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植物工厂环境调控及栽培措施对玉米生长的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 李鑫龙 1 ; 张玉琪 1 ; 程瑞锋 1 ; 杨其长 1 ; 李涛 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： 玉米;植物工厂;LED;环境调控;加代快繁

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2025 年 41 卷 018 期

页码： 227-234

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为完善植物工厂玉米加代快繁技术体系,该研究通过探索光强、光周期及与栽培措施(温度、营养、盆栽体积等)对玉米生长发育及产量品质的影响规律,构建适于植物工厂玉米生长及加代快繁的环境调控策略.试验栽培材料选用玉米品种'郑单958',以全光谱白光作为生长光源,依次探究光强(400、700、1000 μmol/(m2·s))、光周期(10、13、16h与变动光周期(四叶期至抽雄期 12 h,其他时期 16 h))、盆栽体积(6、9、15 L)、营养液电导率(electrical conductivity,EC:2、4、6 dS/m)及温度(昼/夜温度为 27℃/20℃与 30℃/23℃)对玉米生长发育速率、植株表型、干物质量、繁育周期、种子质量等影响规律.结果表明,光周期和温度是加速玉米繁育速率的关键环境要素,其中光周期敏感期(四叶期至抽雄期)12~13 h光照,昼夜温度 30℃/23℃能够加速玉米开花.日累积光强与盆栽体积是影响玉米产量的关键环境要素,玉米产量在日累积光强约 40 mol/m2 时达到峰值,且盆栽体积越大,玉米产量越高.营养液EC是影响种子品质的关键要素:EC由 2 dS/m上升至 6 dS/m,籽粒蛋白质质量分数相对提高约 25%、淀粉质量分数相对降低约 4%.研究筛选出适于植物工厂玉米加速繁育同时促进产量的光环境动态调控策略:出苗至三叶期以及吐丝至收获期,适宜光强约为为 700 μmol/(m2·s),光周期为 16 h;四叶期至抽雄期,适宜光强约为 900 μmol/(m2·s),光周期为12 h.在上述光环境及昼夜温度(30℃/23℃)下,玉米 54d吐丝,75 d收获具有发芽潜力种子,90 d收获完全成熟种子,一年可繁育4~5代.该研究结果为植物工厂玉米栽培技术提供了参考.

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