研究人工可控环境中光谱能量分布对水稻生长、光合特性、生理生化指标及产量的影响。使用LED光源选择红光660nm、红光630nm、蓝光460nm、蓝光440nm这4种光谱与专用植物灯组成混合光谱，室内光密度营养生长阶段500μmol·m-2·s-1，生殖生长阶段650μmol·m-2·s-1，研究不同光谱对水稻生长发育的影响。R660处理株高、穗长、旗叶厚、粒长、粒宽、粒厚、抽穗期穗、叶、茎鲜重、淀粉、叶绿素含量产量等指标较高R630处理游离氨基酸含量较高R460处理物质运转的转运率、转换率、贡献率、可溶性糖、蔗糖含量等指标较高R440处理成熟期穗、叶、茎鲜重较高。红光处理下，水稻部分生理生化指标、产量较高。在蓝光处理下，水稻物质积累、光合色素含量较高。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 4
1.1 材料和光谱处理 4
1.2 测定项目与方法 4
1.3 数据整理与分析 5
2 结果与分析 5
2.1 不同光谱分布对水稻生理特征的影响 5
2.1.1 不同光谱分布对水稻株高的影响 5
2.1.2 不同光谱分布对水稻旗叶的影响 5
2.2 不同光谱分布对水稻鲜重及干物质含量的影响 6
2.2.1 不同光谱分布对水稻鲜重的影响 6
2.2.2 不同光谱分布对水稻物质转运的影响 6
2.3 不同光谱分布对成熟期水稻生化指标的影响 7
2.3.1 不同光谱分布对水稻可溶性糖含量的影响 7
2.3.2 不同光谱分布对水稻蔗糖含量的影响 7
2.3.3 不同光谱分布对水稻淀粉含量的影响 7
2.3.4 不同光谱分布对水稻游离氨基酸含量的影响 8
2.3.5 不同光谱分布对水稻光合色素含量的影响 8
2.4 不同光谱分布对水稻稻谷及产量指标的影响 9
2.4.1 不同光谱分布对水稻稻谷的影响 9
2.4.2 不同光谱分布对水稻 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
产量指标的影响 9
3 讨论 9
致谢 10
参考文献 10
不同光谱分布对水稻生长发育的影响
引言
光是影响植物生长最重要的环境因素，其作为能量来源和信号因子，通过控制各种光受体色素来调节植物的生长发育，而这些光受体受光强、光质、光周期和方向等诸多环境条件的影响。其中光质和光强调控着植物的生长发育、形态建成、光合作用、生理生化反应及基因表达等,影响作物的植株形态、生物量、经济产量和品质[1]。如何正确选择有利于作物生长的作用光谱关系到作物全生育期栽培的成功与否。采用新型高效节能人工光源、选择正确的光谱组合是室内高效栽培作物、确保作物正常生长发育的重要研究方向。
迄今为止，国内外学者对不同光谱影响植物的生长有了一定研究。张欢等[2]通过萝卜芽苗菜研究认为红光有利于其生长并能提高其产量；沈红香等[3]的试验结果显示，对于郁金香植株, 红光和蓝光能显著地提高干物质向花朵分配的比例。光合色素在红光和蓝光区有最大的光合能效[4]在不同光波长中,植物生长发育对波长610720nm的红光部分和400520nm的蓝光部分特别敏感[5]。所以红蓝光是植物生长过程中最重要的光因素。
随着LED 光源技术的不断进步，LED 取代之前使用的荧光灯作为密闭式植物工厂中的人工光源已经得到目前国内外学者普遍认可[6]。因此，使用LED光源研究人工可控环境中光谱能量分布对水稻生长、光合特性及产量的影响。以水稻正常生长为目标，探索出适宜人工气候室水稻栽培的光谱分布参数，为在人工气候室进行水稻胁迫生理实验、水稻育种、材料繁殖及更新等实验提供基础的光环境数据及参考依据。
水稻是我国重要的粮食作物，水稻产量占我国粮食总产量的三分之一。国内外学者对不同光谱影响水稻的生长做了大量研究。研究发现红光显著促进秧苗根和茎的伸长生长[7],茎的横向分枝和分藥增加，而蓝光抑制下胚轴伸长和分蘖,导致水稻植株矮壮,叶面积增大,干物质积累增加[8]。李韶山等[9]研究认为，蓝光比白光对水稻秧苗株高具有更强的抑制作用。增加白光中蓝光的比率可缩小叶面积、降低相对生长速率。不同波长的光质通过与植物体内相应的光受体作用来调控色素合成。前人研究发现，红光显著降低水稻幼苗的光合色素，而蓝光有利于光合色素积累。
近年，筛选逆境品种、研究水稻环境胁迫响应及环境胁迫对水稻生长发育和产量的作用机制及相应的栽培技术一直是研究的重点和热点。而对水稻环境胁迫响研究多在大田或温室中，不能精确控制各种环境要素，导致环境胁迫的变量不是单一变量，从而影响实验的准确性。人工可控环境（人工气候室）是研究环境胁迫的最佳选择。水稻育种的过程是一个很漫长的过程，而探究适合水稻小麦生长所合适的光谱，可以加快育种进程。由于基因与环境之间的相互作用，使原种植地环境和现种植地环境中产生种子的遗传组成发生改变。而人工气候室能够准确的提供作物生长的环境条件，为种质资源的繁殖更新提供有利的生长环境，从而避免由于环境改变而造成遗传组成的改变。
虽然有关不同光谱对水稻生长的影响已做了大量的研究，但不同光谱分布可表现出不同的光生物学效应，并且已有的研究与报道都集中于研究光谱对水稻秧苗的影响，有关光谱对水稻整个生育期生长发育的影响并未有过报道。本研究在人工气候室内，以水稻为试验材料，使用LED光源组成不同光谱处理整个生育期水稻，测定不同光谱水稻形态、产量、物质运转和生理生化等指标，以水稻正常生长为目标，旨在探索出适宜人工气候室内水稻栽培的光谱分布参数，为在人工气候室内进行水稻胁迫生理实验、水稻育种、材料繁殖及更新等实验提供基础的光环境数据及参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料和光谱处理
本试验以‘华粳5号’作为试验材料，试验于2017年5月在大学LED光学实验室进行。LED光源选择红光660nm、红光630nm、蓝光460nm、蓝光440nm这4种光谱与专用植物灯组成混合光谱。光谱处理表示为R660、R630、B460、B440。室内光密度营养生长阶段500μmolm2s1，生殖生长阶段650μmolm2s1。实验桶规格为高30cm，直径32cm。每桶装土20Kg，并伴有基肥尿素3g，磷酸二氢钾1.5g，水稻每桶插8穴，每穴插2株，待缓秧以后进行间苗，选取长势相同留下，每桶留4穴，4个光谱处理每个处理15桶。

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