日光温室黄瓜和樱桃番茄生长发育对CO2加富与LED补光的响应

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在宁夏秋冬及早春季日光温室果菜种植中,针对由季节所引起的弱光寡照与低CO2浓度,导致设施果菜品质下降、产量低的问题。本试验研究了光强与CO2加富互作对日光温室黄瓜生长、光合、品质及产量的影响。以‘津冬626’黄瓜为试材,共设光强和CO2浓度两个试验因子,光强设自然光照、自然光照+LED补光50 μmol/(m2·s)及自然光照+LED补光100μmol/(m2·s)3个水平;CO2浓度设自然CO2浓度、400±50μL/L及800±50μL/L3个水平。研究不同的CO2浓度与光强互作对黄瓜生长、光合特性、品质及产量的影响,以期得到日光温室秋冬季节黄瓜栽培的适宜光强和CO2浓度条件,为今后设施黄瓜生产提供精确、合理的补光和增施CO2的理论支持与技术指导。同时,将得到的最佳光气配比应用在冬季日光温室樱桃番茄的栽培中,以‘香妃3号’为试材,设自然环境处理(CK)和CO2加富和LED补光共同处理(LC)两个处理,探究樱桃番茄对CO2加富和LED补光的响应。试验结果如下:1.CO2加富与光强互作对日光温室黄瓜生长特性的影响不同光强处理中,光强100 μmol/(m2·s)对黄瓜植株的株高、茎粗、叶面积、根系指标及地上、地下部干鲜重均有显著促进作用;CO2浓度为800±50 μL/L时,对黄瓜植株生长发育各指标提高最为显著。综合可得,在光强100 μmol/(m2·s)和CO2浓度为800±50μL/L共同处理下,对黄瓜植株生长发育促进最显著。2.CO2加富与光强互作对日光温室黄瓜光合特性的影响同一光强下,CO2浓度增大可以显著促进黄瓜叶片光合色素的积累,提高净光合速率、胞间CO2浓度及最大光化学量子效率、光化学猝灭系数和光合电子传递速率;同一CO2浓度下,黄瓜叶片光合特性各指标对光强的响应为,高光强>低光强>自然光照。综合可得,光强100 μmol/(m2·s)和CO2浓度为800±50μL/L共同处理对黄瓜叶片的光合作用促进最为显著。3.CO2加富与光强互作对日光温室黄瓜产量及品质的影响光强100μmol/(m2·s)和CO2浓度为800±50 μL/L共同处理下显著提高了黄瓜果实的纵经、横经、果柄长、及营养品质等品质指标,促进了黄瓜叶片的净光合速率,从而增加干物质合成与积累与产量的增加;同时,在该处理下冬季日光温室黄瓜的产量提高最为显著。4.CO2加富与LED补光对日光温室樱桃番茄产量、品质及挥发性物质的影响CO2加富和LED补光同时处理下,促进了樱桃番茄植株的生长发育,提高了叶片光合色素的积累量和净光合速率。两因素同时处理显著提高了樱桃番茄各成熟时期果实的纵经、横经、硬度、等外形品质以及可溶性糖、可溶性固形物、维生素C等营养品质,产量较自然环境处理提高了18.18%。相比自然环境处理,CO2加富和LED补光同时处理对樱桃番茄果实挥发性物质的种类及含量均有不同程度的提高,其中自然环境处理挥发性物质共计36种,总含量为2756.65 μg/g,两因素同时处理挥发性物质共计55种,总含量为4048 μg/g。综上所述,光强100 μmol/(m2·s)和CO2浓度800±50 μL/L处理为冬季日光温室黄瓜栽培的最优光气组合,将得到的组合在冬季日光温室樱桃番茄的栽培中进行试验发现,CO2加富和L ED补光对樱桃番茄的生长发育、光合特性、产量、果实品质及挥发性物质的提高具有很大潜力。
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