【摘 要】
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人工光植物工厂作为一种现代农业高效生产系统,可以通过自动化高精度控制环境因素从而实现全季度连续生产。探究植物工厂环境下光质和光强对植物产量和营养品质的影响具有重要的作用。LED（发光二极管）是现阶段绿色植物工厂的最理想光源之一。本研究以生菜为试材,分别研究了LED光源下不同光质配比、不同光照强度以及白光基础上添加不同UV-A强度对生菜生长发育的影响,主要结果如下:1、在不同红蓝光配比对生菜影响的研
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人工光植物工厂作为一种现代农业高效生产系统,可以通过自动化高精度控制环境因素从而实现全季度连续生产。探究植物工厂环境下光质和光强对植物产量和营养品质的影响具有重要的作用。LED（发光二极管）是现阶段绿色植物工厂的最理想光源之一。本研究以生菜为试材,分别研究了LED光源下不同光质配比、不同光照强度以及白光基础上添加不同UV-A强度对生菜生长发育的影响,主要结果如下:1、在不同红蓝光配比对生菜影响的研究中,设置光强为200μmol·m-2·s-1,红蓝光配比（R:B）为T1（R:B=1:1）、T2（R:B=3:1）、T3（R:B=5:1）、T4（R:B=7:1）、T5（R:B=9:1）和CK（白光）共六个处理。试验结果发现,与CK相比,红蓝组合光T3（R:B=5:1）、T4（R:B=7:1）、T5（R:B=9:1）能提高植株单株产量,且随着红光比例的增加而升高。红蓝光组合照射下生菜的营养品质均优于白光,尤其是当红蓝光比例为5:1时,最利于生菜营养品质的提升,且硝酸盐含量与其他处理相比显著降低了6.33%～30.17%。结果显示,在R:B=5:1光源下,叶片的光合色素含量相比其它处理增加了4.70%～38.05%,净光合速率也显著高于其它处理,Fv/Fm、ΦPSⅡ、q P、Fv/Fo在T5（R:B=5:1）处理下达到最大值。通过对生菜多个指标的主成分分析,得出R:B=5:1时综合得分最高,因此,确定红蓝比例为5:1时水培生菜效果最佳。2、在不同光强对生菜影响的研究中,设置70、120、170、220、270μmol·m-2·s-1 5个光强梯度,红蓝光配比均为5:1。结果发现:生物量积累和光强表现为显著正相关,可溶性蛋白和VC含量也随光强的升高而增加,根系活力与其变化方向一致。当光照强度为220μmol·m-2·s-1时,光合色素含量、Fv/Fm、ΦPSⅡ、q P、Fv/Fo、Rfd、总酚含量、类黄酮含量均达到最大值,硝酸盐含量最低,为2925.25mg·kg-1,与其它处理相比显著降低了10.30%～17.84%。通过对生菜多个指标的主成分分析,得出光强为220μmol·m-2·s-1时综合得分最高,因此,确定红蓝比例为5:1时,适宜生菜生长的光照强度为220μmol·m-2·s-1。3、在相同光强下添加不同强度UV-A对生菜影响的研究中,设置白光光强为220μmol·m-2·s-1,UV-A强度分别为T1（350u W·cm-2）、T2（450u W·cm-2）、T3（550u W·cm-2）和CK共四个处理。结果发现,与CK相比,添加UV-A辐射会降低植株单株产量,且随着UV-A强度的增加单株产量呈现降低的趋势。硝酸盐含量在T2和T3时与CK相比显著增加,T1与CK之间无显著差异。添加350u W·cm-2UV-A强度时,光合色素含量、Pn、Gs、Tr、可溶性糖含量、VC含量与CK相比提升效果较为显著。通过对生菜多个指标进行主成分分析,也得出添加350u W·cm-2UV-A辐射时生菜的综合得分最高。
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