文献类型： 中文期刊

作者： 杨洋 ¹ ; 贾梦晗 ¹ ; 陈灿 ¹ ; 张一含 ¹ ; 仝宇欣 ¹ ;

作者机构： 1.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所

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 006 期

页码： 1167-1179

收录情况： 北大核心 ; CSCD

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 160 μmol·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CO2 浓度设定为 1 000 μmol·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CO2 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.