摘要
光是影响植物生长发育的关键环境因子之一，光通过光照强度、光周期和光质影响植物的形态建成、营养物质积累、光合作用和生理响应。本研究以高羊茅(Festucaarundinacea)为试验材料，通过在不同发光二极管(lightemittingdiode，LED)光环境下对高羊茅处理，分别探究在100μmol·m-2·s-1～300μmol·m-2·s-1的光照强度下，在8h·d-1～20h·d-1的光周期下，在白光、白光+红光、红蓝组合光、红蓝远红光组合光的光质下，光环境对高羊茅的坪观质量、形态建成、干物质积累、抗氧化能力和能量利用效率的响应策略，以期为通过LED光源节能高效培育高羊茅草坪提供理论指导，本研究结果如下: (1)在不同LED光照强度下，LED光照强度对高羊茅的生长具有显著影响。在适宜范围内增加光照强度，更有利于提升高羊茅的坪观质量，可以有效促进高羊茅根系的生长、生物量的积累、叶绿素含量的增加、营养物质的累积和抗氧化能力的提升。但当光照强度过低或小于150μmol·m-2·s-1时，高羊茅的根系生长、叶性状及营养物质累积会受到一定抑制。 (2)在不同的光周期下，光周期对于高羊茅的生长具有显著影响。在光周期为16h·d-1内增加光周期，可以显著提升高羊茅的成坪质量，叶片生长更为舒展。在光周期小于16h·d-1时，光周期的延长可以提升高羊茅干物质的积累，促进光合产物向下运输，促进高羊茅根系强壮生长，更有利于高羊茅地上和地下部分的协调生长，提升高羊茅的抗氧化能力，但是光周期的增加会显著降低高羊茅叶片内的光合色素含量。随着光周期的继续增加达到20h·d-1时，光周期会显著降低高羊茅草坪的归一化植被指数和草坪色泽，叶片生长受到明显抑制，不利于高羊茅根系的生长，高羊茅生物量的积累受到了显著抑制。 (3)在不同光质对高羊茅生长发育的研究中，白红组合光(WR)和红蓝组合光(BR)处理可以显著提升高羊茅草坪的坪观质量，对于高羊茅叶片生长影响不显著，但是BR处理和红蓝远红组合光(BRFR)处理可以显著促进高羊茅根系的生长。WR、BR和BRFR处理均可以提升高羊茅的地上生物量，促进叶绿素的合成和积累，但远红光的添加会显著降低高羊茅叶片中叶绿素的含量。BR处理可以弥补单一光源的缺点，可以显著提升高羊茅的抗氧化酶活性，但是远红光的添加会显著降低高羊茅体内过氧化物酶(peroxidase，POD)和超氧化物歧化酶(superoxidedismutase，SOD)酶活性。BR和BRFR处理相较于白光(W)处理更有利于可溶性糖的积累。 (4)在不同光照强度和不同光周期对高羊茅电能利用效率的影响中，在光照强度为100、150、300μmol·m-2·s-1时，可以有效提升电能利用效率，在消耗更少电能的同时培育出更优质草坪。而随着光周期的变化，在光周期为8h·d-1(T1)时，随着光周期的变化，在光周期为T1处理时，电能利用效率显著高于12h·d-1(T2)和20h·d-1(T4)处理，但与16h·d-1(T3)处理无显著性差异，说明在光周期为T1或者T3时，可以节约电能，高效生产高羊茅草坪。
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