浅析LED光对温室植物生长的影响概述

2020-12-22罗洁

福建茶叶 2020年4期

罗洁

（华南农业大学材料与能源学院，广东广州 510642）

引言

LED组合光源对温室植物的生长起着十分显著的影响，不同的光照强度和照射时间对植物内在营养成分的合成发挥着不同的影响因素。不同光照类型下，温室植物叶绿素、胡萝卜素等生物微观量的差异化表现。技术人员对温室植物可溶性含量进行测定后，可以适当添加特殊LED光谱和光照辐射，可以提高温室植物的生产速度以及营养物质的合成速度，从而增加温室的生产效益。

1 LED光对温室植物生长的重要性分析

利用相关人工LED光源控制光照要素（强度、光质和照射时间），提高温室培养植物的光合速率，增加植物叶表光吸收面积，能够促进温室培养物的生长，从而达到高产、优质抗病的影响目的。不同类型的温室植物对光的反应是存在较大差异的，目前的研究手段只讨论一个特定的光波段对特定植物的光量和波长的生产需求和反射。红光作为植物生长光合种最为基本的要素之一，不同波长类型的红光对于温室植物积极有效生长的影响情况也不同。

2 差异化的LED光波长对于温室植物生产的影响

现有的光学结果表明，LED光所分支出的红光波段在660+nm及其它波长段的LED光对温室植物的生长发育有宏观的调节作用，LED波长范围在660nm至690nm之间对于温室植物的相关生物量的生成以及后期的产量有很大的促进性作用，但是温室植物的组织培养物在LED红光或宽红外光照射下也造成一定水平茎的过度伸长，导致植物茎秆会具有一定的脆弱性。通过分析其他的重要光源指标也可以的到相关波长的LED光，直接或间接影响着温室植物不同类型的伸长，相关叶绿体的生长的速度以及气孔等外部因素的影响也将受到其光源因素的共同作用。

红光波段的LED光源对温室植物叶片的生长确有促进作用，但通过相关实验表明该波段的光源降低了植物叶绿素的覆盖量，而LED中的蓝光波段则与红光的效应相反。因此，通过结合红蓝波段LED复合光照，植株鲜重和叶绿素含量将会明显优于单色LED以及荧光灯处理下的植株。因此，技术人员通过研究了LED蓝光、红光以及其复合搭配作用所的到的对温室植物生长和产量的影响，可以合理组建红蓝LED组合能切实提高植物的净光合速率，并一定温室背景下，有效促进植物的生长发育。相应复合结果也表明，LED蓝光对温室植物移栽后的生长育苗具有促进作用，同时无论是对植物进行单纯的蓝光处理还是相应的红光LED处理，其温室植物的总叶绿素含量均低于荧光灯处理后，LED蓝光下植物所包含的叶绿素a与叶绿素b和类胡萝卜素的比值相应的的到了增加。通过对于光源的分析这可能是由于温室植物地上部分和根系区域的生物化差异量，导致光合化色素的数目提高，温室植物的抗氧化能力也在LED的处理下的到了有效的增强，这不仅说明植物形态的结构紧凑，LED光对于植物的影响反应在可溶性糖合成和植物基础蛋白质含量等品质化的重要指标中。

3 LED光对温室植物营养物质合成的作用

LED光的不同波段对于可溶性糖含量的合成具有积极的促进作用，但这也对温室植物可溶性蛋白的合成有明显抑制性作用，在LED蓝光波段下培养物中合成的蛋白质含量将会明显优于经过LED白红波段的处理，同时可以其可以促进有关温室植物蛋白质的有效合成，防止由于波段光照而造成的相应植物蛋白质损失。同时相关温室植物的叶绿素与胡萝卜素这两大生长要素主要分布在390-510nm与620-690nm这两条波段上，并对于相关的波段下的光学性能具有较高的吸收率，而反应在在520-600nm这一水平则有较低的光谱吸收率。虽然所有的对照性植物观察实验都在相同的波段强度下，但它们所接受的光吸收所带来的植物促进作用却有着明显的不同。而植物表现出的相似吸收性在相关营养物质的合成中产生了阶段化的差异。在原有光照强度达到了光合叶绿素合成最基本的最小光照强度时，据有关温室光照研究表明，叶绿素含量较低的植物的吸收率会高于叶绿素含量较高的，从而带来更加丰富的营养物质生成。

据相关生长要素推测，温室应用中的远红外LED（波长分布在690-730nm）的超宽光合范围对温室植物相较于常用白色荧光灯组合，没有十分明显的温室光合影响，但相关远红外LED的广泛使得叶绿素、花青素等植物内部营养物质的浓度受到了抑制，所以在远红外线照射的基础上及时补充LED蓝光对植物的生长有很大好处。例如，LED蓝光波段（435-475nm）这一温室光照条件对植物生长和外观的影响以及外观形态的主要体现在其光照对温室植物的营养物质合成的促进与抑制上。在红色波段的LED实际促进生长的过程中，辅以相应蓝色LED光源的间接促进，可以提高温室绿色植物的抗氧化能力，依靠多酚、花青素等重要生长促进因子的含量变化，并改善温室绿色植物有关营养物质合成的品质。同时使植物的着色作用得以促进。同时，如果温室植物在大范围生长前一周左右的时间，适时地使用638nm范围的LED光并补充以自然光的搭配，可以提高其温室下的抗倒伏的能力。在同一环境下，技术人员通过研究红蓝白LED对温室植物产量和品质的影响，合理使用LED光，可以使植物的营养物质合成阶段的到最大效率的利用与生长功效处理。

4 LED光照对于植物激素的影响

LED光照的使用满足了温室植物最简单的光合叶绿素的合成工作，但在当前的科研中也有报道称，叶绿素含量较低的植物在受到相应波段LED照射时，植物体内激素例如叶绿素含量较高的植物对此吸收率较高，可见处于不同光照程度处理下的植物激素的积累与作用方式有较大差异。LED光可以刺激植物的激素活力和相关盐类在LED灯光下的吸收，促进高级植物激素与硝酸还原酶等蛋白质的合成。在特定的外部环境下，糖分在某些角度可以替代LED光照对于激素的影响，作为诱导植物体内硝酸还原酶的“信使”，增加温室植物体内相关RNA的积累。增加含糖量与糖分摄入的，使得在红蓝白三种波段的LED光可处理酸性盐的分解，同时伴随着红蓝白三种LED光，可溶性的糖含量在植物体内逐步的到了积累。在这种条件下，这些植物糖有利于植物激素的产生与积累，使得植物有较为敏感的外界感官反应。光照条件下，光照植物激素的积累在这些植物叶片中可溶性蛋白质的含量没有存在显著差异，这表明蛋白质合成的光谱是不利于的激素的促进能力表现的。所以对温室植物的LED光照控制，对于其自身的糖分与植物激素的搭配，有着十分积极的促进作用。

光合作用在LED灯光下的主要作用点位于植物的叶片中，其相关产物是糖类，同时糖类又是植物体内其他营养与物质的基石，参与到植物的整个生命活动体征中。在满足现有模式的LED温室植物培养的产业化模式下，技术人员需要针对植物自身的特性趋利避害，使得最为合适的灯光波段能够发挥出最大的功效。