设施蔬菜秧苗对不同光谱能量分布的响应机理与光控基准研究

设施光环境中的光谱及其光量子密度定量组合调控，即光谱能量分布的综合定量调控，是工厂化育苗生产中迫切需要解决的问题。已有研究受试验手段的制约，在考察光质效应时，无法控制光量子密度参量；在考察光量子密度效应时，也无法控制光谱参量，因而未能从定量层面上系统研究设施蔬菜秧苗对不同光谱能量分布的响应机理，也未能提出合理的光调控策略与基准。.本项研究以黄瓜和番茄秧苗为试验材料，采用新型半导体光源精确定量地调制获取不同光谱能量分布，设置小区生长试验，系统定量地研究秧苗对不同光谱能量分布的响应机理，阐明不同光谱能量分布对秧苗生长、花芽分化与花器发育、形态建成的影响、以及对光合特性和光合产物转运分配影响的生理机制，探寻光谱能量分布对秧苗内源GA和IAA的反馈调节机制及其对秧苗品质形成的调控机理；建立设施育苗中光环境的调控策略与光控基准；提出基于育苗需求的光谱能量分布调制方法和关键参数。

1、复合光谱有利于幼苗的生长和形态建成；红蓝光组合处理的叶片光合速率及可溶性蛋白含量最高，有利于糖氮物质在叶、茎、根中的均衡分布。在含有蓝光的光谱下生长的幼苗的气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率相对较高。含有蓝光的光谱可显著提高番茄幼苗的光合能力，蓝光、红蓝组合光及红蓝绿组合光有利于樱桃番茄幼苗的生长发育并能降低能耗成本。.2、光量子通量密度（PPFD）增大，幼苗生物量随着递增。PPFD大于300μmol•m-2•s-1后，生物量增益减小。PPFD越小，植株叶片越薄，植株透光率越高。红光的透光率比蓝光高，樱桃番茄叶片对蓝光吸收多。300μmol•m-2•s-1处理的透过率最低； PPFD过低或过高都不利于幼苗正常生长发育，在PPFD为300μmol•m-2•s-1时幼苗生长健壮，各项指标都较高，是最适合幼苗生长发育的光量子通量密度。.3、B:R=1:1处理下幼苗壮苗指数最高，比叶面积最小。重要结果：蓝光比例较大或接近于红光的复合光下植株生长健壮，其中B:R=1:1的复合光最有利于幼苗的生长发育。.4、B:R=3:2处理下植株单株果数及单株产量，果实中所含的可溶性糖、蔗糖、游离氨基酸，抗坏血酸含量最高，糖酸比也最高，可溶性蛋白含量低； B:R=3:2处理的番茄花粉活力高，最有利于番茄果实各种品质的形成。.5、红蓝光、蓝光和红光处理的生物量在叶片中分配较多，绿光和黄光处理生物量在茎中分配多于其他处理；黄光和绿光处理光合产物仍大部分留在饲喂叶中，红蓝光处理的光合产物多流向其他叶片和根，蓝光处理合成的光合产物多流向其他叶片。红光处理茎中IAA和GA含量最高；蓝光处理GA含量较低。RB处理ABA含量最高，GA含量最低。蓝光会导致内源ABA含量减少。不同光谱分布显著地调控樱桃番茄幼苗的光合产物的分配和内源激素的分布，红蓝组合利于ABA的积累和合成。降低GA 含量；红蓝光和蓝光显著促进光合产物向叶片的转运速率，有利于植株的生长。.6、300μmol m-2 s-1处理的幼苗分配在叶片的生物量最高。300μμmol m-2 s-1处理的幼苗叶片产生的光合产物输出后流向叶片和茎中的量高于其他处理，不同能量分布显著地调控樱桃番茄幼苗的光合产物分配，其中300μmol m-2 s-1光强处理显著促进樱桃番茄的光合作用并促进光合产物向叶片的转运速率，有利于植株的生长发育。