LED作為新型半導(dǎo)體人工光源,具有光譜結(jié)構(gòu)可控、使用壽命長、光效率高、以及釋放熱能極低等特點(diǎn)。本文根據(jù)LED光源的特點(diǎn)，選擇葉綠素a對(duì)光照吸收峰值附近的紅光(λ=660nm)、葉綠素b對(duì)光照吸收峰值附近的藍(lán)光(λ=446nm)和綠光(λ=525nm)作為本課題研究的LED光源。選擇鐵皮石斛為研究材料,以正交實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了兩期鐵皮石斛實(shí)驗(yàn)。主要研究了鐵皮石斛生長指標(biāo)、光合指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)在不同光環(huán)境下的生長趨勢,進(jìn)而找出鐵皮石斛z佳光環(huán)境。
本課題主要做了以下三個(gè)方面內(nèi)容:
1、設(shè)計(jì)組裝完成一種PLC控制型植物培養(yǎng)箱。通過PLC控制柜對(duì)植物培養(yǎng)箱內(nèi)部培養(yǎng)單元的光質(zhì)、光強(qiáng)、光周期等光環(huán)境進(jìn)行有效的控制,并且光照均勻度達(dá)到理想效果。為鐵皮石斛實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行做好首要準(zhǔn)備。
2、利用正交實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)三因素兩水平正交實(shí)驗(yàn),設(shè)置光質(zhì)為R:B=8:2 和 R:B=2:8,光強(qiáng)為 PPFD=80 μ mol·m-2·s-1和PPFD=120 μ mol·m-2·s-1,光周期為:L/D=8/14h 和 L/D=11/13h,選用 L4(23)正交表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。選用已生長兩年的成年期鐵皮石斛為研究對(duì)象,定期對(duì)鐵皮石斛進(jìn)行觀察測量各種指標(biāo)變化,并通過矩陣分析方法以及Excel、SPSS、Origin、MathCAD軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。綜合分析鐵皮石斛生長指標(biāo)、光合指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)后發(fā)現(xiàn),在(R:B=24:96 μ mol·m-2·s-1 8/16h)光環(huán)境下綜合指標(biāo)z佳。
3、利用正交實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)三因素三水平正交實(shí)驗(yàn),設(shè)置光強(qiáng)三個(gè)水平分別為PPFD=70 μ mol·m-2·s-1、PPFD=100 μmol·m-2·S-1、PPFD=150μ mol·m-2·s-1,光質(zhì)三個(gè)水平分別為 R:B=1:9、R:B=3:7、R:B=5:5,光周期三個(gè)水平分別為:L/D=6/18h、L/D=10/14h、L/D=14/l0h,選用L9(34)正交表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。選用已生長半年的期鐵皮石斛幼苗為研究對(duì)象,定期對(duì)鐵皮石斛進(jìn)行觀察測量各種指標(biāo)變化,并通過矩陣分析方法以及Excel、SPSS、Origin、MathCAD軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
綜合分析鐵皮石斛生長指標(biāo)、光合指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)后發(fā)現(xiàn),在(R:B=35:35 μmol·m-2·S-110/14h)光環(huán)境下綜合性指標(biāo)z佳且在此次實(shí)驗(yàn)中光質(zhì)配比對(duì)鐵皮石斛綜合指標(biāo)的影響大,其次為光照強(qiáng)度、光周期。通過實(shí)驗(yàn)我們得出如下結(jié)論:成年期鐵皮石斛在(R:B=24:96 μmol·m-2·s-1 8/16h)光環(huán)境下綜合指標(biāo)z佳。幼苗期鐵皮石斛在在(R:B=35:35 μmol.m-2·s-1 10/14h)光環(huán)境下綜合性指標(biāo)z佳。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)縮短鐵皮石斛生長周期以及提升鐵皮石斛經(jīng)濟(jì)效益具有重大意義。