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。

针对温室单层栽培模式空间利用率低,资源浪费的问题,以阿奎诺生菜为研究对象,探究温室多层立体栽培结合人工补光模式对生菜产量、品质及电能利用率的影响。试验结果表明:栽培架中层和下层补光处理能显著提高生菜总干物质量。中、下层补光处理下,每增加1%日光照累积量(Daily light integral,DLI),单位面积产量分别增加0.6%和0.8%。栽培架中层补光处理、下层补光处理和对照上层不补光处理叶片比叶面积(Specific leaf area,SLA)比中层和下层不补光处理更小,即叶片更厚。高光强下生长的叶片在光合能力及光化学成分的形成有明显的促进作用,补光处理下叶片中的可溶性糖含量和叶绿素含量均高于不补光处理。在补光处理下虽然耗电量增加了,但生菜产量也明显提高了,补光处理下的投入/产出值与栽培架最上层不补光处理差异不显著为0.08～0.09kW·h/g,但均明显高于中、下层不补光处理的0.2～0.3kW·h/g,而且温室中采用3层栽培模式后,空间利用率提高了2倍。

【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。

【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

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。

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。

【目的】研究不同频率和占空比的间歇光对生菜生长及电能转换效率的影响,进一步细化适宜生菜生长的光频率和占空比。【方法】以生菜品种‘香港玻璃’为材料,以LED为光源,在保证日累积光量一致的情况下,通过调节频率、占空比和照光时间,设置1Hz/50%/24h(T1),1Hz/75%/16h(T2)和10kHz/75%/16h(T3)3个间歇光处理,以连续光处理10kHz/100%/12h作对照(CK),研究不同频率和占空比的间歇光对生菜生长、品质、叶绿素含量、净光合速率及电能转换效率的影响。【结果】除T1处理外,

选用中型玻璃温室、中型塑料温室和大型塑料温室3种日光温室,采用立体A字架模式下,基质栽培‘章姬’草莓,研究温室环境对立体栽培草莓光合的影响。结果表明:立体架上层草莓根际温度高于中、下层。上层草莓叶片净光合速率日变化呈双峰型,而中、下层呈单峰型。面东与面西草莓叶片净光合速率及光合有效辐射日变化在中、下层有显著差异。中、下层叶片日平均光合有效辐射值分别为上层的51.21%～62.49%和33.64%～44.86%,日平均净光合速率分别为上层的62.42%～77.98%和42.14%～53.51%。表明‘章姬’草莓对弱光环境具有一定的适应能力。相关性分析结果显示,温室立体栽培模式下草莓叶片的净光合速...

[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。

为探究日光温室立体栽培的光温效应,以‘章姬’草莓为试材,分析测定支架型、双H型和A字型3种立体栽培架的光温条件,及其对草莓早期产量和果实品质的影响。结果表明,不同立体栽培架的光温条件差异较大,不受遮光影响的支架型、双H型上层和A字型上层有较好的光温条件。光合有效辐射对草莓的早期产量影响较大,相关性分析显示早期产量与光合有效辐射极显著相关,相关系数为0.70。不同立体栽培架上栽植草莓的硬度、可溶性固形物含量和平均单果重没有显著差异。

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】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】研究南方双季稻区晚稻季条件下,不同栽培方式对不同类型晚粳稻产量、生育期及温光利用的影响,为适宜栽培方式及相匹配粳稻品种类型规划提供科学依据。【方法】以迟熟中粳、早熟晚粳、中熟晚粳和迟熟晚粳4种不同生育类型品种为试验材料,采用手栽、抛秧、机插3种栽培方式,系统比较不同栽培方式对不同品种类型晚粳稻产量、生育期及温光利用的影响。【结果】不同类型品种晚粳稻产量均表现手栽>抛秧>机插的趋势,不同栽培方式间产量差异达到显著或极显著水平。与手栽比较,两年抛秧方式减产率为6.05%—25.70%,机插方式减产率为9.94%—39.04%;手栽方式产量最高的原因是其总颖花量、结实率和千粒重均较高。抛秧和...

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

为探究LED脉冲光对作物叶绿素荧光特性的影响,本研究以玻璃生菜为研究对象,设计了14个频率(1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1 024、2 048、4 096和8 192Hz)和5个占空比(20%、40%、60%、80%和100%)组合的脉冲光,利用双通道PAM-100荧光仪测定了不同脉冲光处理下生菜叶片的叶绿素荧光参数。结果表明:低频率(