本文關(guān)鍵詞：適于蔬菜栽培的LED光源系統(tǒng)的研制與應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,以LED光源為基礎(chǔ)的人工光蔬菜栽培研究取得了重大的突破,初步確立了以紅藍(lán)組合光為核心的人工光栽培模式。但鑒于精準(zhǔn)“給光”裝備技術(shù)的缺乏、實(shí)驗(yàn)手段的局限,使得將光作為精準(zhǔn)變量的研究工作難以深入,適于蔬菜栽培的精準(zhǔn)光源系統(tǒng)研究一直局限于同水平重復(fù)階段。本文綜合應(yīng)用LED發(fā)光技術(shù)、智能控制技術(shù)、智能裝備技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)、光生物學(xué)、及蔬菜栽培學(xué)等諸多跨界領(lǐng)域的知識,研制出兩套LED智能精準(zhǔn)植物調(diào)光系統(tǒng),并利用此裝備試驗(yàn)精準(zhǔn)分析光質(zhì)對蔬菜光需特性、生長發(fā)育及營養(yǎng)品質(zhì)的影響,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了這一行業(yè)難點(diǎn)的突破。1.研制了一種LED生物光照分析裝置(行業(yè)首創(chuàng)并獲得發(fā)明專利授權(quán)),可通過LED精準(zhǔn)調(diào)光植物光源組按預(yù)設(shè)程序掃描式照射正下方的植物同化箱,快速研究不同植物或同種植物不同生長階段在不同精準(zhǔn)光質(zhì)條件下的光需數(shù)據(jù),其中紅光最大光照強(qiáng)度達(dá)到2500μmol·m-2·s-1,藍(lán)光達(dá)到2700μmol·m-2·s-1,同時(shí)適用于精準(zhǔn)光照與溫濕度、二氧化碳等環(huán)境因子的快速協(xié)同研究。并采用此設(shè)備對小白菜、辣椒、蒜苗等3種蔬菜在10種單一光質(zhì)條件下進(jìn)行了光需實(shí)驗(yàn)測試,結(jié)果差異顯著：例如在20℃的溫度條件下,測試660nm紅光照射下的光補(bǔ)償點(diǎn),小白菜為75.2μmol·m-2·s-1,辣椒為46.9μmol· m-2·s1;蒜苗為59.6μmol·m-2·s-1。2.研制了一種LED植物智能調(diào)光臺,理論可實(shí)現(xiàn)任意光譜均勻組合,40cm高度條件下復(fù)合光譜平均光照強(qiáng)度達(dá)到1238μmol·m-2·s-1,標(biāo)準(zhǔn)差為60μmol·m-2·s-1,均勻性達(dá)到0.9,每個(gè)光質(zhì)通道均可以曲線調(diào)控光周期,是探索植物生長發(fā)育所需要的最佳光照條件的理想設(shè)備,并采用此設(shè)備,研究了不同LED光質(zhì)對葉用萵苣生長發(fā)育和營養(yǎng)品質(zhì)的影響：紅光促進(jìn)葉用萵苣的營養(yǎng)生長,提高其產(chǎn)量,可溶性糖含量提高了54.9%,藍(lán)光顯著提高可溶性蛋白含量,對比提高了56.2%。3.在以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐基礎(chǔ)上,研制了適用于蔬菜栽培的LED光源系統(tǒng),以葉用萵苣為例,栽培層間距30cm條件下,每平方米LED光源系統(tǒng)能耗約136W,生菜生長周期約25天,生菜品質(zhì)和硝酸鹽含量達(dá)到國家綠色蔬菜標(biāo)準(zhǔn)。本論文的成果將為蔬菜作物設(shè)施栽培光環(huán)境精準(zhǔn)調(diào)控研究提供新的科研設(shè)備系統(tǒng)平臺,對促進(jìn)蔬菜設(shè)施精準(zhǔn)栽培的快速發(fā)展,具有重要的理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：LED 植物光源系統(tǒng) 光質(zhì) 光強(qiáng) 智能調(diào)控
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S626;TM923.34
【目錄】：

• 符號說明4-8
• 中文摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 1 引言11-21
• 1.1 光對植物生長發(fā)育的影響11-13
• 1.2 光對光合作用的影響13-16
• 1.2.1 光對葉片光合色素的影響14-15
• 1.2.2 光對葉片光合機(jī)構(gòu)的影響15-16
• 1.3 光對植物形態(tài)建成的影響16
• 1.4 光對酶活性的調(diào)節(jié)16
• 1.5 光對營養(yǎng)品質(zhì)的影響16-18
• 1.5.1 對作物碳水化合物及蛋白質(zhì)含量的影響16-17
• 1.5.2 對作物VC含量的影響17-18
• 1.5.3 對作物硝酸鹽的影響18
• 1.6 LED在植物生長發(fā)育方面應(yīng)用18-19
• 1.6.1 LED特性18
• 1.6.2 LED光源在植物生長發(fā)育中的應(yīng)用18-19
• 1.7 本研究的目的意義19-21
• 2 材料與方法21-31
• 2.1 適于蔬菜栽培的LED光源系統(tǒng)研制21-27
• 2.1.1 適于蔬菜栽培的LED光源系統(tǒng)研制技術(shù)路線圖21
• 2.1.2 LED生物光照分析裝置的研制21-24
• 2.1.3 LED植物智能調(diào)光臺的研制24-26
• 2.1.4 適于蔬菜栽培的LED光源系統(tǒng)的研制26-27
• 2.2 LED光源系統(tǒng)對小白菜、辣椒、蒜苗等光需求特性測試27-28
• 2.2.1 試驗(yàn)材料27
• 2.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)27-28
• 2.2.3 測定項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)方法28
• 2.3 LED光源系統(tǒng)對葉用萵苣生長發(fā)育及品質(zhì)的影響28-31
• 2.3.1 試驗(yàn)材料28
• 2.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)28-31
• 3 結(jié)果與分析31-47
• 3.1 LED光源系統(tǒng)性能參數(shù)31-37
• 3.1.1 LED光照分析裝置性能參數(shù)31-32
• 3.1.2 LED植物智能調(diào)光臺性能參數(shù)32-36
• 3.1.3 適于蔬菜栽培的LED光源系統(tǒng)的性能參數(shù)36-37
• 3.2 LED光源系統(tǒng)對小白菜、辣椒、蒜苗等光需求參數(shù)分析37-39
• 3.2.1 不同光質(zhì)對小白菜的光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)的影響37-38
• 3.2.2 不同光質(zhì)對辣椒的光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)的影響38-39
• 3.2.3 不同光質(zhì)對蒜苗的光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)的影響39
• 3.3 LED光源系統(tǒng)對葉用萵苣生長發(fā)育及品質(zhì)的影響數(shù)據(jù)分析39-44
• 3.3.1 不同光質(zhì)對葉用萵苣生長量的影響39-40
• 3.3.2 不同光質(zhì)對葉用萵苣根系活力的影響40-41
• 3.3.3 不同光質(zhì)對葉用萵苣葉綠素含量的影響41-42
• 3.3.4 不同光質(zhì)對葉用萵苣光合特性的影響42
• 3.3.5 不同光質(zhì)對葉用萵苣抗氧化酶活性的影響42-43
• 3.3.6 不同光質(zhì)對葉用萵苣營養(yǎng)品質(zhì)的影響43-44
• 3.4 適于蔬菜栽培的LED光源系統(tǒng)的應(yīng)用案例44-47
• 3.4.1 LED生物光照分析裝置應(yīng)用案例44
• 3.4.2 LED植物智能調(diào)光臺應(yīng)用案例44-45
• 3.4.3 適于蔬菜栽培的LED光源系統(tǒng)應(yīng)用案例45-47
• 4 討論47-53
• 4.1 適于蔬菜栽培的LED光源系統(tǒng)的性能參數(shù)47
• 4.2 LED光源系統(tǒng)對蔬菜光需求特性的影響47-48
• 4.3 LED光源系統(tǒng)對蔬菜生長發(fā)育及品質(zhì)的影響48-53
• 4.3.1 光質(zhì)對葉用萵苣生長特性的影響48
• 4.3.2 光質(zhì)對葉用萵苣生理特性的影響48-50
• 4.3.3 光質(zhì)對葉用萵苣營養(yǎng)品質(zhì)的影響50-53
• 5 結(jié)論53-54
• 5.1 一種LED生物光照分析裝置的研制與應(yīng)用53
• 5.2 一種LED植物智能調(diào)光臺的研制與應(yīng)用53
• 5.3 適于蔬菜栽培的LED光源系統(tǒng)的研制與應(yīng)用53-54
• 參考文獻(xiàn)54-62
• 致謝62-63
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文和申請專利63

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  本文關(guān)鍵詞：適于蔬菜栽培的LED光源系統(tǒng)的研制與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：490504