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不同绿蓝光比例对罗勒生长及其能源利用效率的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 杨洋;贾梦晗;陈灿;张一含;仝宇欣

作者机构：

关键词： 罗勒;绿蓝光比例;光质;生长;光合作用;能源利用效率

期刊名称：中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2024 年 57 卷 6 期

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 【目的】在红光(R,660 nm)保持定量的条件下,探究不同绿蓝光比例(G/B)对罗勒(Ocimum basilicum Linn.)生长、气孔特征、光合能力以及能源利用效率的影响,为植物工厂罗勒高效节能生产提供技术支撑。【方法】在植物工厂环境下,以罗勒为试验材料,将生长19 d的罗勒幼苗分别置于RB(R﹕G﹕B=8﹕0﹕8,设为对照处理)、RG1B7(R﹕G﹕B=8﹕1﹕7)、RG1B3(R﹕G﹕B=8﹕2﹕6)、RG1B1(R﹕G﹕B=8﹕4﹕4)、RG3B1(R﹕G﹕B=8﹕6﹕2)、RG7B1(R﹕G﹕B=8﹕7﹕1)和RG(R﹕G﹕B=8﹕8﹕0)7种不同光质组合处理中,光照强度设置为160μmol·m^(-2)·s^(-1),其中红光占50%,光照时间为16 h/d,光/暗期温度为25℃/23℃,相对湿度设定为65%,光期CO_(2)浓度设定为1000μmol·mol^(-1)。试验处理13 d后测量罗勒的光合作用参数,处理19 d后测量其生长指标、气孔特征以及能源利用效率。【结果】除RG1B3处理外,添加绿光处理比对照显著提升了罗勒的株高、叶面积和干鲜重,不同绿蓝光比例(G/B)处理的地上部干、鲜重分别比对照提高了19%—51%和26%—64%；但除RG处理外,不同G/B处理间的叶面积和干、鲜重差异不显著。低G/B处理(RG1B7)仅降低罗勒下层叶片反面的气孔密度,随着G/B的增大,下层叶片正面及上层叶片的气孔密度均降低。总体上,叶片氮含量随着G/B的增加而降低,叶片氮含量和气孔密度的降低导致罗勒的CO_(2)同化能力、光利用能力下降,降低程度总体上随着G/B的增加而增大。由于绿光LED的发光效率比蓝光低,总耗电量随着G/B的增加而增加,本试验中仅RG1B7处理比对照显著提高了25%的电能利用效率；除RG1B3处理外,不同G/B处理比对照提升了30%—57%的光能利用效率,提升程度在除RG外的不同G/B处理间无显著差异；与对照相比,RG3B1和RG处理提高了罗勒上层和下层叶片水分利用效率,其中RG3B1分别提高了58%和74%,RG分别提高了67%和90%。【结论】结合罗勒生长和能量利用效率数据可知,RG1B7处理可被认为是植物工厂罗勒生产较为适宜的光质组合。研究结果可为明确不同绿蓝光比例对罗勒生长、光合特性及能源利用效率的影响规律提供参考,也为完善植物工厂环境下罗勒高效节能生产光配方提供技术支撑。

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