溫室作物冬春季LED補光影響初探.pdf
第 期中 國 照 明 電 器 年 月 研究與探討文章編號 溫室作物冬春季 補光影響初探 陸正宇 姚鳳珍 白俊龍 李 軍 孫志前 吳勁松 普羅斯電器 中國 有限公司 江蘇常州 摘要 蘭州地區(qū)的光照條件優(yōu)越 晝夜溫差大 十分適合一些經濟作物生長 而冬春季時常伴有沙塵 雨雪等惡劣天 氣 導致光照質量下降 產量不佳 本研究以切花玫瑰為例 通過在冬春季的蘭州地區(qū)玻璃溫室內設置 補光 以 不補光為對照 研究 補光對溫室內切花玫瑰產量和采收周期的影響 研究結果表明 補光后 兩個品種的切花玫瑰 產量均有不同程度的提高 其中 蜜桃雪山 的增產率最高 達到了 采收周期也縮短最多 達到了 天 該研究成果 對提高蘭州地區(qū)溫室的冬春季切花玫瑰產量提供了建議 也為西北其他地區(qū)溫室冬春季作物補光應用提供了參考依據 關鍵詞 補光 切花玫瑰 產量 采收周期 中圖分類號 文獻標識碼 基金項目 江蘇省常州市產業(yè)創(chuàng)新科技支撐專項 作者簡介 陸正宇 本科 農藝師 主要從事植物工廠等作物光環(huán)境設計及設施栽培方向的研究 引言 切花玫瑰 是一種常綠或半常綠的薔 薇科薔薇屬灌木 因其色彩豐富 類型眾多 常用于婚 禮現場布置和節(jié)日慶祝之中 銷售市場十分龐大 同 時作為全球四大鮮切花之一 切花玫瑰占花卉消費的 以上 銷量穩(wěn)居第一 因此提高切花玫瑰產 量 不僅能給當地鮮切花市場帶來持續(xù)穩(wěn)定的供應 還能為種植者帶來豐厚的利益 蘭州位于甘肅省中部 屬于溫帶大陸性氣候 冬 中國照明電器 年 無嚴寒 夏無酷暑 光照充足 十分適合切花玫瑰等長 日照植物的生長 再加上蘭州地區(qū)晝夜溫差大 切花 玫瑰的養(yǎng)分積累更加充足 品質也更好 因此蘭州是 十分理想的切花玫瑰種植地區(qū) 隨著蘭州新區(qū)航空 港立體化開放平臺的建立 蘭州切花玫瑰的規(guī)?;N 植日趨增加 切花玫瑰產量 品質的提高對當地切花 市場具有重要的意義 然而蘭州地區(qū)冬春季光照時 間相對較少 同時伴有沙塵 雨雪等惡劣天氣 這對切 花玫瑰的生長十分不利 因此改善蘭州地區(qū)冬春季光 照是提高切花玫瑰產量的重要手段 植物照明光源屬于第三代植物照明補光光 源 它通過調節(jié)光質 控制植物光合作用和形態(tài)建 成 在光照不足的地區(qū) 充當太陽光 增強植株的光合 作用能力 達到增產 增質的目的 實驗材料及方法 實驗材料 本實驗是在甘肅省蘭州新區(qū)智能玻璃溫室中進 行 實驗栽培品種為 粉紅雪山 和 蜜桃雪山 兩個 品種 栽培基質為巖棉 補光產品為 普羅斯電器 中 國 有限公司 生產的 植株照明燈具 實驗方法 本實驗設置兩組實驗區(qū) 其中一組為 燈補 光區(qū) 簡稱補光區(qū) 另一組為不補光區(qū) 簡稱對照 區(qū) 如圖 圖 所示 圖 補光區(qū)域圖 不補光區(qū)域 補光區(qū) 和對照區(qū) 的實驗面積都是 主栽品種都是 蜜桃雪山 和 粉紅雪山 除光照條 件外 其他栽培環(huán)境條件等基本相同 補光處理區(qū)中 的燈具水平于桁架布置 懸掛在離地面高 處 距離切花玫瑰冠層高度 平均光通量密度為 實驗時間為 年 月 日 月 日 共 天 每天補光主要時間段為 和 根據每天的太陽光光照 程度適時調整補光時間 平均每日補光 累計 在補光區(qū) 和對照區(qū) 分別選取長勢一 致的兩個品種切花玫瑰 枝 進行掛牌處理 測定指標和方法 切花玫瑰產量的測量 兩個品種的切花玫瑰數量從 月 日開始 每 周記錄一次 主要統(tǒng)計花頭的數量 月 日結束 一共收集了 周的切花玫瑰花頭數 切花玫瑰采收周期的測量 在補光區(qū)和對照區(qū)進行掛牌的 枝切花玫瑰采 收后 統(tǒng)計其從新芽萌發(fā)到采收的總天數 數據處理方式 本實驗數據采用 軟件進行數 據分析 結果與分析 補光對玻璃溫室切花玫瑰產量的影響 實驗區(qū) 和對照區(qū) 在同一個溫室內 除光照 環(huán)境條件外 沒有相對獨立的分區(qū)環(huán)境控制 本實驗 天中的太陽總輻射度 如圖 所示 圖 太陽光總輻射度數據表 對于太陽光 能量型和量子型兩種度量系統(tǒng)之間 的量子轉換系數為 再綜合室內透光 率 光合有效輻射度占太陽總輻射的 結合 補光的光通量密度和補光時長 可知對照區(qū)和補光區(qū) 總量分別為 和 補光增加了 的 補光區(qū)比對照區(qū)光 照提高 左右 本實驗實際進行了 天 其中光照強度較低的 天數就有 天 經過每天 的 補充光照后 切花玫瑰的產量都比未補光有所提高 其中 蜜桃雪 山 的增產率最高 達到了 如圖 所示 根據荷蘭種植者 多 的光照意味著多 的 產量 的種植經驗 實驗光照提升 而切花玫瑰 第 期陸正宇等 溫室作物冬春季 補光影響初探 蜜桃雪山 和 粉紅雪山 的實際產量增加了 和 這說明相同的補光強度對不同種切花玫瑰有不 同的增產效果 也說明了 補光的對切花玫瑰 蜜 桃雪山 的綜合光合生產效率要高于自然光 圖 兩個玫瑰品種補光 不補光區(qū)域產量對比 補光對玻璃溫室切花玫瑰采收周期的影響 本實驗過程中采取掛牌的花枝有 枝 從新芽 萌發(fā)開始記錄 到采收期為止 兩個切花玫瑰品種的 采收周期都有縮短 其中 蜜桃雪山 的采收周期縮 短最多 達到了 天 如圖 所示 圖 兩個切花玫瑰品種補光 不補光區(qū)域采收周期對比 對于長日照植物來說 補光可以在光照不足的情 況下 使其達到開花所需的日照長度 這樣植物能提 前進入生殖生長階段 根據王萌 李佳雪等冬季夜間 補充光照可以與火龍果中的內源性激素信號相互作 用 尤其是調節(jié)芽形成的 和促進芽發(fā)育的 可知 補光在一定程度上可以促進開花促進激素合 成 從而促使植物提前開花 而本實驗溫室 補 光后在一定程度上確實縮短切花玫瑰的采收周期 討論與結論 光是影響植物生長發(fā)育過程的重要環(huán)境因素之 一 也是植物最重要的能量源和信號源 在傳統(tǒng)農業(yè) 當中 太陽光是主要光源 而太陽光受自然環(huán)境影響 太大 為了調控環(huán)境因素的影響 人們在現代設施溫 室中增加了植物照明設施 以往的植物照明補光光 源是白熾燈 鹵素燈和高壓鈉燈 而這些光源能耗大 光質單一 遠不如 光源的節(jié)能高效 光譜可調 本實驗采用的普羅斯電器 中國 生產的 植物照明燈具 其光譜主要為紅藍光 并且增加了一 部分的遠紅光 目前已知的植物光受體主要有三大 類 紅光遠紅光受體光敏色素 藍光受體向光素和隱 花色素 因此在植物的生長過程中 紅光 藍光和遠紅 光起著重要的作用 根據王曉艷 張曉楠的研究可 知 與單色的紅光 藍光相比 紅藍組合光處理更有利 于黃瓜幼苗葉綠體基質和基粒片層的形成 光合同化 產物的輸出和葉綠體的發(fā)育 而適量的遠紅光還 可以提高植株的光飽和點 增加植株生長所需有機物 質積累 減少植株在黑暗環(huán)境中的暗呼吸速率 同時 也間接減少了植株在黑暗環(huán)境中對光合產物的消 耗 以達到植株增產的目的 蓋淑杰等 研究發(fā) 現 加過遠紅光 后可以有效調控番茄開花 時間 縮短其生理周期 同時對番茄品質有較好的改 善作用 本實驗 補光后 補光區(qū)的產量顯著高 于對照區(qū) 采收周期也明顯提前 說明紅藍復合光加 遠紅光的補光效果對植株的生長促進作用明顯 光合 積累產物更多 產量更高 采收也更早 蘭州地區(qū)冬春季光照較弱 補光在一定程度 上增加了溫室切花玫瑰的產量 按照本實驗補光時間 計算 電費總計增加了 元 兩種切花玫瑰共增 產 枝 按單價 元 枝計算 總計 元 所以除去電費共盈利 元 本實驗溫室面 積較大 不適合單獨灌溉 肥水費用方面沒有增加 因 此可知 蘭州地區(qū)冬春季 補光確實能提高該溫 室切花玫瑰產值 同時也為蘭州其他地區(qū)溫室切花玫 瑰產值提升提供參考 再結合我們今年上半年在云南馬龍收集的溫室 洛神玫瑰 補光數據 如圖 所示 圖 溫室玫瑰補光產量每月對比表 月份的溫室玫瑰補光后增產率最高 達到 中國照明電器 年 月份增產率基本維持在 左右 而 月 增產率最低 由此可知 冬春季溫室補光能明顯增加 作物產量 而其他時間 隨著溫度的上升 光照質量 變好 作物補光的優(yōu)勢在降低 這也能提醒溫室種植 者在補光過程要時刻觀察溫度和光照情況 不要盲目 補光 要多從溫室整年的經營狀況合理補光 由于本實驗是選取在冬春季 補光 產量增 加較為明顯 后期研究可在此基礎上探究全年 補光對切花產量的影響 由此才能得出溫室經營全年 生產效益的提高程度 參考文獻 甘甜 長沙地區(qū)引種切花玫瑰綜合評價與應用研究 長沙 湖南農業(yè)大學 張莉 喻曉鵬 黃依婷 等 人工補光在植物照明中 的應用及發(fā)展趨勢 佛山科學技術學院學報 自然 科學版 許大全 高偉 阮軍 光質對植物生長發(fā)育的影響 植物生理學報 王曉艷 張曉楠 成后德 等 紅藍光比例對弱光下黃瓜 幼苗光合功能的影響 江蘇農業(yè)學報 段萌 楊偉才 毛曉敏 覆膜和水分虧缺對春小麥光合 特性影響及模型比較 農業(yè)機械學報 蓋淑杰 吳美韓 張曉娟 等 熒光粉激發(fā)型遠紅光 植物燈對番茄生長的影響研究 核農學報 上接第 頁 在未來的公路隧道中 照明強度能夠根據駕駛員 的需求和周圍環(huán)境的變化自動調節(jié) 即采用最高效的 模式減少能源消耗 向著安全舒適的方向持續(xù)前進 總的來說 提高隧道照明控制技術和節(jié)能環(huán)保性能是 當前和將來發(fā)展的重要方向 公路隧道伴隨式照明控 制系統(tǒng)的應用前景非常廣闊 結束語 在我國科技快速發(fā)展的時代背景下 國務院 交 通運輸部政策持續(xù)發(fā)力 交通發(fā)展由追求速度規(guī)模向 更加注重質量效益轉變 同時鼓勵綠色低碳技術研 發(fā) 不斷提升交通系統(tǒng)科技化和智能化水平 逐漸取 代人工控制方式 公路隧道伴隨式照明控制系統(tǒng)不 僅有助于提升低碳節(jié)能水平和隧道管理水平 還可以 降低運營養(yǎng)護成本 達到 降本增效 的目的 這是 落實數字交通發(fā)展的重要手段 也是加快新基建產業(yè) 發(fā)展的必要驅動 對開啟隴原交通發(fā)展新篇章具有重 要意義 參考文獻 劉軼 李漢卿 陳宇 基于物聯(lián)網公路隧道照明調光技 術研究 公路 孫巧燕 趙勇 代明 基于全壽命周期的公路隧道照明 系統(tǒng)節(jié)能技術應用研究 公路 尹力 史玲娜 劉貞毅 等 低交通量下 與車隨行 隧 道照明節(jié)能控制技術應用研究 隧道建設 中英 文 沙欣 光源在黃延高速公路隧道照明中的節(jié)能技 術研究 公路工程 張巍 邊緣計算節(jié)點技術在智慧高速公路的應用 低碳世界 黎琮瑩 聶杰雄 許振偉 基于毫米波雷達的隧道數字孿 生安全管控系統(tǒng) 中國交通信息化 張笑歌 隧道照明節(jié)能控制技術與評價體系研究 西安 長安大學 劉晨 公路隧道照明系統(tǒng)智能控制關鍵技術研究 西安 長安大學 趙毅 隧道照明智能控制系統(tǒng)的節(jié)能關鍵技術研究 大連 大連海事大學 王琥 變色溫 自適應照明控制系統(tǒng)在隧道節(jié)能 中的應用 西部交通科技