多年来,国内外学者围绕LED 光源在植物照明领域的应用进行了不懈的探索,取得了重要进展[19]。首先,就红蓝光及其组合光源对植物生长发育的影响进行了研究,充分证明了红蓝光作为光源栽培植物的可行性。Tanaka 等利用LED 进行植物栽培,结果表明,占空比达25%~50%时,可加速植物生长。复合光质比单一光质更适合植物生长,可以正常培育植物[6]。
在我国,LED 在育苗、蔬菜栽培和温室补光方面的应用效果也做了一些研究和报道,节能效果显著。到目前为止,LED 已成功用于植物的栽培,并在植物补光、组培、植物工厂以及航天航空领域取得重要进展。
LED 在农业领域的应用发展势头迅猛,被认为是21 世纪现代农业领域最有应用前景的人工光源[10]。
1.3.3 LED光源对生菜栽培的意义
在生菜分子育种过程中,需要常年提供如花、果等实验材料,因此温室生菜栽培可不受外界天气环境的限制。由于生菜为阳性植物,需要充足的光照,现有的温室生菜栽培一般采用卤素灯等大功率光源。本申请项目将采用 LED光源,按照科学的RB配比进行混色,人工生菜生长所必需的光源,筛选适合温室生菜生长的LED光源,从而达到提高光合效率,节约能源的目标。
1.4 课题的研究方案
1.4.1 课题的研究内容
本项目主要以玻璃生菜和奶油生菜为研究材料,以不同光谱的LED灯为光源,以自然光照为对照,研究不同光谱的LED光源对温室生菜生长(包括光合效率)的影响。
分别测定不同光照环境下的植物生长量、光合效率、叶绿素含量、可溶性糖含量、蛋白质含量等生理生化指标。
1.4.2 课题的研究目标
筛选适合温室生菜生长的LED光谱,从而达到提高光合效率,节约能源的目标。
1.4.3 拟解决的问题
○1温室生菜栽培中LED光源光谱的选择与组合;
○2温室生菜栽培中LED光强的选择。
1.4.4 课题的预期成果
通过本项目的研究,可得到筛选适合温室生菜生长的LED光谱、光强等参数。
1.4.5 项目的特色、创新点及实用价值
本项目将LED灯节能,产热少,光质、光强可调,窄波段等特点应用到植物栽培上。不仅能够探明植物对光环境的需求特性,还有利于降低设施农业生产对能源的消耗,对我国的节能减排事业和可持续节约型社会建设具有重要意义[14]。
2试验材料和方法
2.1 实验地点
本实验在上海应用技术学院奉贤校区的植物园和实验室进行。
植物园内栽培植物的是一栋文洛型温室,这是来源于荷兰的一种玻璃温室工程,是世界上应用比较广泛的使用数量最多的一种小屋面玻璃温室。文洛型温室具有很多优点,它的构件截面小、透光率高、密封性好,安装非常方便,很适合南方种植温室或者作为展览或者科研用。
生态技术与工程学院的实验室设备齐全,在这项课题中我主要使用的是植物生理生态研究室,组织培养实验室以及LED光源植物培养室。
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