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《江苏农业科学》2017,(24)
为给组培植物提供更加科学、更加可靠的光环境,在分析模拟3种典型平面发光二极管(light emitting diode,简称LED)阵列的辐照度之后,确定方形阵列最适合应用于植物照明,将红、蓝、绿、紫外4种不同光质的LED灯珠组合成植物组培专用的LED混合阵列,并采用专业光学模拟软件Trace Pro进行光学仿真试验。结果显示,组合阵列的各光质LED光照都具有良好的均匀性,且容易扩展、更换及安装部署LED灯珠。该LED混合阵列突破传统的点、线光源技术的缺陷,与市面上的灯管式组培灯相比,能为植物提供更加均匀的光照,而且不同光质的搭配更灵活,保证每种光质的LED都能提供均匀光照,非常适用于植物组培。 相似文献
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选择合适的红、蓝光LED组合,能够形成与植物光合作用和形态建成的光谱吸收峰值基本吻合的光源,而保证光源在照射面内辐照度均匀分布是非常重要的。文章采用点光源模型,设计了两种红、蓝光LED组合阵列:阵列1,红、蓝光LED个数比为1∶1,LED间隔均匀排列;阵列2,红、蓝光LED个数比为4∶1,4个红光LED分别位于正四边形的顶点,蓝光LED位于4个红光LED的中心位置。通过数值计算和光学软件Trace Pro仿真表明:阵列2在辐照度分布均匀性上优于阵列1。在阵列二的基础上进行如下优化和改进:增大阵列组合的LED间距。改进后的LED提高了照射面内R/B比的均匀化程度;由于其阵列相邻LED间距较大,有利于电路板的焊接和LED阵列整体散热。通过工作电流的改变来控制光源光强和得到植物补光所需的R/B比。模块化的设计可以实现快速安装、更换和拓展的目的,并保持照射区域内辐照度分布均匀。 相似文献
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温室植物生产用人工光源研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
光是植物光合作用的能量源。温室植物体中的叶绿素a和叶绿素b分别吸收600～700nm的红光和400～520nm的蓝光进行光合作用。光同时是植物形态形成的信号源。600～700nm的红光能降低植物体内赤霉素的质量分数,从而减小节间长度和植株高度;而700～800nm的远红光能提高体内赤霉素的质量分数,从而增加节间长度和植株高度。基于温室植物对光的需求,分析了目前使用的温室传统人工光源的特性和存在的问题。发光二极管（LED）光源较传统人工光源具有明显的优势,但受限于单颗提供的光照度有限,必须组合使用才能满足温室植物正常生长发育对光的需求。尽管LED光源已成功应用于组培苗栽培,但组培室中组培苗的受光特性完全不同于温室作物,所以针对温室应用的LED成套光源有必要进一步研制。参32 相似文献
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LED植物光源阵列光照分布及均匀性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《浙江农业学报》2015,(8)
针对LED植物光源阵列在植物培养中光照分布的不均匀问题,通过理论推导,建立了红、蓝光相间布置的LED植物光源阵列的光照度分布及光照均匀度模型,以LJZWD植物光源阵列为例,对其光照度分布、光照均匀性变化情况进行模拟分析。结果表明:光源安装高度为14.3 cm时,可获得较好的光照均匀性,将照明区域缩小为光源阵列面积的81%时,光照均匀度可达到0.9以上,该研究对LED植物光源的安装与植物栽培区域的选择具有指导意义。 相似文献
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新型节能高效植物组培专用LED光源的研制与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
本实验以菊花、非洲菊为实验材料,以LED为原材料研制成植物组培专用LED光源作为实验光源、荧光灯作对照,开展生长与测试试验。通过测定实验材料的形态指标及生理生化指标,探讨不同光谱能量分布的LED光源对组培植物的光生物学效应、形态建成的作用机理,并最终定型新型节能高效植物组培专用LED光源。实验结果表明：LRB处理使非洲菊形成矮壮苗的同时,也能促进叶绿素的积累,综合长势较好。FrB处理使菊花形成高壮植株,1RB处理使菊花形成矮壮植株,RB处理利于菊花光合色素的形成。1RB和2RB处理均不利于非洲菊和菊花光合色素的积累。各处理的能效值均远远大于对照组。 相似文献
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基于LabVIEW的智能LED植物补光照明系统设计 总被引：1，自引：0，他引：1
《江苏农业科学》2016,(10)
基于植物对光和温湿度的需求,系统利用RRGB芯片配光设计开发了LED光源模块,若干个光源模块组成LED阵列平面光源模组,基于Lab VIEW的上位机与控制器相结合的系统实现对温室或园艺植物的智能补光照明。控制器实时检测红绿蓝三色波段的光量子通量密度(PFD)和温湿度值,并将检测信息显示在上位机界面,通过控制器对脉宽调制(PWM)信号进行动态调节,以保持照射到植物的红、绿、蓝PFD值随环境光照改变而保持恒定不变,实现照明系统结合环境光照的智能补光。同时,系统也实现了对温湿度阈值范围的智能调节。该智能补光照明系统根据不同植物或同一植物不同生长阶段对PFD、光质比例补光需求的不同,通过上位机设置红、绿、蓝三色波段光不同的PFD值和温湿度范围,下位机按照设置完成环境调控,既满足了植物对补光环境的要求,又大大节省了能源。 相似文献
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试验研究LED不同光质对紫皮石斛组培苗光合特性及生长的影响,以期为植物组织培养专用LED光源的研发提供理论依据和技术支持。结果表明:W2光源处理下,叶绿素a和b含量均最高,W1光源处理下,类胡萝卜素含量最高,RBW光源处理下,可溶性蛋白含量也最高,B光源处理下,可溶性糖含量最高,游离氨基酸含量也最高,W1光源处理下,多酚氧化酶活力最高,1RB光源处理下,根系活力最强。光质对紫皮石斛组培苗生长代谢影响明显,LED光照系统可以成为紫皮石斛组培苗的理想光源。 相似文献
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不同光质及其不同配比对植物生长有调节作用.本试验以3种百合杂种的试管苗为材料,采用红光、蓝光和远红光的亮度都为100％的LED A型和红光亮度为100％、蓝光和远红光亮度为66％的LED B型光源,研究不同光源对百合杂种试管苗地上部分和地下部分生长的影响,以期缩短植物组培生长周期,提高组培苗生长质量,也为光质对植物的影响提供数据支撑与理论依据.结果表明,Black out × Lollypop、卷丹×Cheops、卷丹×Loreto 3种杂种苗在LED A型和LED B型光源下叶片数都显著高于对照组,在LED A型光源下叶鲜重均显著高于对照组;卷丹×Cheops在LED A型和LED B型光源下叶干重均显著高于对照组;Black out×Lollypop在LED B型光源下根鲜重显著高于对照组.卷丹×Cheops、卷丹×Loreto在2种LED光源下鳞茎颜色表现为紫红色.综合分化和生根结果,得出红/蓝/远红光下培养有助于百合叶的生长,对根的生长和鳞茎的增殖影响不大.品种间存在光质敏感性的差异. 相似文献
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刘文科 《中国农业科技导报》2018,20(10):9-14
植物工厂是设施园艺发展的必然趋势和高级阶段,其本质优势在于包括人工光照明在内所有生产要素可实现智能控制。LED光源是植物工厂应用的优选光源,可提供植物生理有效辐射范围内所有波长的光质,丰富了光生物学内涵,LED光源研发与应用催生了光生物学的分支即光质生物学学科。LED植物工厂是植物光质生物学研究与应用的理想场所和设施类型,植物光质生物学研究及LED光环境调控具有提高植物工厂植物产品产量与品质的重大应用价值,LED植物工厂产业的可持续发展有待于植物光质生物学的深入揭示。总结了LED植物工厂光质生物学的定义、内涵,并着重阐明了红蓝光替代全光谱的充要性、红蓝光质比优化、红蓝光连续光照、UV-LED光质生物学和昼夜节律等重点方向国内外研究与应用新动态,指出了未来LED植物工厂植物光质生物学研发与应用重点。 相似文献
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Effects of light-emitting diodes on tissue culture plantlets and seedlings of rice(Oryza sativa L.) 
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下载免费PDF全文 YU Lan-lan SONG Chang-mei SUN Lin-jing LI Li-li XU Zhi-gang TANG Can-ming 《农业科学学报》2020,19(7):1743-1754
Light-emitting diodes(LEDs) are a new light source with low energy consumption and high photoelectric conversion efficiency, and they can satisfy the energy-saving needs of plant culture systems. However, the effects of LED light sources on rice tissue culture and rice seedling cultivation are poorly understood. This study aimed to evaluate the effects of LEDs on the growth of tissue culture plantlets and seedlings of the rice(Oryza sativa L.) cultivar Nipponbare. The best light source for rice tissue culture was different from that for rice seedling cultivation. Blue(B) LED light was the most appropriate light for rice tissue culture. Under a B LED light, the time required for callus proliferation, differentiation and regeneration was the shortest, and the frequency of plantlet initiation, differentiation and regeneration was the highest. A blue:red(B:R)=1:1 LED light facilitated the growth of rice seedlings and produced the highest chlorophyll and carotenoid contents and photosynthetic rates in the rice seedlings. Abundant photosynthetic products were more effectively generated in the rice seedlings under the B:R=1:1 LED and R LED lights than under the B LED light. B LED light is the most appropriate light for rice tissue culture plantlets and can be used as an alternative light source for rice tissue culture, and B:R=1:1 LED light facilitated the cultivation of robust rice seedlings and can be used as the primary light source for rice factory seedling cultivation. 相似文献
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为探讨植物工厂中不同光质对生菜幼苗生长的影响,本研究选用5种不同红蓝光配比的LED光质开展了试验。结果表明：红光∶蓝光=3∶2的光质配比下生菜叶片数、株高、茎粗、主根长、叶面积、植株干重、地上部干重和地下部干重均最大,有利于生菜的营养生长;红光∶蓝光=1∶1与红光∶蓝光=3∶2的光质配比下植株鲜重和壮苗指数均较大,且差异不显著;红光∶蓝光=3∶2的光质配比有利于生菜叶片叶绿素和氮含量的增加,能促进光合作用,提高光能利用率。综合各指标表明,红光∶蓝光=3∶2是适于植物工厂生菜育苗的光质配比。 相似文献
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【目的】探讨LED不同光质对碧玉兰组培苗生长及生理特性的影响,以期为植物组织培养专用LED光源的研发提供理论支持,也为碧玉兰的规模化生产提供参考。【方法】采用LED光源发射的单色光谱红、蓝、绿光等,进行不同光质配比组合,以荧光灯为对照,对碧玉兰组培苗生长及生理指标进行差异比较分析。【结果】碧玉兰组培苗在单一红、蓝光下均生长不良,复合LED光质下形态正常。红蓝绿复合光（RBG）处理的叶片色素含量最高。红光有利于可溶性糖的合成,蓝光有利于游离氨基酸和可溶性蛋白的合成。红蓝复合光（2RB）处理碧玉兰组培苗的根长、根数、植株干重、可溶性糖和能效指标最高。【结论】LED红蓝复合光（2RB）是碧玉兰组培苗生长的最佳光源,LED光照系统可替代荧光灯成为碧玉兰幼苗组织培养的理想光源。 相似文献
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研究红色LED、蓝色LED和白色LED组合光源对室内种植蔬菜生长的影响以及光的强度、光的照射时间对植物的营养成分的影响,同时研究3种不同的光对生菜的生物量、叶绿素、胡萝卜素、可溶性蛋白和糖和硝酸盐的含量影响以及市场对生菜外观质感的评价。对比可溶性糖、可溶性蛋白、硝酸盐在3种不同的光照后,叶绿素、胡萝卜素和可溶性蛋白的含量随这3种光的反映程度。研究结果表明,适当地补充特种光谱和光辐射,可以提高植物的产量和质量;在红蓝白LED照射后的生菜的营养价值更丰富。 相似文献
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LED绿光补光模式对生菜生长及品质的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】探究不同光照强度以及补光模式的绿光对植物工厂中水培生菜生长及营养品质的影响,为绿光的供光策略提供参考。【方法】以8:00—20:00照射的强度为160μmol·m~(-2)·s~(-1)的LED白光(W)为基础光,在保证生菜正常生长的前提下,补充3种不同强度(30、60、90μmol·m~(-2)·s~(-1))的绿光(G),并通过调节绿光的供光时间点使之与基础白光形成重叠(O)和不重叠(N)两种供光模式,分别为W、WG30O、WG60O、WG90O、WG30N、WG90。N共6个处理,各处理间绿光补光时长均为6 h。【结果】除处理WG90N外,其他补充绿光的处理较对照W均显著提高了生菜地上部鲜重,且30μmol·m~(-2)·s~(-1)的低强度绿光更有利于生菜的生长及生物量积累;补充绿光的处理均不同程度的提高了生菜可溶性糖、粗蛋白以及Vc含量,同时降低了硝酸盐含量,其中,生菜可溶性糖、粗蛋白以及Vc含量随着绿光补光强度的升高而增加;绿光在作用于生菜生物量积累过程中依赖于背景白光,而在作用于可溶性糖积累和Vc合成过程中与背景白光的关系不显著。【结论】绿光对生菜的作用效果与绿光补光强度及其相对于基础光的供光模式有关,且对于不同的目的指标,绿光补光效果有所差异,在实际生产中可根据生产目的建立不同的绿光补光策略。 相似文献
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LED集鱼灯在海中的光谱分布及使用效果分析 总被引：2，自引：2，他引：0
为进一步验证LED水上集鱼灯的使用效果,将300W型LED集鱼灯安装到"宁泰61"鱿钓船,赴东南太平洋秘鲁外海茎柔鱼渔场进行实际生产,与使用2 kW型金卤灯的"宁泰62"鱿钓船进行对比试验,记录相关生产数据并对作业船周围集鱼灯形成的海面上、海面下光场及光谱进行实地测量。结果表明:右舷50盏LED集鱼灯在海面上照度为0.1lx的离船最远距离可达35 m,比使用50盏2 kW型金卤灯时少10m;50盏LED集鱼灯与50盏2 kW型金卤灯在海水中的照度分布接近;LED集鱼灯在海水中的光谱衰减速率明显小于金卤灯。使用LED集鱼灯不仅能大幅度减少燃油消耗,且诱鱼效果接近传统高功率金卤灯,能够在实际作业中发挥作用。 相似文献
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为了探究LED不同光质和光强处理对藜蒿(Artemisia selengensis)生长和品质的影响,试验设置了红光、蓝光、红光∶蓝光=8∶1、红光∶蓝光=4∶1、红光∶蓝光∶绿光=4∶1∶1和红光∶蓝光∶紫外光=20∶5∶1 6种光质,60、100、140μmol/(m~2·s)3种光强对藜蒿进行人工光源的水培研究。结果表明,与其他光质相比,蓝光照射处理下藜蒿2个茎的高度、粗度和单株新增部分地上鲜重和地上干重均为最高,且培养25 d时茎高显著高于其他光照处理。蓝光处理下,藜蒿茎中可溶性蛋白质含量显著高于其他处理,红∶蓝=4∶1处理下,藜蒿茎中可溶性糖含量最高,红光∶蓝光∶紫外光=20∶5∶1处理下,藜蒿茎中维生素C含量最高。3种光强下藜蒿在茎高、茎粗、单株新增部分地上鲜重和地上干重指标上均无显著差异。综上所述,蓝光照射有利于藜蒿生长,可改善部分营养品质,试验光强对藜蒿生长无显著影响。 相似文献
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LED在农业与生物产业的应用与前景展望 总被引：16，自引：0，他引：16
杨其长 《中国农业科技导报》2008,10(6):42-47
随着光电技术的发展,LED在农业与生物领域的应用正逐渐受到世界各国的广泛关注。LED不仅具有体积小、寿命长、耗能低、波长固定与低发热等优点,而且还能根据植物需要进行发光光谱的精确配置,实现传统光源无法替代的节能、环保和空间高效利用等功能。通过对LED在农业与生物领域研究现状的详细阐述,重点介绍了LED的光源特性及其在设施栽培、组织培养、植物工厂和太空农业等方面的应用进展,并对LED在人工补光、植物工厂、生命保障系统以及与新能源结合等方面的应用前景进行了分析和展望。 相似文献