刘厚诚 | 植物照明研究与应用新进展
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光是植物生长发育的重要环境因素之一。光照不仅通过光合作用供应植物生长所需的能量,也是植物生长发育的重要调控因子。不同光质或波长的光对植物具有不同的生物学效应, 对植物的光合作用、形态结构、器官生长发育、化学成分组成产生不同影响。通过人工补光或光调控,可以促进植物生长,提高产量,改善产品形态、色泽,可以提升植物的功能成分等。农业照明作为近年来发展较快的照明领域之一,已经成为设施农业中重要的、热点研究领域。LED以其光效高、发热低、体积小、寿命长等诸多优点,在植物照明领域优势明显,植物照明灯也将逐渐以LED照明灯具为主。自2013年以来,全球LED植物照明市场进入快速发展时期,据统计年均复合增速超过30%。
本期主题为“植物照明”,聚焦于植物照明的前沿动态和创新应用,为大家集中介绍相关研究及实践效果。魏晶晶等的综述“红蓝光对蔬菜品质影响的研究进展”,总结了红蓝光对蔬菜营养品质和保健功能成分的影响,以及红蓝光对蔬菜品质影响的机理,为进一步全面深入研究红蓝光调控蔬菜品质,以及红蓝光间的协同作用机理研究提供参考。龙家焕等的综述“光谱调控植物生长发育的研究进展”,系统梳理了单色光谱效应及特点和待进一步证实的光谱效应,并尝试性解读了光谱对植物光合作用的影响,以期能为光生物学研究和植物人工补光提供参考。张昕昱等介绍了基于植物光合作用的太阳光谱分离技术方案,该方案将太阳光谱中植物光合作用所需波段精准分离,可以实现植物生长与光伏发电的平衡,实现太阳能和土地的高效利用。张彤等通过分析现有研究及应用试验,发现LED植物补光灯在设施农业上的应用有利于培育优苗壮苗,提升蔬菜水果品质。李默楠等在LED不同光照条件下,探究了螺旋藻在不同的光环境下的生长特点,发现了光照强度和光谱对螺旋藻的生长速度和最终产量都有影响。何建文等研究了不同LED光质补光对菜心生长和品质的影响,从生物量和营养品质综合考虑,发现最适宜菜心补光的是蓝光LED。靳肖林等将光谱可调的LED植物保鲜灯用于玫瑰花保鲜,发现LED光质对玫瑰花保鲜效果明显不同。张勤涛等研究了LED不同光质对滇重楼生长、光合特性、皂苷含量及产量的影响,发现蓝光有利于滇重楼的生长及干物质积累,根茎皂苷含量及产量最高。温志鹏等通过实验和仿真分析研究了LED灯珠类型、侧板结构及灯珠排列方式对LED植物光源光照强度和均匀性的影响,发现对称双重等差数列的首项为30 mm时LED条形光源的均匀度最高。
植物照明是一个横跨照明与植物学、农学领域的综合性很强的行业,由于农作物种类的多样性以及应用场景的多元化,对植物照明的技术需求也是多元化的,因此需要多学科合作、产学研合作,针对作物种类和应用场景开展植物照明技术研究与开发,为植物照明产业的健康发展和中国现代农业的发展提供技术支撑。
本期栏目主编
刘厚诚
华南农业大学园艺学院设施农业科学与工程系教授,广东省设施园艺科技创新中心主任,中国园艺学会设施园艺分会常务理事、中国照明学会农业照明专业委员会委员。长期从事设施园艺与植物工厂、蔬菜生理生态、蔬菜优质高效生产原理与技术的教学与研究工作。近年主要开展园艺作物光调控技术和植物工厂生产技术研究,包括蔬菜幼苗的光调控、蔬菜产品品质(主要是保健功能成分)的光调控、植物工厂光环境调控等。
▌全文刊载于《照明工程学报》2018年第29卷第4期
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