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组培光照的需求指标

文章作者:腾昊科技 发布时间:2021-09-07 15:18:52 浏览次数:61
光是植物生长重要的环境影响因子,光对植物的作用主要体现在光合作用(photosynthesis)、光形态建成(photomorphogenesis)和光周期调节(photoperiod control)。人工光影响植物的生长主要体现在光谱、光照强度、光周期、光分布等几个方面。

  太阳光中的光谱极宽,但可以被植物有效吸收利用的光谱波长是非常有限的。一般认为,太阳光中280-800nm波长范围的光是植物可吸收利用的光,这部分光影响着的植物的生长发育。而这个波段中,起主要作用的是蓝光波段(400-500nm)和红光波段(600-700nm)。

  红光波段是叶绿素最强的吸收光带,对植物有着最强的光合效应,红光有利于大部分植物的干物质积累,增大植株的叶片面积,加快植株叶片的生长速率。通常红光与远红光(700-800nm)共同作用于植物的光敏色素(phytochrome),调节着植物的光形态建成。适当增加远红光的比例,可促进植株茎的生长。

  蓝光波段是植物进行光合作用的次高峰区,是植物叶绿素和类胡萝卜素的强吸收带,对植物的生长和生物量的积累亦有调控作用。蓝光可提高植物幼苗的根系活力,提高根系对养分的总吸收面积和活跃吸收面积,有利于植物根系的生长发育。


  除去红蓝光波段,植物对其他波段的光的吸收利用较少,因此对于植物形态和生理影响较小,但对植物生长也会产生不同效果的影响。例如,UV-B (280-320nm)会导致植物色素褪色;UV-A (320-400nm)影响植物的光周期效应,抑制茎的伸长;远红外(700-800nm)影响着植物的发芽和开花,黄绿光(500-600nm)可促进植物的光合系统的光合效率。

  以往的研究发现,在植物的生长发育过程中,一般单色光不足以保证植物的良好生长,复合光可以有效解决这一问题。适度提高复合光中红蓝光源的比例,可促进植物工厂中种苗的生长发育,改善植株长势。

  目前为止,植物工厂使用的人工光源主要有高压钠灯、荧光灯和发光二极管(LED)。早期的植物工厂多使用采用高压钠灯用于植物的补光,但其光谱缺少植物生长必须的红蓝光谱,发热量较高,功率高,不利于多层立体栽培。荧光灯的发射光谱范围可在350-750nm之间,光谱性能较好,较高压钠灯相比,发光效率更高,功率较低,但其红光光谱波峰值较低,一般在植物培养时需增加红光光源进行补光处理。


  LED是目前植物应用最为广泛的人工光源,LED可散发植物所需要的各种单色光,根据生产需要,可进行不同光谱的组合,满足植物的生长发育对于光谱的需求;作为冷光源,它具有散热量小的优点,可以很好的用于植物工厂的多层立体栽培;电能转换效率也较高,节电效果为荧光灯和高压钠灯的数倍;同时兼具环保、寿命长、少维护等特点,因此是目前植物工厂应用较多的主流光源。

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