光质对不同紫叶生菜生长及光合色素的影响

引用本文

陈鹏涛, 夏木凤, 申宝营, 李莹, 彭泽波, 陈春霞. 光质对不同紫叶生菜生长及光合色素的影响[J]. 浙江农业科学, 2017,58(11):1910-1912 复制到剪切板

doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20171115
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光质对不同紫叶生菜生长及光合色素的影响

陈鹏涛, 夏木凤, 申宝营^*, 李莹, 彭泽波, 陈春霞

福建农林大学园艺学院,福建福州 350002

通信作者:申宝营(1987—),男,河南民权人,讲师,博士,研究方向为设施园艺学,E-mail:shenby889@foxmail.com。

作者简介:陈鹏涛(1996—),男,浙江奉化人,本科,研究方向为设施园艺学,E-mail:601389669@qq.com。

基金项目: 福建省蔬菜产业重大农技推广服务试点项目(KNJ152026); 福州市科技计划项目(17-N-40)

摘要

为探究不同紫叶生菜生长适宜光质配比,本试验采用4种LED灯光质配比处理(红:蓝为2:1,2R1B;红:蓝为1:1,1R1B;红:蓝为1:2,1R2B;LED白光作为对照组(CK)进行人工光照。结果表明,不同光质处理下对不同品种紫叶生菜的生长发育影响显著,其中红蓝光对紫叶生菜的株高、整株鲜重、地下干物质积累、光合色素含量有显著促进作用。2R1B处理下红油阿拉斯的整株鲜重、地上部分干物质积累与对照组有显著的差异,并且壮苗指数较高。

关键词: 叶用莴苣; 叶绿素; 发光二极管; 生长; 光谱成分

中图分类号:S636.2 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2017)11-1910-03

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光照是植物生长发育最基础的环境因素之一^[1], 不仅作为能量源为光合作用提供辐射能, 而且还作为信号源对植物的形态建成、物质代谢、色素合成、生物量积累等生理活动起到调控作用^[2]。植物的生长发育主要对光照环境的光照强度、光质(光谱能量分布)和光周期3个因素产生响应^[3], 其中光质对植物的形态建成、物质代谢、色素合成、物质转运等方面有着广泛的作用^[4]。光合色素含量的大小直接影响植物的光合作用, 而光合作用的强弱将直接影响植株的生长发育, 并与产量与品质密切相关。红光和蓝光是植物光合色素系数的主要光质, 影响植物光合作用的同时, 也对植物形态建成以及植物形态有较大影响^[5], 绿光被植物光合色素吸收的比率较低^[6]。生菜(Lactuca sativa L.), 又称叶用莴苣, 属菊科莴苣属一年生或二年生草本, 是设施栽培中主要叶菜类作物, 其食用价值高, 营养丰富, 尤其是紫叶生菜富含花青素, 可以有效消除人体自由基。有研究表明, 红蓝组合光对紫色小白菜的品质具有明显的促进作用^[7]。

发光二极管(light emitting diode, LED)作为第4代新型照明光源可以有效地把电能转化成电磁能并且能发出特定光谱, 被广泛用作设施栽培人工补光光源^[8]。相比较于其他人工光源LED具有以下优点:直流电, 供电电压较低; 冷光源, 可近距离照射植物; 节能高效; 耐冲击, 无污染; 使用寿命长。因此运用LED灯源进行人工光照成为了一种新的农业发展模式。然而, 如何高效合理地利用LED光源调控生菜的生长和光合还缺乏深入的研究, 本试验以不同红蓝光配比的LED光源为生菜生长的辐射光源, 以探究不同光质对不同品种紫叶生菜生长发育的影响, 为生菜的工厂化生产提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

以生菜为试验材料, 选取3个品系:Ⅰ (紫叶生菜)、Ⅱ (韩育)、Ⅲ (红油阿拉斯)。于2016年在福建农林大学设施实验室中进行试验。

光源采用LED植物生长灯, LED处理光质配比为红:蓝为2:1(2R1B); 红:蓝为1:1, (1R1B); 红:蓝为1:2, (1R2B); 其中LED白光为R:G:B为1:1:1(W)作为对照组(CK), 每个处理的光照强度均为(90± 5)μ mol· m^-2· s^-1, 光照时长为12 h(7:00— 19:00)。红光波长为(635± 10)nm, 绿光波长为(520± 10)nm, 蓝光波长为(460± 10)nm。

1.2 方法

生菜种子于2016年10月10日播种, 在LED白光光质处理下培养至3叶1心后选择长势一致的3种紫叶生菜幼苗移栽至自行设计的LED光源水培架上, 每个处理16株幼苗, 每天光照时间设置为12 h(7:00— 19:00)。采用营养液循环系统, 营养液配方采用华南农业大学的叶菜B营养液配方。处理28 d之后进行采样调查, 每个处理随机取样10株进行测试分析, 主要测试指标有株高(根颈部到顶部之间的距离)、茎粗(用游标卡尺测量)、下胚轴长度(用游标卡尺测量)、整株鲜重、整株干重(地上部分干重、地下部分干重)、叶绿素含量(采用叶绿素浸提法^[9])、壮苗指数^[10](壮苗指数=茎粗/株高× 整株干重)

1.3 数据处理

数据统计及分析采用SPSS 13.0软件, 用Duncan分析方法做多重比较分析, 作图采用Excel 2007软件。

2 结果与分析

2.1 生长

由表1可以看出, 对于品种Ⅰ , 不同光质配比对生菜株高、植株干重、鲜重和壮苗指数影响显著; 光质配比2R1B处理下生菜株高最高, 显著高于其他处理。植株干鲜重和壮苗指数以光质配比1R2B处理最大, 显著高于其他处理, 1R2B对生菜生物量增加的促进作用显著。

表1 不同LED光质配比对3种紫叶生菜的生长的影响

对于品种Ⅱ , 不同光质配比处理下, 生菜株高、植株鲜重和壮苗指数差异显著。株高在2R1B处理下显著大于其他处理, 植株鲜重和壮苗指数以1R1B处理最大, 而与1R2B无显著差异, 显著大于对照和2R1B处理。

生菜品种Ⅲ 在不同光质配比处理下, 株高、植株鲜重、地上部干重和壮苗指数差异显著。株高以2R1B和1R1B处理最大, 2个处理间无显著差异, 均显著大于对照和1R2B处理; 植株鲜重以2R1B处理最大, 显著大于其他处理; 壮苗指数1R1B最小, 显著小于其他处理, 而其他3个处理间无显著差异。2R1B处理对3个品种生菜的株高均有显著的促进作用, 不同光质配比对生菜生物量的影响在不同品种间存在差异, 而壮苗指数3个品种均以1R2B处理较优, 说明1R2B能够促进生菜壮苗指数的增加。

从图1中可以看出, 在同一光质处理下, 品种之间的差异导致对光质的敏感程度不同。生菜品种Ⅰ 壮苗指数随着蓝光比例增加而呈现增长态势, 在1R2B处理下壮苗指数与W对照组相比增幅最大, 达到2.76倍。品种Ⅱ 在1R1B处理下和品种Ⅲ 在1R2B处理下壮苗指数最高。

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	图1 不同LED光质配比下生菜壮苗指数与对照的比值

2.2 光合色素

从表2可以看出, 不同光质配比的LED光源处理生菜, 叶绿素含量差异显著。对于品种Ⅰ , 叶绿素含量以2R1B和1R2B处理最高, 2个处理间无显著差异, 均显著大于对照和1R1B处理。光质配比1R1B处理下生菜仅有叶绿素b含量显著提高, 其余光合色素含量均有一定的增加, 但是没有达到显著水平。生菜品种Ⅱ 以1R2B处理最大, 而与1R1B无显著差异, 显著大于对照和2R1B处理。该品种对蓝光响应较良好, 蓝光比例增加, 叶绿素含量随之增加。对于生菜品种Ⅲ 1R2B处理下叶片的光合色素含量与对照接近, 其余2种处理下光合色素含量均低于对照组。不同红蓝光处理之间, 随着蓝光比例的增加, 叶绿素含量逐渐增加。

表2 不同LED光质配比对3种紫叶生菜的光合色素影响

从图2中看出, 生菜品种Ⅰ 和Ⅱ 在3种红蓝光处理下叶绿素总量与对照相比均上升, 而品种Ⅲ 均低于对照。品种Ⅰ 在2R1B处理下叶绿素总量增加最大, 达到1.45倍; 1R2B次之达到1.42倍。生菜品种Ⅱ 和Ⅲ 叶绿素总量均随蓝光比例的增加而增加。

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	图2 各光处理下生菜叶绿素总量与对照的比值

3 小结与讨论

光对植物生长的间接作用就是通过光合作用制造有机物为植物生长发育提供物质和能量, 其直接作用是指光对植物形态建成的作用^[11]。研究表明红光能促进植株茎的伸长, 水稻秧苗^[12]和结球甘蓝^[13]在红光处理下株高显著增高。本研究结论与其基本一致, 3种紫叶生菜品种在2R1B处理下株高最高。除对株高的影响外, 红光比例的增加对3种紫叶生菜的其他生物量促进效果不显著。在蓝光比例增加的1R2B处理下, 生菜品种Ⅰ 的鲜重、干物质积累量和壮苗指数等生物量显著提高; 品种Ⅱ 和品种Ⅲ 分别在1R1B和1R2B处理下壮苗指数达到最高, 但差异水平不显著。

光合色素是植物进行光合作用的物质基础, 具有吸收、传递和转换光能的作用, 其含量与组成决定了光合反应的速率^[14]。曹刚等^[15]研究表明, 蓝光及红蓝复合光均对黄瓜幼苗叶片叶绿素合成有促进作用。从研究结果来看, 生菜品种Ⅰ 和Ⅱ 在3种红蓝光处理下叶绿素总量与对照相比均上升, 而品种Ⅲ 均低于对照。生菜品种Ⅱ 和Ⅲ 叶绿素总量均随蓝光比例的增加而增加。

本文研究利用3种不同比例的红蓝光在光强(90± 5)μ mol· m^-2· s^-1处理3种不同品种的紫叶生菜, 发现不同光照处理对不同品种紫叶生菜影响均不相同, 品种Ⅰ 的最适宜的壮苗光源是1R2B; 1R1B处理对品种Ⅱ 生理指标和光合色素有一定的促进作用; 2R1B和1R2B处理更有利于品种Ⅲ 的生长, 但是对其光合色素的合成有一定抑制作用。不同品种生菜对光质配比的响应存在差异, 在利用人工光源进行生菜生产时, 应根据品种特性选择适宜的光质配比光源。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献:

文献选项

[1]	李雄. 光照对16种高寒草甸豆科植物种子萌发及幼苗存活的影响研究[D]. 兰州: 兰州大学, 2013. [本文引用:1]
[2]	张欢. 光环境调控对植物生长发育的影响[D]. 南京: 南京农业大学, 2010. [本文引用:1]
[3]	马超, 张欢, 郭银生, 等. LED在芽苗菜生产中的应用及前景[J]. 中国蔬菜, 2010, 20(1): 9-13. [本文引用:1]
[4]	许大全, 高伟, 阮军. 光质对植物生长发育的影响[J]. 植物生理学报, 2015, 51(8): 1217-1234. [本文引用:1]
[5]	申宝营, 丁为民, 惠娜, 等. 夜间补光对黄瓜幼苗形态的调节与补光方式的确定[J]. 农业机械学报, 2014, 45(6): 296-302. [本文引用:1]
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李雄. 光照对16种高寒草甸豆科植物种子萌发及幼苗存活的影响研究[D]. 兰州: 兰州大学, 2013.

种子萌发和幼苗建植关系到植物群落的更新演替以及植物群落的组成及物种的分布。青藏高原东缘的植被主要以高寒灌丛和高寒草甸为主,群落中物种的种子萌发与幼苗建植直接关系到植被的更新和演替,在该类植被群落中豆科植物是重要的组成组份,因而对于豆科植物的建植进行研究很有必要。同时该群落中的许多豆科植物还是是良好的牧草资源,因而对其进行研究在牧草的开发与利用上也有着重要的实际意义。以往对于植物的研究大多数是只针对其某个特定阶段进行研究,而关于植物整个建植过程的研究并不多见,因此我们以16种高寒草甸豆科植物为研究对象,对其一个完整的建植过程进行了系统的研究,以期能够探索出光照在这两个阶段具体所起的作用,从而为当地牧区草地的保护与恢复以及牧草种植上提供一定的参考依据。研究结果主要包括以下几点： 1)在种子萌发阶段,16个豆科物种中只有7种物种与光照的强弱有显著相关关系的。其中的甘肃棘豆(Oxytropis kansuensis)、花苜蓿(Medicago ruthenica)、高山豆(Tibetia himalaica)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)、天蓝苜蓿(Medicago ruthenica)、斜茎黄耆(Astragalus adsurgens)的萌发率随着光照加强而显著提高,但救荒野豌豆(Vicia sativa)萌发会受到光照的抑制作用。 2)在幼苗生长阶段,光照对于高山豆、唐古特岩黄耆(Hedysarum tanguticum)、天蓝苜蓿幼苗的存活起着关键性的作用,过弱的光照会导致这3个物种的幼苗出现大量的死亡。 3)从最终建植结果来看,光照影响了黄花棘豆的萌发阶段,但却对最终的建植结果没有影响,分析原因是,光照在其建植的不同阶段中起了不同的作用,光照增强促进其种子萌发但却抑制其幼苗的存活。因而对于同一个物种来讲在不同的生长阶段要采用不同的光照强度,而不可一概而论。 4)光照强弱的变化会导致植物生物量和结构的改变。对于豆科植物来讲,只有适度遮阴(67%NS)才有使其有最大的生物量产出,并且光照条件变差会使得豆科植物将更多的资源分配到地上部分的生长上。 5)在物种间探索种子大小与建植指标的规律发现,只有光照极弱的条件下,种子大小与萌发率和建植率才有显著的正相关关系,即这种关系有着光照依赖性。 6)在种间探索种子大小与生物量及根冠比的关系显示,种子大小导致的两个变量的差异,其实是物种之间固有的差别造成的,和种子大小没有直接关系。

... 光照是植物生长发育最基础的环境因素之一^[1],不仅作为能量源为光合作用提供辐射能,而且还作为信号源对植物的形态建成、物质代谢、色素合成、生物量积累等生理活动起到调控作用^[2] ...

2010

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张欢. 光环境调控对植物生长发育的影响[D]. 南京: 南京农业大学, 2010.

随着光电技术的发展,LED (Light Emitting Diode,发光二极管)在农业与生物领域的应用正逐渐受到世界各国的广泛关注。LED不仅具有体积小、寿命长、耗能低、波长固定与低发热等优点,而且还能根据植物需要进行发光光谱的精确配置,实现传统光源无法替代的节能、环保和空间高效利用等功能。光质对植物的生长发育、形态建成、光合作用、物质代谢以及基因表达均有调控作用。将LED辐射的各种光谱进行配比组合应用在植物组织培养、设施育苗、芽苗菜中具有重要意义。本研究以菊花、蝴蝶兰和文心兰组培苗,番茄、莴苣幼苗,及豌豆、萝卜种子等为试验材料,获得植株所需的各种光谱能量分布的LED光源,开展生长试验和指标测试分析,系统研究不同光谱能量分布的LED光源对不同品种的组培苗、实生苗,及种子发育及其各个生长阶段的影响,为LED光谱调控在农业与生物领域中的应用提供基础。研究结果如下： 1.对番茄和莴苣幼苗的实验表明,红光下番茄、莴苣幼苗的可溶性糖、淀粉和碳水化合物值均显著高于对照,叶片叶绿体中淀粉粒膨大显著；蓝光极显著抑制番茄下胚轴长,显著提高莴苣和番茄幼苗叶片叶绿素a和类胡萝卜素含量；红蓝光下莴苣幼苗叶片中的可溶性糖、淀粉、碳水化合物、蔗糖和C/N比均达到最大值且显著高于红光处理,番茄、莴苣的主根显著伸长,并且幼苗叶片中叶绿体形态正常,基粒增多,基质片层清晰,淀粉粒体积明显小于红光下。红光下光合产物积累显著但运输受阻严重。在红光中添加适量蓝光更有利于莴苣幼苗的碳水化合物积累,促进幼苗根系生长并有利于同化产物输出。 2.对菊花增殖苗及生根苗的实验表明,红光有助于增加株高、节间长,且有利于生根试管苗可溶性糖、淀粉和碳水化合物的合成；蓝光显著提高丛生苗的叶绿素b、叶绿素总量及类胡萝卜素含量和生根试管苗游离氨基酸含量；而红蓝黄复合光不仅有利于丛生苗分化和增殖,也利于促进其生根组培苗色素形成、生长发育及根系活力。与荧光灯相比,红蓝黄复合光质LED具有明显优势,有利于提高增殖系数、培育壮苗和降低能耗成本。 3.对文心兰和蝴蝶兰生根研究结果表明,红光有助于增加株高,且有利于生根试管苗可溶性糖、淀粉和碳水化合物的合成；蓝光显著提高生根苗的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及类胡萝卜素含量和生根试管苗蛋白质含量；而红蓝黄复合光处理下两种植株生长生长健壮,生根率高,根长且根数多,干重鲜重较大,有利于文心兰和蝴蝶兰的的正常生长。与荧光灯相比,红蓝黄复合光质LED具有明显优势,有利于提高增殖系数、培育壮苗和降低能耗成本。 4.对萝卜芽苗菜的生长及品质的研究结果表明,红光对萝卜芽苗菜生长影响显著,下胚轴长、子叶面积、鲜重及干重均达到最大值且显著高于对照。红光与红蓝组合处理下,可溶性糖与淀粉含量均显著高于对照。远红光能显著提高萝卜芽苗菜Zn、P、Mn、Mg、Ca、Na含量,其次为红光。综合考虑实验结果,可以认为应用LED红光照射有利于萝卜芽苗菜生长,提高产量,对于部分营养品质的改善有积极意义。 5.对豌豆芽苗菜生长及品质的研究结果表明,黄光处理下的下胚轴长、第三节距长显著高于对照,其次是红光,与黄光相比,红光的子叶面积显著高于黄光,红光对促进下胚轴伸长、子叶扩张、光合速率提高及干物质积累有重要作用,蓝光和黄光处理下的叶面积显著小于对照。组合光下的叶面积高于对照,色素含量最高,但鲜重低于其它光质处理。蓝光下的可溶性蛋白含量及游离氨基酸的含量均最高。综上所述,本研究表明,LED光谱调控应用到农业与生物领域具有可行性,可替代荧光灯大范围应用于设施育苗、植物组织培养及芽苗菜生产中。

2010

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... 植物的生长发育主要对光照环境的光照强度、光质(光谱能量分布)和光周期3个因素产生响应^[3],其中光质对植物的形态建成、物质代谢、色素合成、物质转运等方面有着广泛的作用^[4] ...

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许大全, 高伟, 阮军. 光质对植物生长发育的影响[J]. 植物生理学报, 2015, 51(8): 1217-1234.

1943年Emerson和Lewis报告小球藻光合量子效率对光波长的依赖以来数十年中,人们对植物生长发育的光质(波长或光谱构成)效应进行了大量研究,出版了不少关于蓝光或紫外辐射等单色辐射生物学效应的综述文章和论文集,可是迄今还没有见到同时涉及多种光质效应的综述文章和书籍。这篇综述简要介绍红、蓝、黄、绿等多种光和红外、紫外辐射的植物生物学效应、生物化学机制和实际应用等方面的主要研究进展,提出一些需要回答的问题,以便认识不同光质效应的分子机制、推广发光二极管(light-emitting diode,LED)新型光源和提高作物产量及品质。

2014

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申宝营, 丁为民, 惠娜, 等. 夜间补光对黄瓜幼苗形态的调节与补光方式的确定[J]. 农业机械学报, 2014, 45(6): 296-302.

... 红光和蓝光是植物光合色素系数的主要光质,影响植物光合作用的同时,也对植物形态建成以及植物形态有较大影响^[5],绿光被植物光合色素吸收的比率较低^[6] ...

2012

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占丽英. 光质对紫色小白菜生长和花青苷合成基因表达的影响[D]. 福州: 福建农林大学, 2016.

光是确保植物进行正常个体发育必不可少的外界条件,它在促进植物组织和器官的分化同时,还能为植物进行光合作用提供能量。光质对植物的作用具有多面性,在植物光形态建成,物质合成代谢及基因调控等方面均有影响,光质对植物花青昔合成调控研究也已深入。研究光质对植物生长和相关营养物质含量以及花青苷合成的影响,以及光质对花青苷合成基因的调控作用,为光质对设施蔬菜栽培的影响提供参考材料。本文以紫色小白菜(Brassica campestris L. ssp. chinensis (L.) Makino var. communis Tsen et Lee)品种“紫冠1号”为试验材料,克隆了紫色小白菜叶片中花青苷合成关键基因；同时以LED灯精确控制处理的光照强度和光照波长,采用红光(R)、蓝光(B)和红蓝组合光(R/B),配比为3：7、5：5、7：3、8：2和9：1,以白光为对照(CK),研究光质对紫色小白菜地上部和地下部生长、光合色素合成和花青苷合成以及花青苷合成关键基因表达水平的动态影响,从植物生理层面和基因表达层面探讨光质对紫色小白菜生长和花青苷合成的调控作用,主要结果如下：(1)研究了光质对紫色小白菜根系形态和根冠比的影响。结果表明,在处理前期(5、10d),R、B和一定比例的R/B可以明显促进植物根冠比的增加；处理后期(20、25d),B和R/B能够显著促进根冠比的增加,而R则抑制根冠比增加。在植株的整个生长过程中,7R/3B和B显著增加根平均直径、根长和根平均体积,R对根系形态的形成无影响或抑制根系的生长；处理后期,B、3R/7B、7R/3B、 8R/2B都明显促进植株根表面积和根体积的增加；光质对植株根尖数和分根数的影响效应在前期都未表现出明显的影响效应,25d后才有显著性差异(p0.05)(2)研究了光质对紫色小白菜地上部生长的影响。结果表明,光质处理后期,光质都促进植株茎的增粗,其中3R/7B、5R/5B、 7R/3B和9R/1B处理都明显促进紫色小白菜植株茎的增粗(p0.05)；3R/7B促进或显著促进紫色小白菜叶片拓展。(3)研究了光质对紫色小白菜叶片若干营养物质含量的影响。结果显示,R、B及R/B能够增加植株叶片可溶性蛋白的含量；B和一定比例的R/B能够促进可溶性糖含量的增加,但效果不明显；15d时,R和R/B显著增加Vc含量,R、B和R/B后期则抑制Vc的增加。(4)研究了光质对紫色小白菜叶片光合色素和花青苷合成的影响。结果表明,R/B显著增加Chla含量,R、B促进作用不明显。3R/7B的Chlb含量显著高于R、B,但与CK无明显差异。8R/2B明显提高Ch1含量,且R、B不显著促进Ch1的含量。R、B和R/B不显著促进Car含量的增加,但R/B的Car含量最高。光质处理前期(5、10、15d),花青苷含量呈下降趋势；15d时,花青苷含量最低；后期(20和25d)叶片花青苷含量大幅度上升,且B和R/B增加花青苷含量,其中B和7R/3B最显著。整个处理阶段,R不促进叶片花青苷的合成,R效应比CK弱。(5)运用同源克隆技术克隆得到紫色小白菜叶片花青苷合成的关键基因查尔酮合成酶(CHS)基因和花青素合成酶(ANS)基因。PCR扩增获得CHS和ANS全长分别为894bp和774bp,各自编码297和257个氨基酸,都与拟南芥和芜菁有较高的同源性,这为通过基因工程改变花青苷合成和积累奠定了基础。(6)应用荧光定量PCR (qPCR)技术分析紫色小白菜叶片花青苷合成关键基因在不同处理天数和不同的光质处理下的表达情况。与白光相比,光质处理前期(5d、10d和15d),B.3R/7B、7R/3B和8R/2B促进叶片CHS表达；整个处理阶段,R不促进或不调控CHS的表达。光质对F3H的调控作用具有波动性,不是持续的促进或不促进,不同处理天数下,光质的影响效应也会随之改变。同样发现R、B和R/B光质对DFR基因表达的调控有上调和下调,随着处理天数的不同而不断波动。

... 有研究表明,红蓝组合光对紫色小白菜的品质具有明显的促进作用^[7] ...

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方志烈. 发光二极管材料与器件的历史、现状和展望[J]. 物理, 2003, 32(5): 295-301.

文章介绍了发光二极管材料和器件的研究、开发的历史,概述了发光二极管技术的发展现状和进展.通过与其他类型光源的比较,向读者展示了发光二极管未来的重要地位和光明前景.发光二极管的最近的成就是实现了有色光方面的成功应用.高功率白色发光二极管已开始应用于便携式和特殊照明.而在通用的照明领域要成功地应用发光二极管,则需要通过性能和价格方面的继续突破来实现.

... 发光二极管(light emitting diode,LED)作为第4代新型照明光源可以有效地把电能转化成电磁能并且能发出特定光谱,被广泛用作设施栽培人工补光光源^[8] ...

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贺倩, 杨文杰, 张旭娟, 等. 植物叶绿素快速浸提法的条件优化[J]. 江苏农业科学, 2013(11): 97-98.

摘　要：以黄瓜叶片为试验材料，以叶绿素提取液中丙酮与乙醇的混合比例、提取温度和提取时间为考察因素，以叶绿素的提取率为考察指标，采用正交试验对叶绿素的浸提条件进行优化。结果表明，在试验影响因素中影响程度从大到小依次为提取液中丙酮与乙醇的混合比例＞提取温度＞提取时间。其中，在丙酮与乙醇的混合比例为2∶1、浸提温度为60℃的条件下浸提10 min时，叶绿素提取效率最佳，而且稳定性较好。

... 处理28 d之后进行采样调查,每个处理随机取样10株进行测试分析,主要测试指标有株高(根颈部到顶部之间的距离)、茎粗(用游标卡尺测量)、下胚轴长度(用游标卡尺测量)、整株鲜重、整株干重(地上部分干重、地下部分干重)、叶绿素含量(采用叶绿素浸提法^[9])、壮苗指数^[10](壮苗指数=茎粗/株高#cod#x000D7 ...

1993

0.0

2006

0.0

... 3 小结与讨论光对植物生长的间接作用就是通过光合作用制造有机物为植物生长发育提供物质和能量,其直接作用是指光对植物形态建成的作用^[11] ...

2013

0.0

刘晓英, 焦学磊, 徐志刚, 等. 红蓝LED光对水稻秧苗形态建成的影响[J]. 照明工程学报, 2013(S1): 162-167.

摘　要：以自然光为对照,采用LED光源,研究红光、蓝光、红蓝组合光(RB74、RB11、RB47)对水稻秧苗形态建成的影响。结果表明:不同配比红蓝LED光对水稻秧苗形态建成有显著影响,含有红光的处理植株生物量积累较高,同时红光下株高显著高于其他处理,B处理的株高显著低于其他处理,而红蓝光处理的茎粗较粗,且RB74和RB47处理的叶片数较多,所有LED光处理的根冠比都显著大于CK处理,RB74处理的壮苗指数显著高于其他处理。结果表明:植株的株高、茎粗、叶片数、根长和根数及生物量的积累与红蓝光比例变化无显著趋势关联性,RB74和RB47处理下叶片数较多,生物量分配较多在地上部尤其在叶片,有利于光能的吸收而使植株长势较为健壮。

... 研究表明红光能促进植株茎的伸长,水稻秧苗^[12]和结球甘蓝^[13]在红光处理下株高显著增高 ...

2013

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曹刚. 不同LED光质对黄瓜和结球甘蓝苗期生长、光合特性及内源激素的影响[D]. 兰州: 甘肃农业大学, 2013.

本文以黄瓜（Cucumis sativus L．）品种“银胚99”和结球甘蓝（Brassica oleraceaL.var.capitata L.）品种“8398”为试材，以LED-T8灯管精量调制光强和光质作为光源，研究了白光、红光、蓝光和不同配比的红光组合光对2种作物幼苗生长发育、光合、荧光特性、不同器官内源激素水平和叶绿体超微结构的影响。研究结果表明： 1. LED红光能提高2种作物植株的生物量，并有利于促进结球甘蓝幼苗的伸长生长和叶片扩展；LED蓝光促进黄瓜和结球甘蓝幼苗的加粗生长、干物质积累和壮苗指数，且结球甘蓝幼苗矮化。与白光和单一的红、蓝光相比，LED红蓝组合光对黄瓜和结球甘蓝幼苗的生长发育表现出综合的优势，其中8R/2B下显著提升了2种作物的茎粗、株高、植株干、鲜重、壮苗指数等。 2. LED蓝光和红蓝组合光均显著提高了黄瓜幼苗叶片的叶绿素及类胡萝卜素含量，红蓝组合光还能延缓叶片叶绿素含量在后期的衰减；红光培养下的黄瓜叶片叶绿素a/b在处理期间一直居高，呈阳生植物的特性。与黄瓜不同，结球甘蓝幼苗叶片光合色素的合成对光质具有选择性。红蓝组合光对结球甘蓝叶片光合色素的合成表现出极高的促进作用；红光有利于叶绿素b和类胡萝卜素的合成，叶绿素a/b值最小，呈阴生植物特性；蓝光下叶绿素a则合成较多，类胡萝卜素合成少，且叶绿素a/b值最大，呈阳生植物特性。 3.黄瓜和结球甘蓝幼苗在LED红蓝组合光下叶片光系统II反应中心的开放程度较大，且光系统II吸收并能运用于光合作用的光能较多；因此，叶片的光系统II功能良好，光系统II更为健康，其中8R/2B处理下2种作物的Fv/Fm、φPSII、qP和Fv’/Fm’显著高于白光和单一红、蓝光。而LED红光下的黄瓜叶片，蓝光和白光下的结球甘蓝叶片吸收的光能不能用于光合电子传递而以热的形式耗散掉的光能多致使NPQ增高。 4.在处理前期LED红光可提高结球甘蓝幼苗的净光合速率(PN)，而LED蓝光则可显著提高黄瓜幼苗的净光合速率(PN)；而在处理后期，红蓝组合光可使2种作物叶片净光合速率(PN)较高，蒸腾失水减少，水分利用效率(WUE)明显提高。此外，蓝光可诱导黄瓜和结球甘蓝叶片气孔的开放，叶片拥有较大的气孔导度(GS)。 5. LED蓝光和红蓝组合光可显著提高黄瓜茎中及结球甘蓝茎和叶片中的GA3含量，且GA3含量较高可促进植株的株高、茎粗和叶片的纵、横向扩展，并促进结球甘蓝的生物量和干物质积累。LED红光可提高结球甘蓝茎和叶片中IAA含量，且IAA的含量高植株的加粗和伸长及叶片的扩展得到促进；黄瓜则在红蓝组合光8R/2B下茎和叶片中IAA含量较高，且促进植株和地上部生物量的增加。红蓝组合光下2种作物的ABA含量较低，其中8R/2B处理最低；在黄瓜中白光下ABA含量低于红光和蓝光，而在结球甘蓝中红光和蓝光下ABA含量又高于白光。且ABA也同GA3和IAA一起对植株的株高、茎粗，叶片的扩展，生物量及干物质的积累起着调控作用。 6.白光不利于黄瓜叶片叶绿体的成熟，并使结球甘蓝叶绿体膨大。红光造成叶片叶绿体淀粉粒过分积累，抑制了光合产物从叶片中的输出；而结球甘蓝在红光下叶绿体光合功能面积比例增大，类囊体垛堞紧密。而在红光下红蓝组合光下，黄瓜和结球甘蓝叶片叶绿体组织结构清晰、形状规则，且类囊体垛堞加厚、连续。

... 研究表明红光能促进植株茎的伸长,水稻秧苗^[12]和结球甘蓝^[13]在红光处理下株高显著增高 ...

2000

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童哲, 赵玉锦. 植物的光受体和光控发育研究[J]. 植物学报(英文版), 2000, 42(2): 111-115.

摘　要：

... 光合色素是植物进行光合作用的物质基础,具有吸收、传递和转换光能的作用,其含量与组成决定了光合反应的速率^[14] ...

2013

0.0

曹刚, 张国斌, 郁继华, 等. 不同光质LED光源对黄瓜苗期生长及叶绿素荧光参数的影响[J]. 中国农业科学, 2013, 46(6): 1297-1304.

【Objective】 The differences of cucumber seedling growth, as well as variances of chlorophyll content and chlorophyll fluorescence parameters were studied. 【Method】Red light, blue light, red+blue (R+B) light generated by light-emitting-diode, white light as control, were applied to study the influences of different LED light qualities such as W, R, B, 7R/3B, 8R/2B, 9R/1B on cucumber seedling leaves with Yinpei 99 as materials. 【Result】 The differences of cucumber seedling showed that although treatments by single red light, blue light or white light had no significant effect on plant height and leaf length or width, obvious increase was observed about stem diameter, contents of chlorophyll and carotenoid in the blue light treatment. Moreover, the highest biomass, and NPQ were observed in red light treatment, with typical character of sun plants due to higher ratio of chlorophyll a/b. Furthermore, it was showed that a several combination of red+blue (R+B) treatment was beneficial to the growth of cucumber seeding, and seedling index, dry plant weight, Fv/Fm、ФPSII and qP were significantly higher than those of single red or blue light treatment. 【Conclusion】 It was concluded that 8R/2B treatment showed its superiority with significant increase of plant height, seedling index, dry plant weight as well as Fv/Fm, ФPSII and qP, so 8R/2B treatment enhanced the opening degree, the light energy conversion efficiency of photosystemⅡ, and protected the effect of photosystemⅡ.

【目的】研究不同光质光源对黄瓜幼苗生长、光合色素含量及叶绿素荧光参数的影响。【方法】以发光二极管（LED）精量调制光质和光强（红光、蓝光、白光和红蓝混合光），白光作为对照，黄瓜品种银胚99为试材，研究不同光质LED光源（W、R、B、7R/3B、8R/2B、9R/1B）对幼苗的影响。【结果】在不同光质的影响下，黄瓜幼苗生长存在差异。蓝光（B）处理下可以明显提高植株的茎粗、叶绿素及类胡萝卜素含量；红蓝组合光有利于黄瓜幼苗的生长发育，7R/3B、8R/2B、9R/1B处理下壮苗指数、植株干物质量、Fv/Fm、ФPSII和qP均高于单一的红（R）、蓝（B）光处理；红光（R）处理下黄瓜幼苗的生物量和NPQ最大，处理期间叶绿素a/b值居高，呈现阳生植物的特性。【结论】红蓝组合光有利于黄瓜幼苗的生长，其株高、壮苗指数、植株干物质量及Fv/Fm、ФPSII和qP值与对照和单色光处理相比，均有显著提高，增强了光系统Ⅱ反应中心的开放程度和光能转换效率，保护了光系统Ⅱ的健康，尤以8R/2B处理表现突出。

... 曹刚等^[15]研究表明,蓝光及红蓝复合光均对黄瓜幼苗叶片叶绿素合成有促进作用 ...