通过调查红蓝ＬＥＤ光源下生菜的光能利用效率（ＬＵＥ）和电能利用效率（ＥＵＥ），以期确定人工光栽培环境下红蓝ＬＥＤ的优化光强参数。本试验ＬＥＤ光源的红蓝光配比设定为１∶１，光强分别为２００、３００和４００μｍｏＬ／（ｍ２·ｓ）的３个处理（分别以Ｌ２００、Ｌ３００和Ｌ４００表示），生菜定植３８Ｄ后收获。结果表明：１）定植至收获期间，对每次间苗所收获生菜的干重以及定植３８Ｄ后收获生菜的干重进行累计计算，处理Ｌ３００下生菜的ＥＵＥ最大，为０．９４８％，较处理Ｌ２００和Ｌ４００下生菜的ＥＵＥ分别高５．２２％和４６．６％；处理Ｌ２００下生菜的ＬＵＥ最大，为４．１７％，较处理Ｌ３００和Ｌ４００下生菜的ＬＵＥ．．．

为明确不同灌溉水源的磁化处理对生菜生长、品质及水分利用效率的影响,以意大利生菜为试验品种,采用随机区组设计,设置磁化和灌溉水源2个因素,在日光温室条件下进行磁化处理和未磁化处理(对照)的淡水、再生水和微咸水(矿化度2.46g·L~(-1))灌溉的盆栽试验。结果表明:不同灌溉水经磁化处理后,pH和溶解氧含量显著提高,对电导率影响不显著,淡水、再生水和微咸水的pH分别提高7.06%、5.70%和6.61%,溶解氧含量分别提高11.03%、9.85%和10.29%。不同灌溉水源条件下加磁灌溉效果不同,淡水和再生水加磁灌溉促进生菜生长,显著提高生菜株高和株幅。淡水加磁灌溉的生菜地上部鲜重、地下部鲜重和水分利用效率较对照分别显著提高9.75%、14.85%和12.04%;再生水加磁灌溉的生菜地上部鲜重、地下部鲜重和水分利用效率较对照分别显著提高7.47%、15.62%和9.16%;但微咸水加磁灌溉的生菜地上部鲜重、地下部鲜重和水分利用效率较对照无显著差异。在所有处理中,淡水加磁灌溉的生菜地上部鲜重和水分利用效率均最高。而且不同灌溉水源加磁灌溉下,改善生菜品质,提高了可溶性蛋白、可溶性糖和维生素C含量,淡水和再生水加磁灌溉对生菜生长品质和水分利用效率的效果优于微咸水加磁灌溉。整体来看,淡水加磁灌溉处理下,生菜生长和品质最优。该研究结果为磁化水在农业节水方面的发展提供一定的理论依据。

设施牧草生产是解决牧草产能不足的有效途径，为了探明人工光植物工厂中多年生黑麦草(Lolium perenne)生产的适宜光强，研究了LED红蓝光光强[150、250、350、450、550μmol·(m~2·s)~(-1)]对多年生黑麦草产量及叶绿素、可溶性糖和氨基酸含量等品质特性的影响。结果表明，光强对黑麦草的产量影响较大，随着光强增大，产量提升。光强影响了叶绿素b含量和总叶绿素含量。第2次刈割时光强与可溶性糖、氨基酸和半胱氨酸含量以及DPPH自由基清除率呈极显著或显著正相关关系(P

为了探索不同红蓝LED光照强度对紫叶生菜生长及营养品质的影响,以紫罗莎品种紫叶生菜为研究对象,在红蓝光比值1∶1不变的条件下研究50μmol/(m~2·s)(RB50)、100μmol/(m~2·s)(RB100)、150μmol/(m~2·s)(RB150)和200μmol/(m~2·s)(RB200)4种光照强度对紫叶生菜生长、营养品质和光合特性的影响。结果表明:在RB150处理下,紫叶生菜生物量最大,具有较高产量,类胡萝卜素含量最高,在定植后25 d,SOD、CAT和POD活性最高,抗氧化能力最强;在RB200处理下,叶片可溶性蛋白含量比RB50和RB100处理分别增加80.30%和40.64%、叶片花青素含量比RB50处理增加51.5倍,叶绿素含量、净光合速率、维生素C含量显著高于其他处理且硝酸盐含量最低,RB200处理可促进紫叶生菜叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量的提高,从而促进光合色素的积累和光合作用的进行。因此,在红蓝光比值1∶1的条件下,光照强度较高时有利于紫叶生菜品质的提高,适当增加光照强度可提高紫叶生菜的生物量以及改善营养品质,可根据生产过程中的不同需求,通过控制植物工厂中光照强度,使得紫叶生菜的光合速率较高并具有优良品质。

[目的]筛选较优的光质组合,提高人工光植物工厂生菜产量和能量利用效率。[方法]以光强为200μmol/(m~2·s),R/B为4/1的红蓝光(RB)为对照,在光强为150μmol/(m~2·s),R/B为4/1的红蓝背景光基础上,分别添加50μmol(m~2·s)的绿光(G)、黄光(Y)、橙光(O)和远红光(FR)组成4种不同光质组合处理,分别用RBG、RBY、RBO和RBFR表示,对不同光质组合处理生菜的生长及形态、光合能力、能量利用效率等指标进行比较研究。[结果] RBG、RBO和RBFR处理生菜地上部鲜质量较RB处理分别增加14.5%,14.5%和30.8%,地上部干质量分别增加13.3%,24.1%和29.9%(P<0.05)。RBG处理可以增加生菜的株高、总叶面积、净光合速率和能量利用效率。与RB处理相比,RBY处理对生菜的地上部干、鲜质量影响不显著;RBO处理可以提高生菜叶片的光合能力和能量利用效率。RBFR处理可以增加生菜的地上部干、鲜质量,但在实际生产中,生菜叶片较易出现烧尖现象。[结论]RBG和RBO是工光植物工厂生产中较为合适的光质组合。

通过对生菜进行不同钾肥量级田间试验,研究钾对生菜产量和品质的影响。结果表明,在试验条件下,生菜的经济产量与钾的用量具有良好的二次曲线相关性:Y=-0.0389X2+29.904X+21994;施钾可显著增加生菜Vc含量,改善生菜品质;贮藏后,高钾处理的Vc含量损失率较低。但生菜体内的全钙含量随钾施用量的增加而下降。综合考虑钾对生菜品质、产量以及钙素吸收影响,钾(K2O)的施用量在240 kg/hm2左右较适宜。

采用常温贮藏、泡沫箱加冰贮藏和低温贮藏3种方式,观察其对采后新鲜生菜食用品质的影响。结果表明:生菜采收后,感官品质随贮藏时间的延长而下降,失重率和亚硝酸盐含量上升;低温贮藏能明显减缓生菜的失重率和亚硝酸盐的生成量,降低呼吸强度,推迟呼吸高峰的出现;泡沫箱加冰贮藏的效果差于低温贮藏,略好于常温贮藏。

[目的]探究红蓝光和外源钙对番茄果实生长及品质形成的影响,为高品质番茄果实生产提供理论依据。[方法]以‘浙樱粉1号’番茄品种为试材,采用1/2倍的霍格兰营养液,以椰糠为基质进行盆栽试验,试验共设4个处理,分别是叶面喷施蒸馏水+自然光(CK)、叶面喷施10 g/L CaCl_2溶液+自然光(Ca)、叶面喷施蒸馏水+补充红蓝光(LED)、叶面喷施10 g/L CaCl_2溶液+补充红蓝光(Ca+LED),其中在番茄初花初果期叶面喷施蒸馏水或者10 g/L CaCl_2,在果实转色期进行补充红蓝光或者自然光处理,取各处理第1穗和第2穗完全转色的番茄果实,测定不同处理番茄果实生长特性、氮代谢、糖代谢、品质以及不同组分钙含量,分析各个指标的相关性,并且采用主成分分析进行番茄果实综合评价。[结果]与CK相比,Ca处理番茄果实的单果质量、糖酸比、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别显著升高了38.45%,37.83%,40.80%和23.08%;LED处理番茄果实的糖酸比、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量分别升高了25.76%,11.30%,58.60%和22.84%,而可滴定酸含量降低了11.58%;Ca+LED处理糖酸比、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别显著提高了43.80%,30.49%和61.60%,番茄果实硬度、纵径和果型指数均有升高趋势,而可滴定酸含量降低了9.28%。Ca、LED和Ca+LED处理均能促进果实可溶性钙含量的升高。相关性分析表明,番茄果实的硝态氮与总酚含量存在显著正相关;可溶性蛋白与类黄酮呈极显著负相关,可溶性固形物与可滴定酸呈显著正相关;维生素C与类黄酮呈显著正相关,与可溶性钙呈显著负相关。不同处理番茄果实综合评价排名为Ca+LED>LED>Ca>CK。[结论]叶面喷施CaCl_2和补充红蓝光均能促进番茄果实生长和品质的改善,并以两者共同作用效果最好。

为探明光质交替对LED红蓝光连续光照诱导生菜生理伤害的削减作用机制，在环境可控的植物工厂中，采用水培方法和昼夜6次取样方法（明期6 h间隔取样3次，暗期2 h间隔取样3次）研究相同日光照累积量下LED红蓝光常规光照(NL，光强400μmol/（m²·s），光周期18 h/6 h,R/B=4∶1)、连续光照(CL，光强300μmol/（m²·s），光周期24 h/0 h,R/B=4∶1)和红蓝光交替连续光照(CL-A，红光320μmol/（m²·s）照射18 h，蓝光240μmol/（m²·s）照射6 h)对水培生菜生长、产量和昼夜自由基清除率（DPPH）及碳水化合物、活性氧和丙二醛（MDA）含量的影响。结果表明：光照处理12 d后生菜叶片产生了生理伤害并改变了植株形态。CL-A处理地上部鲜重、叶面积最高，冠幅更大，叶片伤害等级最低。按NL、CL和CL-A顺序，生菜叶片淀粉和蔗糖含量、DPPH呈现显著递增趋势，过氧化氢和MDA含量呈现先增后降趋势，而超氧阴离子含量呈现增加或先增后降趋势。光质交替削减了连续光照诱导的生菜产生的生理伤害，该研究结果为光质交替连续光照在人工光植物工厂中的应用提供了科学支撑。

为提高生菜的产量和品质 ,采用 2种基质 ,7种不同的施肥配方对生菜进行盆栽试验 .结果表明 :混合基质栽培的生菜 ,其产量 ,V- C,干物质、蛋白质含量比对应的无机基质栽培的高 ,硝酸盐含量降低 ,但粗纤维含量升高 ;同一基质栽培的生菜以有机肥 +化肥的处理产量较高 ,品质较好 ,V- C、蛋白质含量增加 ,硝酸盐、粗纤维含量下降 ,单施有机肥的生菜品质虽好 ,但单株产量过低 ,施完全营养液的产量虽高 ,但品质差 ,尤其是硝酸盐累积严重 ;无机基质栽培生菜的有机肥 +化肥处理中硝酸盐含量与产量、蛋白质与硝酸盐含量间呈显著正相关

【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。

研究了4种氮素形态配比(NO3--N:NH4+-N分别为100:0,75:25,50:50和O:100)对生菜(品种为“弘农”和“绿领”)生长、品质和叶片保护酶活性的影响。结果表明,随着氮素中氨态氮比例的增加,地上部和根的鲜重、干重逐渐降低,叶片数、叶长、叶宽、叶片含水量均显著降低,而根冠比则随着氨态氮比例的增加而上升;不同氮素形态配比处理对地上部生长的影响在定植10 d后才表现出显著差异。随着氮素中氨态氮比例的增加,SOD和POD活性逐渐增加,完全氨态氮处理下SOD和POD活性最高。定植后13 d内各处理叶片中的(MDA含量无显著差异,其后对于完全氨态氮处理和NO3-N:NH4+-N为50:...

【目的】研究不同有机基质对生菜产量和品质的影响,为探索有机生菜的栽培技术提供参考。【方法】将香菇菇渣、玉米秸秆、羊粪、珍珠岩按不同体积比混合配制成12种有机栽培基质,以V(沙土)∶V(羊粪)=10∶2为CK1、台湾美庭基质为CK2,采用随机区组设计,对散叶生菜进行有机生态型无土栽培试验,探讨不同基质配方的理化性质及其对生菜产量和品质的影响,并采用隶属函数评价各基质配方的优劣。【结果】12种有机栽培基质对生菜均有增产效应,较CK1的增幅为226.51%～746.86%,较CK2的增幅为6.19%～31.58%;有机栽培基质能有效提高生菜的VC和还原糖含量,其中VC含量较CK1的增幅为0.34%～...

【目的】探究不同光照强度以及补光模式的绿光对植物工厂中水培生菜生长及营养品质的影响,为绿光的供光策略提供参考。【方法】以8:00—20:00照射的强度为160μmol·m(-2)·s(-1)的LED白光(W)为基础光,在保证生菜正常生长的前提下,补充3种不同强度(30、60、90μmol·m(-2)·s(-1))的绿光(G),并通过调节绿光的供光时间点使之与基础白光形成重叠(O)和不重叠(N)两种供光模式,分别为W、WG30O、WG60O、WG90O、WG30N、WG90。N共6个处理,各处理间绿光补光时

【目的】在红光（R,660 nm）保持定量的条件下，探究不同绿蓝光比例（G/B）对罗勒（Ocimum basilicum Linn.）生长、气孔特征、光合能力以及能源利用效率的影响，为植物工厂罗勒高效节能生产提供技术支撑。【方法】在植物工厂环境下，以罗勒为试验材料，将生长19 d的罗勒幼苗分别置于RB(R﹕G﹕B=8﹕0﹕8，设为对照处理）、RG_1B_7(R﹕G﹕B=8﹕1﹕7）、RG_1B_3(R﹕G﹕B=8﹕2﹕6）、RG_1B_1(R﹕G﹕B=8﹕4﹕4）、RG_3B_1(R﹕G﹕B=8﹕6﹕2）、RG_7B_1(R﹕G﹕B=8﹕7﹕1）和RG(R﹕G﹕B=8﹕8﹕0)7种不同光质组合处理中，光照强度设置为160μmol·m~(-2)·s~(-1)，其中红光占50%，光照时间为16 h/d，光/暗期温度为25℃/23℃，相对湿度设定为65%，光期CO_2浓度设定为1 000μmol·mol~(-1)。试验处理13 d后测量罗勒的光合作用参数，处理19 d后测量其生长指标、气孔特征以及能源利用效率。【结果】除RG_1B_3处理外，添加绿光处理比对照显著提升了罗勒的株高、叶面积和干鲜重，不同绿蓝光比例（G/B）处理的地上部干、鲜重分别比对照提高了19%—51%和26%—64%；但除RG处理外，不同G/B处理间的叶面积和干、鲜重差异不显著。低G/B处理（RG_1B_7）仅降低罗勒下层叶片反面的气孔密度，随着G/B的增大，下层叶片正面及上层叶片的气孔密度均降低。总体上，叶片氮含量随着G/B的增加而降低，叶片氮含量和气孔密度的降低导致罗勒的CO_2同化能力、光利用能力下降，降低程度总体上随着G/B的增加而增大。由于绿光LED的发光效率比蓝光低，总耗电量随着G/B的增加而增加，本试验中仅RG_1B_7处理比对照显著提高了25%的电能利用效率；除RG_1B_3处理外，不同G/B处理比对照提升了30%—57%的光能利用效率，提升程度在除RG外的不同G/B处理间无显著差异；与对照相比，RG_3B_1和RG处理提高了罗勒上层和下层叶片水分利用效率，其中RG_3B_1分别提高了58%和74%,RG分别提高了67%和90%。【结论】结合罗勒生长和能量利用效率数据可知，RG_1B_7处理可被认为是植物工厂罗勒生产较为适宜的光质组合。研究结果可为明确不同绿蓝光比例对罗勒生长、光合特性及能源利用效率的影响规律提供参考，也为完善植物工厂环境下罗勒高效节能生产光配方提供技术支撑。