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密闭系统中光强和光照时间对小麦的交互作用
目的 研究密闭系统中光强和光照时间对小麦生长发育及生产效率的交互作用,并以此为依据优化受控生态生保系统(CELSS)中小麦培养的光照策略.方法 实验采用双因素正交设计,光照强度和光照时间各设置4个水平,比较各处理小麦的生理指标及生产效率差异.结果 小麦生育期随着光照强度增强或光照时间延长而缩短.光照强度和光照时间均能通过改变光能输入量而对小麦生长发育及产量产生显著影响,小麦光合速率和产量均随着光能输入量的增加而提高.但在相同的光能输入量下,低光照强度+长光照时间的处理收获指数(HI)、粒叶比(GLR)和产量均显著高于高光照强度+短光照时间的处理.随着光照强度增加,小麦的收获指数和粒叶比显著降低;而随着光照时间延长,收获指数和粒叶比显著提高.能量利用效率方面,无论光照强度增强还是光照时间延长,都会导致能效比降低,但光照强度增强时能效比降低更明显.结论 光照强度增强和光照时间延长均可增产,但高光照强度对营养体生长促进作用更强,而长光照时间对籽粒积累促进作用更强,因此长光照时间下小麦生产更为高效,源库协调性更好.在能源匮乏的载人航天环境下,利用长光照时间提高小麦产量能源利用率更高,系统的经济性和节能性更好.经推算,该环境下,23 m2小麦可满足1名航天员对碳水化合物的需求.
