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温室果菜生产中补光智能应用的综述
摘要： 不同光谱的光线会触发植物不同的生长过程。因此，针对各类植物生理和生长过程的最优光谱可能存在差异。对于温室果菜类作物（如番茄），优化光谱以促进冠层生长、增加植株生长初期对光的截获至关重要。当植株冠层完全展开后，需重点优化垂直方向的光分布——由于多数温室果菜属于高秆作物，其垂直方向的生长进程各不相同：冠层生长主要发生在顶部和中层，而果实生长则集中于中层和下层。鉴于经济产物是果实而非叶片，优化后的光谱组成应增强叶片碳输出并向果实转运，从而提升果实产量与品质。为此，我们于2013年启动研究项目，旨在为温室果菜生产确定适宜的光谱组成及垂直分布方案。通过四年冬季试验，评估了不同顶光光源（含/不含远红光的高压钠灯、等离子灯及不同光谱组成的LED）与多种LED冠层内补光方案对番茄、迷你黄瓜和甜椒的影响，并采用14C同位素示踪技术研究了光谱对整株净碳交换及叶片碳输出的作用。垂直光照方案显著影响了温室番茄、迷你黄瓜和甜椒的叶片光合速率、叶面积、果实产量及品质。我们已为混合光源系统（顶置高强度气体放电灯+冠层内LED）和纯LED系统（顶置+冠层内LED）确定了最佳垂直光照方案。本研究表明：通过优化垂直光照方案，可同步提升温室果菜周年生产的植株生长状况、果实产量与品质。
关键词： 远红光，番茄（Solanum lycopersicum），辣椒（Capsicum annuum），黄瓜（Cucumis sativus），光质，垂直光光谱分布，温度，发光二极管，照明，光谱组成
更新于2025-09-23 15:22:29
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顶部补充远红光可促进冠层内LED补光条件下番茄的生长
摘要： 远红光（FR）调控植物光敏色素介导的形态及生理响应。本研究旨在探究温室番茄植株形态与产量对日间及日终（EOD）不同时长远红光处理的反应。采用高架栽培番茄，在冠层内补光系统（由峰值波长640 nm的红光与450 nm的蓝光LED组成，距灯10 cm处光合光子通量密度PPFD为144 μmol m–2 s–1）基础上，叠加距灯20 cm处PPFD为43 μmol m–2 s–1的峰值波长735 nm冠层上方补光远红光。设置四个处理组：06:00-18:00补光（FR12）、18:00-19:30补光（EOD-FR1.5）、18:00-18:30补光（EOD-FR0.5）及无补光对照组。结果表明：远红光补光显著促进茎秆伸长使植株高于对照，同时改变叶片形态使其长宽比增大、叶面积增加。这种株型改变使冠层内光照分布更均匀。与对照相比，远红光补光使植株总生物量提高9-16%，成熟果实产量增加7-12%。但较长时长远红光处理会轻微降低成熟番茄果实可溶性糖含量，对各器官干物质分配无显著影响。三种远红光处理在植株形态、产量及生物量方面均无显著差异。结论：冠层内补光条件下，冠层上方远红光补光能促进番茄生长与产量；其中EOD-FR0.5处理更具优势——耗电更少却能产生相似的形态与产量效应。
关键词： 引言 - 冠层照明、形态学、远红光、LED、产量、番茄（Solanum lycopersicum）
更新于2025-09-12 10:27:22
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红/蓝光比例对番茄（Solanum lycopersicum）稳态光合作用影响显著，但对光合诱导过程几乎无影响
摘要： 植物常暴露于快速变化的光强与光质环境中。虽然红蓝光的短期和长期变化均会影响叶片光合作用，但其对动态光合作用的影响尚未明确。本研究测试了生长阶段或测量阶段采用不同红蓝光比（R/B）对番茄叶片动态及稳态光合特性的影响，设置了四种处理：单色红光（R100）、单色蓝光（B100）、红蓝光比9:1（R90B10）和7:3（R70B30）。R100处理下生长的叶片表现出光合能力下降（光饱和光合速率、羧化作用、电子传递及三碳糖磷酸利用的最大速率）、叶厚及氮浓度降低。适应不同R/B比对暗适应叶片的光合诱导影响有限。B100处理的叶片初始非光化学淬灭（NPQ）瞬变幅度较其他处理大15%，这可能有利于波动光照下的光?；?。该处理叶片在低光强下气孔关闭更快，可能与气孔更小且密度更高有关。在不同R/B比下测量时，无论是培养箱还是温室生长的叶片，增加蓝光比例均未显著加速气孔开放速率和光合诱导速率。但测量期间暴露于B100的叶片，其光合诱导30分钟后的稳态光合速率大幅降低。研究表明：生长和测量阶段变化的R/B比会显著影响稳态光合作用，但对光合诱导速率影响有限。
关键词： 番茄（Solanum lycopersicum）、红蓝光比例、光合作用、光合诱导、稳态光合作用、番茄
更新于2025-09-10 09:29:36