LED光质（R/B）处理对甘薯组培苗品质及节能效果的影响

【摘要】： 植物组织培养作为一种短时间内获得大量同品质种苗的快速繁育技术,目前已经成为遗传育种、种质资源保护和脱毒快繁的重要手段。传统组培所采用的人工光源荧光灯不仅散热量大,电能利用率低,而且还有明显的组培苗徒长现象,新型节能光源的研究极为迫切。 有明显的促使组培苗徒长的作用,并且散热多,不仅增加了空调的耗电量,还降低了灯具的电能利用率,增大耗电量。 本文针对植物组培光源荧光灯发热量大、光源光量子效率低和使用寿命相对较短的缺点,设计了一套由红色LED(660nm、637nm)和蓝色LED(460nm、450nm)灯管组合而成的组培光源;针对LED光源价格问题,采用将红色LED灯管和荧光灯结合的方法,构建了一套组培光源系统;研究了以上LED光源及其组合对甘薯组培苗的品质的影响,并对各光源组合进行了经济性评价。主要得到以下结论: 1. LED灯管的物理光学性能特性比荧光灯更省电、更有效。满负荷下光照度范围可达201.8~246.9μmol·m-2·s-1;可调光质范围为2.2~9.4;LED灯管均匀度为0.94~0.95,比荧光灯提高了13%;光照度和功率都与占空比呈线性关系,完全可以通过调节占空比达到调节光照度的目的; 2. 660nm红光LED和450nm蓝光LED灯管组合中,R/B=8为适宜的光质比;637nm红光LED和460nm蓝光LED灯管组合中,应设定R/B=10,此时根冠比、地下鲜重最大,地上部分和地下部分的相关性得到较好的协调,植株发育健壮; 3. 637nmLED灯管和荧光灯的组合光源(637F)是最佳光源组合方式。此时637F下生长的甘薯组培苗的各指标均显著优于荧光灯;株高和地上部干鲜重都显著优于纯红蓝(波峰分别为637nm和460nm)LED灯管;除地上鲜重以外的其他指标都没有与660nmLED灯管和荧光灯的组合光源(660F)下生长的甘薯组培苗表现出显著性差异。637F能同时促进地上部和根部生长。R/B=10是660F和637F的适宜光质比; 4.除660nm红光灯管+450nm蓝光灯管的组合外,其它3个LED组合的每层组培架的修正十年总费用已经低于荧光灯。尤其是637F的修正十年总费用低于荧光灯38.24%,大大降低LED灯管在组培领域的应用门槛。 【关键词】：LED灯管 组培 光质 成本核算
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S531
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第一章 绪论13-23
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 植物组培光源特征及研究进展14-21
• 1.2.1 荧光灯特征14-16
• 1.2.2 LED 光源特征16-17
• 1.2.3 LED 在植物组培应用的研究进展17-21
• 1.3 研究内容和技术路线21-23
• 第二章 LED 光源设计与物理性能评价23-35
• 2.1 组培用LED 光源设计23-29
• 2.1.1 设计原则和思路23-24
• 2.1.2 LED 组培光源设计24-29
• 2.2 组培LED 灯管及荧光灯组合方式29-30
• 2.3 物理性能测量及评价30-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第三章 LED 光源对组培苗品质的影响试验35-50
• 3.1 试验材料和方法35-36
• 3.2 LED 灯管光照度试验36-38
• 3.3 LED 灯管光质试验38-43
• 3.3.1 660nm 红光 LED+450nm 蓝光 LED 对组培苗品质的影响38-40
• 3.3.2 637nm 红光 LED+460nm 蓝光 LED 对组培苗品质的影响40-43
• 3.4 LED 灯管和荧光灯组合光质试验43-48
• 3.4.1 红光LED 灯管和荧光灯组合试验43-46
• 3.4.2 红光LED 灯管和荧光灯组合与红蓝LED 灯管光质对比试验46-48
• 3.5 本章小结48-50
• 第四章 能耗与经济性评价50-56
• 4.1 能耗分析50-51
• 4.2 照明的经济核算51-55
• 4.2.1 我国常用照明费用计算51-53
• 4.2.2 国外照明的经济核算53-54
• 4.2.3 基于组培的照明经济核算54-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第五章 结论与建议56-57
• 5.1 结论56
• 5.2 建议56-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-62
• 作者简历62

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