园林植物水培LED照光系统开发与应用

摘要

本研究以开发园林植物水培LED照光系统为目的，并验证了其在园林植物育苗过程中的高效性和节能性。系统以高亮度白光LED为光源、采用侧向照光、纳米导光板、营养液循环系统设计，通过智能操作系统对其工作时间、光照强度实现控制。并以白掌和红掌为试验材料，通过在园林植物水培LED照光系统下的培养，并与传统基质培养进行对比，探讨了不同培养方式对白掌和红掌幼苗生长及生理特性的影响，验证了该培养系统在园林植物培养中的实用性、高效性、节能性。
　　 1.园林植物水培LED照光系统以高亮度白光LED为光源，采用侧向照光设计，配合纳米导光板的使用，使光线均匀分布在培养层面上，通过智能操作系统，达到了使光强可调、营养液自动循环的目的，实现了园林植物水培的智能化、低能耗、高效率的创新。
　　 2.应用园林植物水培LED照光系统探讨了其对白掌、红掌幼苗生长的影响，结果表明：
　　 在该系统的培养下，白掌和红掌5个不同品种的幼苗株高、叶数、叶长、根数、最大根长均大于传统基质培养，单从形态指标上分析，相对于基质培养，园林植物水培LED照光系统的培养更有利于植物的生长。
　　 鲜重和干物重方面出现了与形态指标完全相反的结果，白掌和红掌5个不同品种的幼苗在传统的基质培养条件下整株鲜干重、地上部鲜干重、根部鲜干重、整株的干物率、地上部干物率、根部干物率均优于高效节能水培系统的培养；但是基质培养与水培之间的差异性都不显著；分析可能是因为培养方式的不同，一种是在营养液中培养，另一种是在基质中培养，推测出，处于水生环境下的白掌、红掌的含水量要高于在基质中培养的含水量，但是并不能就此说明基质培养更有利于白掌、红掌自身物质的累积。
　　 在园林植物水培LED照光系统的培养下，白掌和红掌5个不同品种幼苗的净光合速率、蒸腾速率、叶绿素含量、根系活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量这6个指标上均一致的呈现出高于传统基质培养的结果，且水培与基质培养之间的差异性显著；总体而言，园林植物水培LED照光系统培养下的白掌、红掌幼苗优于传统基质培养。
　　 3.在培养成本方面，园林植物水培LED照光系统下的白掌培养价格仅为传统温室培养价格的55％，红掌培养价格仅为传统温室培养价格的57％，经济效益显著。