针对人工光植物工厂内由钙缺乏而引起的叶菜叶烧病频发的问题,以较易发生叶烧病的生菜作为试验材料,采用在生菜根际建立电压为-15kV全天工作的通电系统,使生菜植株带负电,并在地上部生长空间形成正向电场的方法,设置根际通电处理为试验组,无通电处理为对照组,探究根际通电栽培对生菜生长、钙离子吸收以及叶烧病发生的影响。结果表明:1)对照组的生菜植株在第13天发生叶烧病现象,而试验组的生菜则在第15天出现叶烧病,且在第20天叶烧病的发生率降低了46.9%;2)移栽第20天,与对照组相比,试验组生菜植株的地上部和地下部鲜质量分别提高了6.3%和30.9%,干质量分别提高了17.2%和22.4%;3)移栽第10天,试验组生菜的根系活力和Ca~(2+)吸收能力分别较对照组提高了133.3%和108.9%;4)移栽第20天,试验组生菜的气孔导度、蒸腾速率和胞间二氧化碳浓度分别较对照组提高了46.2%、49.0%和5.2%,生菜光合产物的积累也得到提高。综上,在植物工厂综合环控条件下,根际通电栽培能显著改善生菜的生长发育,并能有效地减缓叶烧病的发生。

针对自然光植物工厂空间高效利用的问题,采用意大利奶油生菜为研究对象,探究自然光植物工厂多层立体栽培条件下不同栽培层间光照、温度、湿度等环境差异及补光对生菜产量和品质的影响。结果表明:栽培架中层平均太阳总辐射强度是上层的25.15%～55.42%,下层平均太阳总辐射强度是上层的22.66%～37.46%;不同层间温度相差4.8～7.2℃。不同层湿度差异为37.5%～43.9%。补光可以提高栽培层间的光照强度,改善光照分布状况,改变生菜生长形态,促进叶片伸展和根系生长。与不补光处理相比,补光后中层和下层生菜的产量分别提高了35.8%和24.7%,干物质量增加了39.7%和36.7%,可溶性蛋白含量提高了9.42%和9.24%,硝酸盐含量降低了10.75%和6.75%,但与对照相比,补光后对生菜叶绿素和可溶性糖含量并没有显著性的变化。立体栽培层间补光能够改善层间光照环境,使光照分布更加均匀,促进干物质积累,显著提高生菜产量和品质。

选用NFT主栽生菜品种为材料 ,采用通用营养液配方 ,研究了不同培养液浓度对生菜生长发育的影响。结果表明 ,浓度为 5 /4倍时生育最好 ,产量最高 ,其余的依次为 1倍 >3/4倍 >3/2倍 >1/2倍 >1/4倍。但从生产实用性综合选择 ,以 3/4倍浓度最适。形成产量差异的原因是 :适宜浓度下 ,生菜分化叶片快 ,叶绿素含量高 ,叶形比低 ,叶片生长快 ;发根早 ,根系多 ,根重大。叶片和根系中N ,P ,K ,Ca ,Mg含量与培养液浓度并不成线性关系。

【目的】对红光(R)与远红光(FR)调控生菜生长及营养品质的生物学作用进行研究,为提高植物工厂中生菜的产量及品质提供技术支撑。【方法】以‘意大利’生菜为试验材料,在光子照度250μmol/(m~2·s)的条件下,以白光(W)为对照(CK),设置不同配比的R/FR(分别为0.2,0.4,0.8,1.6,3.2)照射28 d,分析不同R/FR配比对生菜生长指标(株高、鲜质量、干质量、叶面积)的影响,筛选最经济有效的最佳R/FR配比;然后在最佳R/FR配比下设置不同照射时间(分别为14,21和28 d,其中14,21 d处理在最佳R/FR配比照射结束后恢复成W照射直至28 d),分析不同照射时间对生菜生长指标的影响,筛选最适宜照射时间;最后在最佳R/FR配比及其最佳照射时间下分析其对生菜光合特性(光响应曲线参数、CO_2响应曲线参数及净光合速率(P_n)、胞间CO_2浓度(C_i)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r))、光合色素含量(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及总叶绿素含量)、品质(可溶性糖、可溶性蛋白及抗坏血酸含量)和抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性的影响。【结果】最佳R/FR配比试验表明,与CK相比,随着R/FR配比的增大,生菜株高降低了50.57%～111.49%,鲜质量降低了6.03%～21.19%,干质量降低了2.70%～23.11%,叶面积降低了1.84%～9.77%;当R/FR配比为1.6时,生菜鲜质量与R/FR为0.2,0.4,0.8处理相比无显著性差异,但显著高于CK和R/FR为3.2处理。最佳R/FR配比下不同照射时间试验表明,当R/FR配比为1.6时,14 d的照射时间可以显著提高生菜的鲜质量,与照射0,21和28 d相比其鲜质量分别增加了30.26%,4.40%和22.94%。与CK相比,最佳R/FR配比及其最佳照射时间处理能显著促进生菜鲜质量、可溶性糖和抗坏血酸含量的积累,可显著降低生菜的P_n及叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性,并降低类胡萝卜素含量,而C_i、G_s、T_r无显著性差异。光响应曲线及CO_2响应曲线分析表明,当光合有效辐射大于200μmol/(m~2·s)或胞间CO_2浓度大于50μmol/mol时,P_n显著降低。【结论】本研究条件下,R/FR配比1.6照射14 d最适用于植物工厂中生菜的生产,在该光环境下植物工厂中的生菜产量最好,并可显著促进其可溶性糖及抗坏血酸的积累。

根系是植物与外界环境进行物质和能量交换的重要器官,研究根系分泌物对明确植物和外界环境的互作关系具有十分重要的意义。就近年来植物根系分泌物的相关研究报道,从根系分泌物组成、产生途径、影响因素及其对根际微生态环境的影响等方面进行了阐述,对植物根系分泌物研究方法及研究方向进行了展望。

以‘金鹏一号’番茄为试材,在四川番茄春作栽培期间,采用避雨栽培的方法,改变番茄生长小环境,以露地栽培为对照,通过测定温度、湿度、光照强度,调查病虫害发生情况,研究避雨栽培条件对番茄生长微环境及病害发生的影响。结果表明,避雨栽培条件下晴天对地温,植株基部、中部气温有影响但不明显,棚顶温升高影响较大;晴天光照强,避雨栽培透光率较高,为82.8%～93.7%,雨天光照强度低,透光率降低,为71.8%～88.8%;晴天避雨栽培下相对湿度较露地高2.04%～14.6%,雨天避雨栽培湿度显著低于露地,降幅达14.51%～15.55%;露地栽培病害发生早,发病重,避雨栽培病害发生迟,发病轻,番茄主要病害早、...

【目的】植烟土壤耕层结构不合理、养分流失、微生物结构失衡是制约烟叶可持续生产的重要条件，探讨不同耕作和施肥模式对烤烟根际土壤理化性质、微生物及烤烟产量的影响，为优化保山地区烟叶生产管理技术提供理论依据。【方法】试验设传统旋耕、深耕分别配施化肥和生物有机肥，并采用Illumina MiSeq测序技术分析不同处理烤烟根际微生物的响应特征，进行土壤理化性质、生物活性和烤烟产量的分析。【结果】与传统旋耕相比，深耕土壤有机质下降17.00%～25.10%，蔗糖酶活性降低22.45%～23.47%，脲酶活性降低2.20%～7.49%，微生物量碳降低11.38%～65.73%，微生物量氮提升10.56%～222.86%。深耕配施生物有机肥没有明显改变烤烟根际土壤微生物丰富度和多样性，但改变了土壤细菌门、真菌门的群落组成，并富集了放线菌门、绿弯菌门等优势细菌门，降低被孢霉门相对丰度，显著提高了烤烟产量，增产率达56.66%。冗余分析结果表明，土壤放线菌门、粘菌门与pH值显著相关，担子菌门与碱解氮显著相关。【结论】深耕配施生物有机肥有助于改善烟田土壤性质和微生物群落组成，提高烟叶的经济效益。该研究结果可为深耕、生物有机肥在改良植烟土壤环境和烟叶增产等方面提供参考依据。

功能特性和培养条件研究是植物根际促生菌(PGPR)工业化潜力挖掘和开发的关键。为了进一步对菌株开发利用，选取前期研究中从珠芽蓼(Polygonum viviparum)、洽草(Koeleria glauca)、红三叶(Trifolium pratense)及草地早熟禾(Poa pratensis)根际获得的5株菌株为材料，测定菌株溶磷、固氮、分泌吲哚乙酸(IAA)能力等特性，利用16S r RNA分子生物学技术，确定菌株分类学地位；测定菌株生长特性、温度耐受性、p H耐受性、产气特性、产酸特性，确定菌株适宜的培养条件。结果表明：菌株M1溶有机磷量最高，为170.37μg·mL~(-1)，菌株Y3溶无机磷量最高，为308.50μg·mL~(-1)；菌株Y1、Y3、Y5、M1、M6均具有分泌IAA的能力，分泌量在24.23～164.74μg·mL~(-1)。菌株Y1和Y3具有固氮能力，固氮酶活性分别为175.30和255.55 nmol·(h·m L)-1(C2H4)。通过对菌株生长特性测定，5株菌株在40 h均已进入生长稳定期，适宜的生长温度在25～31℃，适宜的生长p H范围为6.50～7.50，在LB培养基中生长无产气现象，生长过程中p H稳定在6.23～7.52，具有作为工业化发酵菌种的潜力。16S r DNA鉴定确定菌株Y5与Y3为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),Y1为蕈状芽孢杆菌(Bacillus mycoides),M1为产黄假单胞菌(Pseudomonas synxantha),M6为猴假单胞菌属(Pseudomonas simiae)。本研究为菌株的工业化生产研究奠定了基础。

为研究大型海藻龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)规模栽培对水质和浮游植物的影响,于2016年3―6月在南澳深澳湾选择龙须菜栽培区(G)、鱼类养殖区(F)和对照区(C)3个采样区域,每个采样区域3个采样点,进行每月1次的采样调查。对海水温度(WT)、盐度(salinity)、pH、溶氧(DO)、总氮(TN)、总磷(TP)、无机氮(DIN)、无机磷(DIP)、叶绿素a(Chl a)和浮游植物密度进行测试分析。结果表明:(1)在龙须菜栽培期和收获期(3―5月),龙须菜栽培区的pH和DO均显著高于其余区域(P0.05);(2)在龙须菜栽培期(3―4月),栽培区的TN、TP、DIN和DIP含量均显著低于对照区和鱼类养殖区(P<0.05);(3)龙须菜栽培期间和收获期(3―5月)栽培区浮游植物密度显著低于其他区域(P

坡向作为主要地形因子，影响植物的生长和光合特征。本研究以果洛州达日县两种坡向(阴坡、阳坡)、3种栽培植物[青海草地早熟禾(Poa pratensis ‘Qinghai’)、垂穗披碱草(Elymus nutans)和发草(Deschampsia cespitosa)]为对象，监测分析不同坡向不同植物的生长及光合特征，筛选出不同植物适宜的生境，为三江源区“黑土山”植被修复提供科学依据。结果显示：1)发草生长特性(株高、叶长、茎粗、叶面积和地上生物量)为阴坡显著高于阳坡(P <0.05)，垂穗披碱草的比叶面积、地下生物量为阳坡显著高于阴坡(P <0.05)，青海草地早熟禾的所有生长指标在坡向间无显著差异(P> 0.05)。2)青海草地早熟禾的蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)为阳坡显著高于阴坡(P <0.05)；垂穗披碱草的胞间CO_2浓度(C_i)为阴坡显著高于阳坡(P <0.05)；发草的C_i、G_s为阳坡显著高于阴坡(P <0.05)。研究结果表明，发草适宜在阴坡生长，阳坡生境利于青海草地早熟禾光合作用，垂穗披碱草在阳坡种植有利于其生长。

为理清水培叶菜工厂快速发展过程中，机械设备应用现状和相关研究进展，以水培叶菜播种、育苗、移栽、收获环节为突破口，重点分析水培叶菜生产全流程相关的播种机械、移栽机械和收获机械国内外研究现状与发展趋势。研究结果表明：视觉识别、专家智能系统等高新技术正融入水培机械，播种、移栽和收获环节的机械正朝着智能化和精准化方向发展，但受机械价格和适用性等因素的影响，水培叶菜生产各环节的机械化应用较低，除了在播种环节有一定的播种机械应用外，水培叶菜的移栽和收获仍然依赖人工，水培叶菜全流程的机械化应用尚属空白。当前政府应加大科研投入，研发人员应注重加强水培农艺与农机融合，着重开展水培移栽机和收获机的创新性研究，突破弱势环节，因时制宜的发展水培叶菜机械。

为了探究根际促生菌(PGPR)对非宿主植物[猫尾草(Uraria crinita)、小黑麦(×Triticale Wittmack)]生长的影响,本研究采用甘肃农业大学草业学院微生物实验室提供的10株具有固氮、溶磷、分泌激素和生防特性的PGPR菌株为供试菌株,筛选最佳菌种组合,并按一定比例混合制作微生物复合菌肥,在盆栽条件下,研究菌肥对非宿主植物小黑麦、猫尾草生长的影响。结果表明:1)通过试验筛选出的最佳菌种组合为NCRP2+PPRS3+G+ZKRP2;2)宿主植物菌肥(NF_1)处理对小黑麦地上生物量鲜重影响显著(P<0.05),施用非宿主植物菌肥(NF_2)后与施用NF_1相比,猫尾草茎粗增加33.74%,且差异显著(P<0.05);3)NF_2处理影响小黑麦根平均直径、根体积,与对照相比分别增加22.54%和125%,差异显著(P<0.05)。PGPR菌肥对非宿主植物猫尾草和小黑麦生长具有明显的促生效果。

以‘香秀’西瓜为材料,研究了无纺布限根栽培对西瓜根域温度、植株生长和果实品质的影响。结果表明:与对照组相比,无纺布限根栽培显著提高了地表下5、15和25 cm处的根域温度,其平均根域温度提高了2.31℃。西瓜植株早期的生长过程中茎长、叶片数和相对叶面积与对照相比均有不同程度的提高。西瓜的根系也受到限根栽培的影响,限根组的根系主要分布在地表下28 cm内的耕作层,主根系较短,侧根系发达,单位根域体积内根系密度较大,根系活力高。限根栽培显著改善了果实的品质,果实的可溶性固形物含量、出汁率、Vc含量和类黄酮含量均与对照组达到了差异的极显著或显著水平。无纺布限根栽培对西瓜果实的大小、可滴定酸含量和番茄...

从植物根际土壤中筛选出1株植物根际促生细菌(PGPR),并对其进行分子生物学鉴定。在盆栽试验条件下,以侧柏为材料,研究接种PGPR在4个水分梯度(正常浇水、轻度干旱、中度干旱和重度干旱)下对侧柏生理生态特征及生长的影响。通过形态学观察、生理生化测定、16S rDNA基因测序及系统发育树分析,筛选出的PGPR鉴定为蜡样芽孢杆菌。正常浇水的情况下,接种蜡样芽孢杆菌对侧柏抗氧化酶、渗透调节物质和膜脂过氧化产物的影响较小;随着干旱胁迫强度的增加,接种蜡样芽孢杆菌可显著增加抗氧化酶活性,但显著降低渗透调节物质和膜脂过氧化产物的积累。接种蜡样芽孢杆菌均可不同程度地提高侧柏生长素、赤霉素和玉米素的含量。正常...