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。本文根據(jù)LED光源的特點，選擇葉綠素a對光照吸收峰值附近的紅光(λ=660nm)、葉綠素b對光照吸收峰值附近的藍光(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,以正交實驗方法為基礎(chǔ)設(shè)計了兩期鐵皮石斛實驗。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,進而找出鐵皮石斛z佳光環(huán)境。
本課題主要做了以下三個方面內(nèi)容:
1、設(shè)計組裝完成一種PLC控制型植物培養(yǎng)箱。通過PLC控制柜對植物培養(yǎng)箱內(nèi)部培養(yǎng)單元的光質(zhì)、光強、光周期等光環(huán)境進行有效的控制,并且光照均勻度達到理想效果。為鐵皮石斛實驗順利進行做好首要準(zhǔn)備。
2、利用正交實驗方法設(shè)計三因素兩水平正交實驗,設(shè)置光質(zhì)為R:B=8:2 和 R:B=2:8,光強為 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)正交表進行實驗設(shè)計。選用已生長兩年的成年期鐵皮石斛為研究對象,定期對鐵皮石斛進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、利用正交實驗方法設(shè)計三因素三水平正交實驗,設(shè)置光強三個水平分別為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)三個水平分別為 R:B=1:9、R:B=3:7、R:B=5:5,光周期三個水平分別為:L/D=6/18h、L/D=10/14h、L/D=14/l0h,選用L9(34)正交表進行實驗設(shè)計。選用已生長半年的期鐵皮石斛幼苗為研究對象,定期對鐵皮石斛進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佳且在此次實驗中光質(zhì)配比對鐵皮石斛綜合指標(biāo)的影響大,其次為光照強度、光周期。通過實驗我們得出如下結(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。本實驗結(jié)果對縮短鐵皮石斛生長周期以及提升鐵皮石斛經(jīng)濟效益具有重大意義。