發(fā)布時間：2020-10-08 22:10

　　 番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)是重要的設施蔬菜作物,其在生產中對溫室設施內光環(huán)境具有較高的要求。為解決集約化溫室番茄生產中,下部冠層光照不足,導致植株生長光能利用減低、生長發(fā)育受阻的問題,本文以發(fā)光二極管(LED)作為補光光源,首先設置了紅+藍(R/B)、白+紅+藍(W/R/B)、白+紅+遠紅(W/R/FR),及白+藍(W/B)四種復合光質,分別自株內冠層補光(2-3片葉,葉片上表皮受光)和底部冠層補光(最低葉片下表皮受光)兩種補光方向,系統(tǒng)地研究了復合光質及給光位置與番茄生長發(fā)育及光能利用特性的關系;其次針對經濟性能較優(yōu)的補光方式,進一步設置了 100、200、300和400 μmol·m~(-2)·s~(-1)的4種光強處理,合理補光光強設置;同時,利用~(13)C示蹤法標記了不同葉片碳固定能力及對果實產量的影響,找出促進果實發(fā)育的高效葉片,探尋合適的補光位置和剪枝方式,最終提出了適合溫室番茄密集栽培的高效補光模式。主要研究結果如下:1.株間補光能顯著改善密植番茄中下冠層的株間光環(huán)境,顯著提升葉片光合效率,減少氣孔關閉,從而促進植物生長與果實發(fā)育,且以LED作為補光光源,不會顯著改變株間熱環(huán)境。2.不同復合光質作用效果有顯著差異,W/R/B和W/B處理下的植株株低莖粗、生物量較高、健康指數(shù)及開花數(shù)高,植株生長明顯優(yōu)于R/B及W/R/FR。但W/R/B處理下植株葉片的可溶性糖含量最高,而W/B處理下的植株葉片淀粉含量最高。3.各補光處理間植株葉片葉綠素含量并無顯著差異,不同處理間葉片光合作用表現(xiàn)是由二氧化碳(CO_2)利用的變化引起的。W/R/B和W/B中較高的藍光含量可以減緩氣孔關閉,并促進光合電子傳遞活性,從而更好地提高光合速率。4.自底部冠層補光處理能維持較低冠層相對穩(wěn)定的光照條件,更好地提高植株葉片CO_2的同化效率和減少過度的能量消耗,從而提高光合作用,促進果實產量的提高,具有較高的經濟性。結合前面不同光質作用效果分析,從底部冠層給光的W/R/B和W/B補光方式具有最佳性能。5.采用株內冠層補光方式,光源距離果實較近,增加果實的直接曝光量,進而促進果實可溶性固體含量的增加,有利于滿足高糖度果實生產需求。6.補光光強對番茄葉片光合特性、植株生長及果實發(fā)育有顯著影響:光強在100-200 μmol·m~(-2)·s~(-1)范圍內,隨光強增加,氣孔打開,氣孔阻力減少,原初光能轉化效率提高,用于電子傳遞的光能比例增加,從而促進光合產物積累與果實發(fā)育。光強繼續(xù)升高,至300 μmol·m~(-2)·s~(-1) ,葉片光合能力、植株物質積累、及果實干鮮重等各項指標數(shù)值并不隨光強的增加而顯著變化;而當光強繼續(xù)升至400 μmol·m~(-2)·s~(-1)時,各項指標數(shù)值反而降低。7.不同果穗發(fā)育狀況不完全一致,隨果穗序數(shù)的增加,植株對高光強的耐受能力減弱,應適當減少補光光強,以防止過度補光。結合各處理間經濟性比較結果,底部冠層補光光強為200μmol·m~(-2)·s~(-1)具有較高的經濟性,更有利于實現(xiàn)設施番茄栽培的增產提質。8.對植株施以~(13)CO_2,考察各器官內~(13)C同化量的結果顯示,果實周圍的六片葉子具有較高的碳固定能力。分別以這六片葉為~(13)C接收源,測定~(13)C同化物輸出率及果實中~(13)C同化物含量顯示補光的受光葉片應選擇果實下面的3片葉,余下葉片可以摘除。
【學位單位】：中國農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：S626;S641.2
【部分圖文】：

（１）光質與作物光合作用的關系逡逑研宄證明，不同波段光針對植物光合作用之下的量子效率所產生的影響也有明顯差異［１］，如逡逑不同光質的響應曲線（圖１－２）所示，紅光與藍光具備的相對光合效率相對較高，而綠光則相對逡逑較低。這具體是因為光合作用一般是在葉綠體里面完成，經過提純的葉綠素有兩個吸收區(qū)的光波逡逑表現(xiàn)得最強，分別是６４０－６６０邋ｎｍ波長之紅光部分與４３０－４５０邋ｎｍ波強之藍紫光部分。而且在自然逡逑光里面，大約有３０％的綠光（５００－６００邋ｎｍ）以及大約９０％的遠紅光（７００－８００邋ｎｍ）可以被植物葉逡逑片直接反射ｔ２１。逡逑１００１邐逡逑波長（ｍｒ0逡逑圖１－２不同光譜作物光合作用曲線邐圖丨－３作物光合曲線逡逑Ｆｕｇｕｒｅ邋卜２邋Ｐｈｏｔｏａｃｔｉｖｅ邋ｓｐｅｃｔｒｕｍ邐Ｆｉｇｕｒｅ邋卜３邋Ｌｉｇｈｔ邋ｒｅｓｐｏｎｓｅ邋ｃｕｒｖｅ逡逑Ｍ過對Ｌｌ有研宄進行歸納整理之后能夠發(fā)現(xiàn)，光質影響ｍ物光介作；Ｉ〗ｕ體乜括以ｋ兒點內逡逑容：逡逑ａ．

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