文献类型： 中文期刊

作者： 李嘉伟 ¹ ; 周小平 ² ; 李源源 ¹ ; 吴雪 ¹ ; 吴翠南 ¹ ; 徐识溥 ³ ; 曹凯 ¹ ;

作者机构： 1.江苏省农业科学院农业设施与装备研究所农业农村部长江中下游设施农业工程重点实验室

2.北方民族大学中华民族共同体学院

3.上海市农业科学院农业科技信息研究所农业农村部长三角智慧农业技术重点实验室

关键词： 植物工厂;光合作用;3D植物模型;光截获;远红光

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2025 年 41 卷 015 期

页码： 236-243

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为了探究远红光在整株水平对植物的光合及产量的影响，该研究以‘玻璃生菜’为试材，采用红光：远红光配比分别为6.4（CK）、1.6（T1）和0.8（T2）的3种光质组合处理，通过测量生菜植株的形态和干物质累积，分析生菜的光合特性，构建生菜的三维模型，比较生菜的光截获差异，并模拟生菜的干质量，以验证模型的可靠性。结果表明，与CK相比，T1、T2处理下生菜的干质量、鲜质量、株高和叶面积均显著增加（P<0.05）。与CK相比，T1、T2处理下植物的电子传递速率(J_max)分别显著降低11.6%和21.7%，最大羧化速率(V_cmax)分别显著降低33.7%和47.6%（P<0.05），表明远红光降低了生菜单位叶面积的光合能力。通过构建生菜的3D模型，基于射线追踪模拟，发现T1、T2处理相较于CK光截获分别显著提高了42.7%和68.2%，整株光合速率也分别提高32.5%和56.1%（P<0.05）。利用整株光合速率模拟生菜干质量，在线性回归分析中R₂为0.913。综合分析不同指标对整株光截获和光合速率的影响，发现远红光引起的株高和叶面积增加显著提高光截获（P<0.05），光合参数降低减少整株光合速率，贡献度为14.5%（T2），而生菜形态变化提高光合速率，贡献度高达45.9%（T2）。综上所述，远红光引起的形态变化可以提高生菜整株水平的光截获和光合速率，从而提升生菜的产量。