植物生长灯与太阳光种植效果比较 (全光谱植物生长补光灯)

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摘要

全光谱植物生长补光灯,植物补光灯能开花结果吗

无花果,又称无花果树或无花果榕,它是植物中的一种乔木或灌木。起源于地中海地区,现已广泛栽培和引种到世界各地。

无花果的特点是,它的果实不是真正的果实,而是一种被称为榕果的多瘤聚花果,它的外观呈椭圆形或圆柱形,成熟时呈紫黑色或黄绿色。

无花果的果肉质地柔软,甜度非常高,并且富含多种营养物质,如维生素、矿物质和纤维。无花果通常用于生食,也可制成干果或加工成果酱、果汁等食品。

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近年来,研究人员对激光辐射对植物生理的影响及其利用价值进行了广泛的探索,涉及的作物种类和生理指标的研究范围不断扩大。

比如,不同类型的补光灯对草莓光合特性的影响,并发现激光生长灯对草莓叶片的光合色素含量和维生素C含量等指标表现不理想,但在可溶性固形物含量和可溶性糖含量方面表现良好。

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这些研究结果暗示了激光辐射对不同作物的生理反应可能存在差异。

虽然激光生长灯对草莓的光合色素和维生素C含量影响不显著,但在可溶性固形物和可溶性糖含量方面的表现较好。这表明激光辐射可能对植物的糖分积累产生促进作用,有助于提高作物的可溶性固形物含量和甜度。

同时,也证明了,激光辐射针对植物是有一定作用的影响。

一. 激光植物生长灯对植物的影响

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激光植物生长灯是利用激光合成的光,来代替太阳光让植物进行植物光合作用的光谱信息技术,意义在提高绿色植物的光合作用能力。

激光植物生长灯具有亮度高、方向性好、射程远、方便控制等优点。 在植物生长过程中使用激光生长灯,可以将相应波长的光子吸收到植物细胞中,提高细胞的生物能量,激活与光合效应酶相关的生物活性,并促进植物的生理代谢。

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不同波段的光通过激活相应的光受体结合,影响植株的生长发育、光合特性、形态建成、生物代谢以及产品品质等方面。

激光植物生长灯可以通过提供适宜波长的光线来满足植物的生长需求,并尽量降低补光成本。 特别是红光波长范围在640~660nm和蓝光波长范围在430~450nm的光对植株具有显著作用。 在这两个波长范围内,叶绿素a和叶绿素b分别具有吸收峰值,是植物光合作用的主要能量来源。

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与传统光源相比,激光植物生长灯具有许多优点,例如覆盖面积广、体积小、寿命长、功耗低和光谱更精确等。它已经在蔬菜方面得到广泛研究应用,但在设施果树方面的研究尚未见到相关报道。

因此,通过对无花果的生长和果实性状的调查研究,以及无花果的变化,研究激光植物生长灯对无花果的生长、发育和结果的影响,针对无花果以后的栽培和产量提高,提供理论依据具有重要意义。

二. 如何挑选温室无花果的育种和方法

1. 实验材料

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波姬红无花果

该实验中使用的 无花果品种为波姬红 ,实验所采用的植物生长灯是红娇阳M101-G型激光植物生长灯,功率为12瓦,采用3×3阵列的补光灯珠。该灯的蓝光波长范围为400~500纳米,红光波长范围为610~720纳米,红蓝光的比例为2∶1。

2. 实验方法

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该实验在日光温室内进行。日光温室的东西走向,长70米,跨度11米,脊高4.5米,骨架材料采用直径50毫米的钢管,覆盖保温材料。

在温室的南北方向进行了无花果的栽植,行距为1.8米,株距为0.6米,采用开心形树形试验设计。 实验设置了激光植物生长灯的补光处理和不补光处理两个条件。激光植物生长灯可以根据植株的生长情况进行上下调整和360°旋转照射。

生长灯放置在温室的中间位置,每天两侧各照射2次,每次持续2小时。照射时间段设定为16:00至20:00和2:00至6:00这两个时间段。

3. 测定指标

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在该实验中,对无花果植株的生长指标进行了测定。每个处理随机选择了5株生长良好、长势基本一致的无花果植株,并在它们上面标记标签以进行测量。

在生长期(6月至10月),测量植株的株高、叶长和叶宽,测量叶片的厚度。

在结果期调查阶段,记录了果实开始出现的部位和每株植株的结果数量,测量单个果实的质量,测量果实的纵径、横径和茎的粗细。

此外,还对无花果植株的生理指标进行了测定。叶绿素含量使用便携式叶绿素测定仪进行测量,光合指标使用便携式光合仪进行测定。

4. 使用方法

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测定无花果的总糖含量可以使用蒽酮比色法,还原糖含量可以使用DNS(3.5-二硝基水杨酸)比色法进行测定。

可滴定酸含量可以采用标准氢氧化钠溶液滴定法进行测定,而维生素C的含量可以使用2,6-二氯靛酚法进行测定。

钙、镁和铁的分析测定可以使用原子吸收分光光度计进行,而硒的测定可以使用荧光检测器。这些方法可以用来确定无花果中的各种化学成分含量,从而评估其品质和营养价值。

三. 无花果的养殖技巧

1. 土壤要求

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无花果适合在土层深厚的壤土中种植,它偏爱弱碱性或中性的土壤,pH值在7.2至7.5之间。

然后,无花果对钙的需求量较高,因此,适宜的营养土配方可以使用壤土、沙子和腐熟粪肥按照1:1:1的比例混合而成。

另外,也可以使用沙壤土、蛭石和厩肥按照2:1:1的比例混合配制,这样的土壤配方对无花果的生长非常有利。

2. 种植方式

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无花果的种植,可以采用播种和扦插两种方式进行繁殖。而此次实验采用了扦插种植方法,因为扦插种植适合于小规模或家庭种植。在播种或扦插前,需将种子或扦插苗泡水处理一段时间,这样更有利于发芽或生根。

3. 种植季节

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无花果一般在春季或秋季进行种植,因为无花果的幼苗并不洗寒和热,所以春秋季温度合适,比较容易种植。

四. 激光灯针对无花果的影响与分析

1. 激光灯对无花果的生长影响

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在安装激光植物生长灯后,通过视察可以明显看到,在进行补光处理后,再与对照组相比,植株的株高增加了41 cm,增长了22.33%;叶宽增加了3.68 cm,增长了16.36%;叶片厚度增加了0.12 mm,增长了26.43%。

补光后的植株在株高、叶宽和叶片厚度这三个指标上表现出极显著的增长,远高于未进行补光处理的植株。

此外,补光处理还导致植株的茎粗增加了8.21%,叶片长度增加了9.38%,平均叶面积增加了3.89%,节间长度缩短了5.95%。

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尽管在茎粗、叶片长度、平均叶面积和节间长度等指标上补光处理组与对照组之间的差异不显著。总体而言,激光植物生长灯处理对无花果植株的株高和叶片生长等方面起到了有效促进作用,对日光温室中的无花果植株生长具有明显的促进效果。

当补光处理后,视察到无花果植株的叶绿素含量增加了4.1%,光合速率提高了5.46%。这两个指标在补光处理组中显著高于未进行补光处理的植株。这表明激光植物生长灯的补光处理对无花果植株的叶绿素含量和光合速率具有明显的促进作用。

2. 激光灯对无花果的产量影响

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安装激光植物生长灯后。在试验中,补光处理组的无花果植株的节间数显著高于未补光组,结果部位的平均节间数降低了3个,平均每枝坐果数增加了8个。

此外,果实的纵横径和单果质量等指标也均高于未补光的植株。补光处理后的日光温室产量为60,736.57 kg/hm²,而对照组的产量为32,127.91 kg/hm²,增产率达到89.05%。

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在第二年的试验中,补光处理组的无花果植株的节间数平均增加了2个,结果部位的节间数降低了4~5个,平均每枝结果数量增加了6个。补光处理后的日光温室产量为44,341.94 kg/hm²,而未补光组的产量为25,689.25 kg/hm²,增产幅度达到42.07%。

这两年连续的试验结果表明,安装激光植物生长灯可以增加节间数、降低结果部位、提高单果质量,从而显著增加日光温室中无花果的产量。

3. 激光灯对无花果品质的影响

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激光补光后的无花果在总糖、还原糖和维生素C含量方面均显示出不同程度的降低,与未补光的无花果植株相比较。可滴定酸含量却有所提高,微量元素的差异并不显著。

试验结果表明,补光后的无花果口感偏酸,对果实的品质产生了影响。连续两年的数据显示,激光植物生长灯的应用虽然增加了无花果的产量,但在一定程度上对果实的品质产生了影响。

结论

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结果表明,在激光植物生长灯补光条件下,无花果植株在株高方面在2020年增长了22.33%,2021年增长了14.49%,这两个增长率都显著高于未补光对照组。

叶宽和叶厚方面,2020年补光组显著高于对照组,增长率分别为16.36%和26.43%。叶绿素含量和光合速率也显著高于对照组,分别提高了4.10%和5.46%。

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此外,连续两年的试验结果表明,与不补光对照组相比,补光组的植株始结果部位较低,节间长度较短,单枝坐果数增加了6~8个,单果质量增加了4~8克,平均产量增加了42.07%~89.05%。

然而,在激光补光条件下,2年的试验结果显示,无花果的总糖、还原糖和维生素C含量均有所降低,而可滴定酸含量增加。

此外,激光补光组的无花果在铁、钙、镁和硒含量上均低于未补光对照组。因此,激光植物生长灯的补光处理虽然显著增加了产量,但在一定程度上会影响果实的甜度。为了补充由于植株快速生长而消耗的养分和水分,需要加强肥水管理。

参考文献

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