光照和温度对叶用莴苣生长和品质的影响

摘要

叶用莴苣(Lactuca sativaL.)俗称生菜，质脆，味甜，因富含维生素、花青素、胡萝卜素等营养成分，具有抗衰老和抗癌的功能而深受消费者的青睐。近年来叶用莴苣在全国各地种植面积扩增，是植物工厂内常用模式作物之一。研究光温耦合对叶用莴苣生长和品质的影响，对人工智能化栽培叶用莴苣光温调控策略的制订有重要意义。 本研究以生菜‘糕华’为试验材料，研究了不同光密度、光周期、温度与光温耦合对叶用莴苣生长和品质的影响，结果表明: 1.光密度为（光量子通量密度）160μmol m-2s-1处理的地上部干、鲜质量，地下部鲜质量及总鲜质量数值上大于其它处理，且除地上部干质量外均显著大于80μmolm-2s-1处理。叶绿素含量在处理间无显著性差异，数值上，叶绿素和类胡萝卜素含量在80μmol m-2s-1处理下含量最小。160μmol m-2s-1处理的可溶性糖、蔗糖含量高于其它处理，并且在80μmol m-2s-1处理下最低。三组处理间可溶性蛋白质和Vc含量呈现出随光密度的增强先降低后上升的趋势，但160μmol m2s-1处理的DPPH清除率最高。结果表明:光密度为160和240μmol m-2s-1的红蓝光均可保证莴苣健康生长，但光密度为160μmol m-2s-1的红蓝光有相对较低的用电能耗。 2.8h处理的干、鲜质量显著小于12h和16h两个处理，其长势也明显较弱;12h处理的叶面积显著大于其它处理，其它生长指标与16h处理无显著差异。同样的，8h处理的叶绿素含量显著最小，12h和16h处理的叶绿素含量无显著差异。光周期变化对叶用莴苣品质的影响不显著，在数值上，12h处理的糖含量较高，16h处理的可溶性蛋白质和维生素含量较高。结果表明:8h的光照时间所提供的日光能量不足以满足叶用莴苣的生长需求，但光照16h并未使叶用莴苣干、鲜质量明显提高，光照12h补充的光能可有效地促进叶用莴苣的光合生长，在人工智能植物生长室中使用12h的光周期可保证叶用莴苣健康生长。 3.24℃处理的干、鲜质量、叶片数、叶面积、根长及根系活力数值上高于28℃处理。24℃处理的叶绿素总量和类胡萝卜素含量显著高于28℃处理。温度处理对叶用莴苣品质的影响不显著，24℃处理的可溶性蛋白质、可溶性糖、蔗糖含量、DPPH(二苯代苦味酞基自由基)清除率均在数值上高于28℃处理，但Vc含量相反。综上，24℃处理更有利于促进叶用莴苣光合生长，可保证叶用莴苣的正常生长。 4.光温耦合影响叶用莴苣的生长和品质。光密度为200μmol m-2s-1，日温为24℃处理的鲜质量、地上部干质量、总干质量及叶面积显著高于其它处理，叶用莴苣各生长指标均高于其它处理，随着时间的延长，各生长指标均呈增长趋势。结果发现，不管温度如何变化，200μmol m2s-1光密度处理的干、鲜质量、各生长指标均优于160μmol m-2s-1光密度处理。200μmol m-2s-1条件下，叶用莴苣叶绿素及类胡萝卜素含量随着温度的升高呈增加趋势;日温为20℃，28℃和变温管理时，光密度为160μmol m-2s-1处理的叶绿素总量高于光密度为200μmol m-2s-1处理，而其它温度条件下，光密度为200μmol m-2s-1处理的叶绿素总量较高。光密度为200μmol m-2s-1时，各处理叶片的DPPH清除率随着温度的升高呈下降趋势，光密度为160μmol m-2s-1时，日温为24℃处理的DPPH清除率最高。日温为24℃和26℃时，光密度为160μmol m-2s-1处理的可溶性糖含量都较高，而其它温度条件下，200μmol m-2s-1处理的可溶性糖含量较高。不管温度如何变化，光密度为200μmol m-2s-1处理的可溶性蛋白质和花青素含量均高于光密度为160μmol m-2s-1处理。结果表明:光密度为200μmol m-2s-1，日温为24℃处理的光温组合更适宜叶用莴苣的生长发育。 5.光温条件变化影响叶用莴苣的光合特性和光化学转化能力。光密度为160μmolm-2s-1，日温为20℃处理的ETR、ΦPSⅡ均显著高于光密度为160μmol m-2s-1，日温为24℃处理。日温为20℃时，光密度为160μmol m-2s-1处理的ETR、ΦPSⅡ高于光密度为200μmol m-2s-1处理;而日温为24℃时，光密度为200μmol m-2s-1处理的ETR、ΦPSⅡ高于光密度为160μmol m-2s-1处理。光密度为200μmol m-2s-1，日温为24℃处理的Pn、Gs、Tr数值上最高。光密度为160μmol m-2s-1，日温为24℃处理的Ci显著最高，而20℃处理的叶片厚度、海绵组织厚度显著大于其它处理，且栅栏组织厚度数值上最大。光密度为200μmol m-2s-1，日温为24℃处理的叶片气孔长度、宽度、周长、面积及密度数值上均大于其它处理。结果表明:采用光密度为200μmol m-2s-1，日温为24℃的环境调控策略可有效地促进叶用莴苣的光合生长和品质形成。 综上所述，光密度为160和240μmol m2s-1的红蓝光均可保证叶用莴苣健康生长，但光密度为160μmol m-2s-1的红蓝光有相对较低的用电能耗。;12h光照处理既可保证叶用莴苣健康生长，又具有较低的能耗;24℃的日温更有利于叶用莴苣的生长;光周期为12h时，光密度200μmol m-2s-1，日温24℃为更适宜叶用莴苣的生长。

目录

声明

摘要

第一章文献综述

1．1光密度对植物生长的影响

1．2光密度对植物品质的影响

1．3光密度对植物光合特性的影响

2光周期对植物生长发育的影响

2．1光周期对植物生长的影响

2．2光周期对植物品质的影响

2．3光周期对植物光合特性的影响

3温度对植物生长发育的影响

3．1温度对植物生长的影响

3．2温度对植物品质的影晌

3．3温度对植物光合特性的影响

4光温耦合对植物生长和品质的影响

5研究的目的及意义

第二章光密度对叶用莴苣生长及品质的影响

1材料与方法

2结果与分析

2．1光密度对叶用莴苣干、鲜质量的影响

2．2光密度对叶用莴苣形态和根系活力的影晌

2．3光密度对叶用莴苣叶绿素含量的影响

2．4光密度对叶用莴苣品质的影响

3讨论与结论

参考文献

第三章不同光周期的红蓝LED光对叶用莴苣生长及品质影响

1材料与方法

2结果与分析

2．1不同光周期的红蓝LED光对叶用莴苣干、鲜质量积累的影响

2．2不同光周期的红蓝LED光对叶用莴苣形态及根系活力的影响

2．3不同光周期的红蓝LED光对叶用莴苣光合色素的影响

2．4不同光周期的红蓝LED光对叶用莴苣品质的影响

3讨论与结论

参考文献

第四章温度对叶用莴苣生长与品质的影响

1材料与方法

2结果与分析

2．1温度对叶用莴苣干、鲜质量积累的影响

2．2温度对叶用莴苣形态和根系活力的影响

2．3温度对叶用莴苣光合色素含量的影响

2．4温度对叶用莴苣品质的影响

3讨论与结论

参考文献

第五章光温耦合对叶用莴苣生长、品质及光合特性的影响

第一节光温耦合对叶用莴苣生长及品质的影响

1材料与方法

2结果与分析

3讨论与结论

参考文献

第二节光温耦合对叶用莴苣光合特性的影响

1材料与方法

2结果与分析

3讨论与结论

参考文献

第六章全文讨论与结论

1全文讨论

1．1光密度对叶用莴苣生长和品质的影响

1．2光周期的红蓝LED光对叶用莴苣生长和品质的影响

1．3温度对叶用莴苣生长和品质的影响

1．4光温耦合对叶用莴苣生长和品质的影响

2全文结论

2．1光密度对叶用莴苣生长和品质的影响

2．2光周期对叶用莴苣生长和品质的影响

2．3温度对叶用莴苣生长和品质的影响

2．4光温耦合对叶用莴苣生长和品质的影响

3创新点

4今后的研究设想

参考文献

致谢

硕士研究生期间发表论文