棚补光照明系统对番茄生长的研究

随着我国农业技术水平不断提高,农业经济得到了极大的发展。通过温室大棚不仅可以让 人们吃上反季节蔬菜,而且也可以确保番茄的生长质量得到显著增强。通过利用棚补光照明系统可 以显著提高番茄的生长品质,确保番茄的产量和品质全面提高。本文通过对棚补光照明系统的具体 应用进行分析,明确棚补光栽培的技术效果。     

弱光条件下不同补光方式对设施番茄幼苗生长的影响

【目的】研究弱光条件下不同补光方式,对冬季设施栽培番茄幼苗生长指标及光合特性的影响。【方法】以时研番茄为试材,三种不同补光方式处理,CK:自然光照条件;T1:8 h非连续补光07:00~11:00、19:00~23:00延长早晚补光方式;T2:12 h连续补光07:00~19:00的辅助日光补光方式,对设施内番茄幼苗生长的影响。【结果】非连续光照8 h(07:00~11:00、19:00~23:00)早晚延长补光方式,即在自然光照条件下,打破黑暗3~4 h较连续光照(07:00~19:00)辅助日光补光方式,番茄幼苗的叶面积增长16.17%,叶面积增长速率加快,干物质积累显著提高23.39%,光合能力增强约22.22%,壮苗指数明显增加。【结论】打破黑暗3~4 h补光方式使幼苗品质得到了提高,并减少能耗,节约能源,为最优处理。     

植物补光技术对西安地区日光温室番茄生长的影响

为探讨植物补光灯在设施作物栽培上的应用效果，对比日光温室番茄在补光和不补光2种条件下的生长情况，探究补光对西安地区日光温室番茄生长的影响。结果表明，补光后番茄株高、茎粗、叶片数、单株花数均较不补光高。随着补光时间的延长，补光后番茄株高、茎粗、叶片数、单株花数与不补光的差异增加。补光后番茄产量和产值均较不补光高，经济效益显著。利用植物补光灯补光对番茄植株营养生长及产量增加均有促进作用，说明植物补光灯在西安地区设施蔬菜种植中具有一定的推广意义。     

植物生长灯不同补光时间对日光温室番茄产量及品质的影响

[目的]研究植物生长灯适宜的补光时间。[方法]以浙粉702番茄为材料,通过植物生长灯设置不同梯度的补光时间,研究不同光周期对番茄生长的影响。[结果]补光7 h对株高、果实纵茎及座果率影响最大,与对照相比,分别提高5.8%、6.1%及7.5%;补光9 h对果实品质提升及增产效果明显,可提前6 d采收,产量比对照提高3.6%。[结论]日光温室秋冬番茄栽培用植物生长灯补光在开花前每日补光7 h、开花座果后每日补光9 h较好。     

新型LED植物补光装置的开发及应用

本文设计了适用于园艺设施栽培的新型LED植物补光装置,该装置以LED灯珠为光源,依照植物生长规律所需要的太阳光,用LED灯管代替太阳光在植物生长的各个阶段进行不同强度的补光照射,提高植物的生长效率。本文所开发的LED补光装置光源为红光LED(650~660nm)、蓝光LED(420~430nm)和远红光LED(720~730nm)。     

补光对秋冬茬设施番茄生长发育、产量及品质的影响

研究不同比例红蓝光对番茄生长、生理以及酶活性的影响,以期探寻促进设施番茄生产的补光措施。以亚蔬三号番茄为试材,设置3组不同红蓝光比例的处理（红蓝光1∶3、2∶2、3∶1）,以不补光为对照（CK）。结果表明：红蓝光1∶3处理较其他处理显著提高番茄茎粗、根和茎的干物质积累,以及叶片中脯氨酸含量、果实产量;红蓝光2∶2补光处理的番茄果实和叶片的干鲜重以及SOD的含量均有提升;红蓝光3∶1补光处理的番茄株高有提升。结合实际生产,红蓝光2∶2处理适合于宁夏中部干旱区秋冬茬设施番茄补光。     

育苗温室幼苗生长调节光照调控系统的设计

针对光照光质、光照强度以及光照时间对幼苗生长发育的影响,提出结合幼苗不同生长阶段、特定光质补光与定时长定量决策的精确补光方法,设计了依据作物生长阶段、生长状态以及培育目标自适应精确补光的光照调控算法。以单片机为控制器,设计了光质可调、可定时定量的LED精确光照调控系统,可根据幼苗生长阶段、生长状态,结合幼苗形态调整补光决策确定补光光质光量和时长,通过PWM调整LED输出光质光强。测试试验结果表明,该系统可满足作物不同生长阶段对不同光质光量的需求,并可根据不同培育目标、不同生长状态,及时调整补光策略。该系统的自适应光质光量时长可调的特点能够满足对幼苗形态调节补光的需求,相对传统光源改善了光照环境,提高了能源利用率。     

LED补光系统对设施园艺作物的影响

光照是影响设施园艺作物生长发育的主要生态因子之一,设施栽培中光照不足会严重影响园艺作物的生长和发育,LED等人工补光系统可按照植物对光照的需求对作物生长环境进行调控,与传统光源相比,LED补光系统以其高效节能、方便可控等优点而被广泛应用,但是LED补光系统的实施存在一定的问题,限制了在中国发展。本文通过介绍LED补光系统的特点与国内外的发展现状,总结LED补光系统对设施园艺作物形态特征、光合特性、成花过程、果实品质及相应的分子调控机制的影响,阐述LED补光系统现有的不足,并展望未来的发展方向,旨在为LED补光系统在设施园艺上的应用提供借鉴与参考。     

日光温室番茄生长状况与小气候因子研究

在日光温室中进行番茄生理生态特征的实时监测,可以及时了解和掌握植物的生长状况,最重要的是可以依此确定不同的调控措施对番茄生理效应所产生的差异。本文通过试验研究,对日光温室中番茄生长规律与光照气象因子之间的关系进行分析,以建立设施番茄栽培生长发育气象动态模型,以期为设施番茄阴雨天气光照精准管理提供理论依据。     

植物生长钠灯补光对越冬茬大棚水果番茄生长的影响

在冬季和早春的大棚种植环境下,以桃星水果番茄为试材,利用专门研制的植物生长钠灯对水果番茄生长进行了连续3a的人工补光栽植试验,探索宁波地区大棚水果番茄越冬生产的技术基础,促进优质、高效和绿色的补光设备在现代设施农业生产的示范推广。结果表明,植物生长钠灯补光可以促进水果番茄光合作用,加速水果番茄植株生长,提早果实成熟采收期;增强抗病和耐寒的能力;提高了果实品质和产量;综合经济效益极佳。     

LED补光对日光温室番茄生长和产量的影响

在日光温室中采用LED灯管和高压钠灯(HPS)为光源,研究了不同LED光质晚间和早晨补光2h对目光温室番茄生长和产量的影响。结果表明,不同补光处理方式对日光温室番茄生长和叶片生理参数具有显著影响。与无补光对照相比,除高压钠灯晚间补光处理外,其他LED补光处理显著提高了番茄的株高,红蓝光LED早晨补光处理提高了茎粗。红蓝光LED晚上补光处理番茄叶柄数和生长点到第4叶柄处长度指标最高,红蓝光LED早晨补光处理和HPS处理次之。叶片叶绿索含量(以叶绿素仪测得SPAD值表示)以红光LED补光处理最高,HPS处理最低。补光也影响番茄叶片的光量子效率,以HPS处理最高,红蓝光LED晚上补光处理、红蓝光LED早晨补光处理最低。不同补光处理方式对日光温室番茄果实产量和地上部鲜重没有显著影响。     

设施补光对苏州地区“秋延后”番茄生长的影响

以‘金陵美玉’番茄品种为材料,研究不同补光处理对番茄生长发育的影响。结果表明:C1和C3处理比CK处理提前20 d上市,采摘总产量中C1和C3处理分别是CK的4.1倍和5.0倍。除单果重外,C1和C3处理的各产量构成因素显著高于C2和CK。定植后35 d和50 d,C3的株高和茎粗最大、CK最小。定植后70 d和80 d,C1的株高和茎粗最大、CK最小。C1处理和C3处理的单株产量与C2的单株产量分别是CK的5.5倍和3.07倍。补光可提升叶绿素含量,减少病虫害,降低冬季低温弱光高湿等不利环境的影响。点光源冠层补光+线光源丛间补光(C1)更有利于苏州地区“秋延后”设施番茄的栽培。研究结果对该区域的黄瓜、辣椒、草莓等设施果菜或浆果的冬春季栽培具有示范和借鉴作用。     

寡日照天气对设施番茄生长影响模拟研究

为了定量化表征寡日照天气对设施番茄生长的影响,本研究基于EPIC模型(erosion-productivity impact calculator)的作物生长模块,构建了寡日照条件下设施番茄生长模型。考虑低温的影响,对株高的模拟方法进行了改进。利用4个不同播期秋冬茬番茄栽培试验数据对构建模型进行参数率定和检验。结果表明,该模型可以模拟寡日照天气条件下设施番茄株高、地上部生物量和叶面积指数的变化,模拟值与实测值的相对误差分别控制在16%、10%和16%以内。根据2012-2015年11月份的温室气象数据设定不同的情形,模拟设施番茄的生长状况。结果表明,寡日照天气对设施番茄地上部生物量增加的影响要大于对叶面积指数和株高的影响。该模型可用于定量描述寡日照天气对设施番茄生长过程的影响,可为制定设施番茄合理的环境调控策略提供指导。     

不同LED补光光源对樱桃番茄产量和品质的影响

为研究LED 补光对温室樱桃番茄产量和品质的影响,探讨设施栽培中利用补光手段实现增产和提高品质的调控新途径,以哈金龙樱桃番茄为试验材料,在温室条件下采用LED灯带和LED灯管对定植后樱桃番茄进行侧面补光,光源光通量密度为100μmol/m²·s,每天补光12 h (8:00~20:00),测定分析不同补光处理下樱桃番茄果实产量和品质的变化。结果表明,LED灯管和LED灯带补光处理的樱桃番茄挂果数、总产量和单果重均显著高于对照,且LED灯管处理效果较好,挂果数、总产量和单果重分别提高48.91%、94.86%和30.86%。LED 灯管补光处理能显著提高樱桃番茄果实的品质指标,VC、可溶性蛋白、游离氨基酸、可溶性糖和蔗糖含量均显著高于对照,番茄红素,花色苷、类黄酮和可溶性酚含量均最高,番茄着色最好。     

不同补光条件对冬季栽培甜罗勒生物学性状及精油成分的影响

[目的]研究不同补光条件下冬季栽培甜罗勒（Ocimum basilicum L.）的生物学性状及精油成分。[方法]将甜罗勒覆膜种植,并进行冬季补光对照,分析甜罗勒全生长过程生物量和精油含有率的变化,研究不同补光时间对甜罗勒不同生长阶段的影响。[结果]补光有利于甜罗勒生物量的增加,长补光的甜罗勒单株鲜重可达740g,精油含有率略低,为0.08ml/100gFw。[结论]该研究为进一步建立优化的冬季甜罗勒种植模式提供了科学依据。     

基于单片机的温室环境控制系统设计

针对一般农户和中、小设施农业企业温室环境控制的需求,以单片机为智能控制核心,研究开发了手动控制和自动控制相结合的温室环境控制系统。该系统能够根据温室作物生长需要,实现滴灌、喷灌、通风、LED补光、加温等调控方式的智能化操作。以番茄幼苗为测试样本,为期20 d的应用性能测试结果表明,该控制系统实时性强、可靠性高、控制性能好,能有效促进番茄幼苗的生长。     

设施樱桃番茄产业概况及研究进展

樱桃番茄是联合国粮农组织优先推广的“四大蔬果”之一,在全世界广泛种植,我国近几年也发展迅速,设施栽培樱桃番茄面积不断扩大,已成为乡村振兴、都市农业等现代农业主角。但设施番茄生产上还存在不少问题,主要有3个方面：一是缺乏优良国产品种,目前生产上优良高效品种大都是从国外引进的;二是营养管理不够精准;三是缺乏可用的植株生长模型,以及设施设备落后、智能化程度低等。从我国华南设施樱桃番茄产业需求出发,根据设施栽培专用品种培育研究、植物工厂化技术及智能化设施设备研发等国内外相关研究成果,分析总结了广东省农业科学院相关研究团队的最新研究进展,特别是设施栽培樱桃番茄种质资源收集与创新、品种培育以及工厂化栽培模式研发与应用,并依据华南地区气候特点对樱桃番茄设施栽培突破性新品种的培育、设施设备的优化以及工厂化生产技术模式的未来研究进行了展望。     

番茄水肥一体化智能精准灌溉系统研究

研究设计出一套番茄生产高效、高产的自动化水肥一体化精准灌溉系统。该系统采用先进的微电脑技术、传感器技术,以高性能的单片计算机为核心,配合研究设定的番茄不同生长阶段所需肥水阈值,通过智能手机终端应用软件(APP)控制,实现番茄水肥一体化智能精准灌溉。该智能系统可以有效地提高温室番茄生产力和肥水利用效率,节约肥水资源的使用量,为现代农业生产提供有力的技术支撑。     

温室大棚LED智能补光自适应控制系统

为了促进温室大棚内作物在适宜和充足的光照环境下生长,采用LED技术设计了温室大棚智能补光自适应控制系统,系统主要由补光区控制节点、数据集中管理服务器和农户智能手机组成。补光区控制节点基于嵌入式处理LPC2129设计,利用光感器件采集红/蓝光强信息,并根据数据集中管理服务器上的农业专家系统的指导,输出不同占空比的PWM信号给LED,将光强自适应调整到合适状态。同时,农户可通过智能手机登陆数据集中管理服务器查看温室大棚内的光照和设备运行状态等信息,实现了对温室大棚的远程管理。通过番茄对比试验结果表明,设计的LED智能补光系统对温室内光照控制精准,比固定光强LED补光和未补光的产量分别提高了10.73%和38.47%,而消耗的电量则比固定LED补光方式降低了38.5%。     

不同补光时段对夏黑葡萄生长及光合特性的影响

通过探究不同补光时段对设施栽培夏黑葡萄生长和光合特性的影响，明确利于设施葡萄生长和树势营养的最佳补光时段，为葡萄设施栽培提供理论支撑。以5年生夏黑为试验材料，在大棚避雨生产模式下，采用以红光为主波段的红蓝光LED灯作为光源，设T1(05:00—21:00)、T2(05:00—09:00)、T3(17:00—21:00)3个不同时段的补光处理，测定葡萄新梢生长、叶片营养、叶绿素含量、光合特性指标和果实品质。结果表明，设施栽培模式下，人工补光增加了夏黑葡萄新梢前期生长的粗度，缩短了节间长度，提高了叶片叶绿素含量，延缓了老叶叶绿素的降解，延长了叶片功能期，3个补光处理的嫩叶叶绿素含量与对照相差不大，而老叶的叶绿素含量都显著高于对照。补光处理增加了叶片中氮、钙、镁的含量，增加了叶片面积和干物质含量，T1处理果实单粒质量增加9.09%,果实品质与对照无显著差异。本研究中夏黑葡萄净光合速率日变化呈双峰型，高温是夏黑葡萄光合午休的主要原因；人工补光提高了葡萄光合作用的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、光饱和点，T1、T2处理的光合特征参数(除胞间CO₂浓度外)均与对照呈显著性差异...