LED植物燈光質(zhì)對(duì)植物種子萌發(fā)和根系生長(zhǎng)的影響

LED光質(zhì)對(duì)作物根系生長(zhǎng)的影響， 在草本植物中，光可經(jīng)過(guò)內(nèi)光環(huán)境，通過(guò)光受體的調(diào)節(jié)，從地上部傳到根系，並對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)行調(diào)控。根系雖未直接接受光照條，但對(duì)不同光質(zhì)的反應(yīng)也不同。LED藍(lán)光有利於植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育。藍(lán)光能提高幼苗根系活力、總吸收面積和活躍吸收面積。用LED藍(lán)光照射培育的稻苗，發(fā)現(xiàn)稻苗根系內(nèi)積累的蛋白質(zhì)含量高非蛋白氮含量低，蛋白質(zhì)氮總氮的比值高，總氮量亦高，從而說(shuō)明LED藍(lán)光能提高稻苗根系氮化物的合成，生產(chǎn)蛋白質(zhì)在根系內(nèi)積累。當(dāng)下，以作物根系的LED藍(lán)光效應(yīng)為理論依據(jù)的育秧已經(jīng)再生產(chǎn)商開(kāi)始應(yīng)用。

LED 植物燈光質(zhì)對(duì)葉片生長(zhǎng)的影響，葉片是植物進(jìn)行光合作用的主要器官，LED光質(zhì)的改變直接影響葉片生長(zhǎng)．據(jù)報(bào)導(dǎo )，生長(zhǎng)在藍(lán)光下的樺樹幼苗的葉面積是紅光下幼苗面積的2倍，其葉表皮細(xì)胞面積、柵欄組織、海綿組織和功能葉綠體面積都比白光和紅光下大．水稻幼苗試驗(yàn)也有相同結(jié)果，藍(lán)光與白光相比能夠明顯地促進(jìn)水稻幼苗葉片加寬生長(zhǎng)，加大葉片與葉鞘之間的夾角，使葉片平展；而紅光的作用卻相反，它抑制葉片加寬生長(zhǎng)。不過(guò)也有人認(rèn)為複合光更利於葉片的生長(zhǎng)發(fā)育，萵苣在紅、藍(lán)、綠三種組合光下的葉片面積最大，其次是白光，最後是紅藍(lán)光．研究也表明，在複合光中增加LED紅光比例對(duì)菸草葉面積的增加有一定的促進(jìn)作用，但葉片的葉重降低，葉片變的很薄。

LED 植物燈光質(zhì)對(duì)氣孔器調(diào)節(jié)的影響，氣孔是水和氧氣出入的通道，是植物光合作用的門(mén)戶(hù)。氣孔運(yùn)動(dòng)受許多外界環(huán)境因素和內(nèi)在因素的調(diào)控，其中光是一個(gè)重要的調(diào)控 因子。在單子葉和雙子葉植物中都發(fā)現(xiàn)，LED藍(lán)光可促進(jìn)氣孔的開(kāi)張，而綠光能夠逆轉(zhuǎn)這種作用，他們認(rèn)為藍(lán)、綠光導(dǎo )致氣扎開(kāi)閉的可逆性反應(yīng)可能是源於玉米黃 質(zhì)的兩(liǎng)種異構(gòu )化，即主要吸收綠光的生理活性體和吸收藍(lán)光的非活性體。LED藍(lán)光促使氣孔常開(kāi)啟的原理，即藍(lán)光活化質(zhì)膜ATP酶不斷泵出質(zhì)子，形成跨膜電化學(xué)梯度，即K+通過(guò)K+通道的動(dòng)力，從而促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞對(duì)K+的吸收，導(dǎo )致細(xì)胞內(nèi)滲透勢(shì)下降，保衛(wèi) 細(xì)胞吸水膨脹，氣孔開(kāi)啟。藍(lán)光下，保衛(wèi)細(xì)胞中的蘋果酸在30min內(nèi)升高至原來(lái)的173%，2h後糖含量增至原來(lái)的215%，澱粉水解產(chǎn)物麥芽糖和麥芽三 糖也持續(xù)升高；而紅光下，保衛(wèi)細(xì)胞的有機(jī)酸和麥芽糖升高很少，而蔗糖在2h內(nèi)升至原來(lái)的208%。

LED 植物燈光質(zhì)對(duì)作物莖生長(zhǎng)的影響，不同波長(zhǎng)的光可以通過(guò)影響植物體內(nèi)的內(nèi)源激素水平來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)莖的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)。藍(lán)紫光能提高吲哚乙酸氧化酶的活性，降低生長(zhǎng)素 (IAA)的水平，從而抑制植物的生長(zhǎng)。在分子結(jié)構(gòu )水平上，紅光能夠促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)，而藍(lán)光具有相反的效果。總的說(shuō)來(lái)，長(zhǎng)波長(zhǎng)的LED紅光促進(jìn)莖的伸長(zhǎng)，而短波長(zhǎng) 的光（藍(lán)光）抑制莖的伸長(zhǎng)。

LED植物燈對(duì)植物種子萌發(fā)的影響，當(dāng)種子吸漲了水後，它們的發(fā)芽經(jīng)常受到光的影響。需光種子的發(fā)芽受PhyA和PhyB共同調(diào)節(jié)。LED紅光對(duì)種子萌發(fā)的促 進(jìn)作用主要由PhyB調(diào)控，phyb主要功能是感受r/fr比例變化。種子能否充分發(fā)芽生長(zhǎng)主要決定於它隨後所接受的光的R/FR比例，較低的R/FR比 值抑制種子的發(fā)芽。LED藍(lán)光下黃瓜種子能夠萌發(fā)，紅光的連續(xù)照射卻抑制黃瓜種子的萌發(fā)。在能夠促進(jìn)萌發(fā)的光質(zhì)下，種子中過(guò)氧化物酶活性隨時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷增加，至子葉張開(kāi)後趨於穩(wěn)定：在抑制萌發(fā)的LED光質(zhì)下，種子內(nèi)過(guò)氧化物酶活力始終保持低水平。