質(zhì)對(duì)人參愈傷組織生 長(zhǎng)及皂苷含量的影響 光譜學(xué)與光譜分析 尤小婷 陳士偉 李棟宇 等 不同光質(zhì) 補(bǔ)光對(duì)火 龍果植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 楊艷敏 劉有春 魏鑫 等 光質(zhì)對(duì) 都克 藍(lán)莓組 培苗增殖與生根的影響 中國(guó)果樹(shù) 羅鑫輝 劉明月 劉玉兵 等 光質(zhì)對(duì)辣椒幼苗生長(zhǎng) 光 合特性及氮代謝的影響 中國(guó)蔬菜 王華碩 補(bǔ)光對(duì)日光溫室黃瓜 番茄 草莓生長(zhǎng)發(fā) 育及品質(zhì)的影響 邯鄲 河北工程大學(xué) 馬艷 孫小麗 于秀針 等 兩種 光源對(duì)設(shè)施辣椒 栽培效果研究 現(xiàn)代園藝 魏帛軒 吳艾軒 徐瑞蔓 等 不同光質(zhì)補(bǔ)光處理對(duì)人參 光合作用和產(chǎn)量的影響 延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào) 劉玉兵 陳海燕 王軍偉 等 紅藍(lán)光質(zhì)調(diào)控辣椒幼 苗生長(zhǎng)的光合機(jī)制研究 河南農(nóng)業(yè)科學(xué) 張謹(jǐn)薇 孟清波 馬萬(wàn)成 等 光源對(duì)辣椒幼苗生長(zhǎng) 和光合特性的影響 中國(guó)瓜菜 王翠麗 趙旭 趙鵬 等 不同補(bǔ)光燈對(duì)日光溫室辣椒生 長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的影響 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 周華 劉淑娟 劉騰云 等 對(duì)觀(guān)賞辣椒生長(zhǎng)發(fā)育 及果實(shí)品質(zhì)的影響 中國(guó)蔬菜 吳鵬飛 王麗娟 劉昭 等 不同光質(zhì)對(duì)草莓組織培 養(yǎng)的影響 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 錢(qián)舒婷 李建明 補(bǔ)光燈類(lèi)型對(duì)設(shè)施草莓光合特性與產(chǎn) 量的影響 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 吳慧玲 陳善飛 陳暉 等 大棚草莓開(kāi)花與結(jié)果期補(bǔ)光 的 光質(zhì)優(yōu)選試驗(yàn) 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 陳心源 殷益明 朱利鑫 等 光質(zhì)對(duì)火龍果糖分積累及 其代謝酶活性的影響 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 尤小婷 陳士偉 李棟宇 等 不同光質(zhì) 補(bǔ)光對(duì)火 龍果植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 陳丹 潘建安 馬振軍 等 火龍果四種不同光質(zhì) 燈補(bǔ)光效果試驗(yàn) 廣西農(nóng)學(xué)報(bào) 黃文靜 楊光柱 劉丹丹 等 不同 光質(zhì)對(duì)培養(yǎng)火 龍果胚性愈傷組織的影響 中國(guó)南方果樹(shù) 楊艷敏 劉有春 魏鑫 等 光質(zhì)對(duì) 都克 藍(lán)莓組 培苗增殖與生根的影響 中國(guó)果樹(shù) 中國(guó)照明電器 年 施杰 楊海燕 吳文龍 等 不同光質(zhì)對(duì)藍(lán)莓生長(zhǎng)發(fā)育及 生理特性的影響 北方園藝 張棟 劉永強(qiáng) 侯佑龍 等 不同光質(zhì)處理對(duì)藍(lán)莓組培苗 生長(zhǎng)的影響 農(nóng)業(yè)工程 毛奇 楊有新 范飛軍 等 不同發(fā)光二極管 光質(zhì) 對(duì)辣椒 采后品質(zhì)的影響 浙 江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 王麗娟 白義奎 王鐵良 不同光質(zhì)處理對(duì)草莓生理特 性的影響 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 劉怡 不同光質(zhì)對(duì)草莓生理特性及果實(shí)品質(zhì)的影響 成都 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 許安 不同光質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)特性的 分析以及 對(duì)森林草莓生長(zhǎng)指標(biāo)的影響 南京 南京農(nóng)業(yè)大 學(xué) 顧鑫慧 王碧 吳憶蘭 等 不同光質(zhì)補(bǔ)光處理對(duì)秋冬季 紅心火龍果花期和品質(zhì)的影響 浙江萬(wàn)里學(xué)院學(xué) 報(bào)