LED在农业与生物产业的应用与前景展望

随着光电技术的发展,LED在农业与生物领域的应用正逐渐受到世界各国的广泛关注。LED不仅具有体积小、寿命长、耗能低、波长固定与低发热等优点,而且还能根据植物需要进行发光光谱的精确配置,实现传统光源无法替代的节能、环保和空间高效利用等功能。通过对LED在农业与生物领域研究现状的详细阐述,重点介绍了LED的光源特性及其在设施栽培、组织培养、植物工厂和太空农业等方面的应用进展,并对LED在人工补光、植物工厂、生命保障系统以及与新能源结合等方面的应用前景进行了分析和展望。     

基于现代农业视角下的农业科技推广人才需求

当今社会,信息技术和生物技术已逐渐成为现代农业的先导。信息技术的应用,推动了农业的转型,突破了传统农业的弱势;而生物技术的应用,则进一步拓展了生物种质资源,使杂交技术的优势更加突出。可见,现代农业在技术方面具有更高的要求,正因如此,为了促进我国农业的稳健发展,有必要深入分析现代农业视角下的农业科技推广人才需求。     

农业物联网技术在现代农业中的应用——以济南市为例

【目的】推进农业物联网技术与现代农业生产深度融合,构建现代化农业生产、经营、管理体系,形成现代农业新业态和新格局。【方法】调研济南市农业物联网示范推广的发展思路和实际应用情况,找出促进农业物联网推广应用的办法。【结果】近年来济南市创新模式,引进并示范推广了多项农业物联网先进技术,应用涵盖了种植、养殖和农产品加工等领域,覆盖农业全产业链等多个环节,促进了济南市由传统农业向现代农业的发展。但是存在成本高、技术标准研究和制定滞后、产业体系不完善等瓶颈问题。【结论】突破济南市农业物联网发展存在的瓶颈问题,应通过加强顶层设计、探索农业物联网发展新模式、完善农业物联网产业体系以及推行标准先行策略促进农业物联网健康发展,促进现代农业向高效、精准、环保发展。     

无人机技术在现代农业工程中的应用探讨

进入新时期后,先进机械、现代技术在农业生产领域得到十分广泛的应用,显著提升了农业生产效率,促进了现代农业的发展。无人机技术由于具备良好的灵活性和较高的作业效率等优势,在现代农业工程中具有较广的应用范围。就现阶段而言,无人机技术主要在农业生产信息获取、农事操作等领域集中应用,应用范围还比较狭窄。同时,技术、人才等因素也阻碍到无人机技术的应用与发展。因此,需进一步深化无人机技术研究工作,加大无人机技术推广力度,以便推动现代农业的发展进程。     

光电子农业及其在设施园艺中的应用

光电子农业是将光电子技术广泛地应用于现代种植、养殖、水产和病虫害防治等领域,促进农业增产增收、节能无害的一种新型农业技术。文章论述了光电子农业在设施园艺中的应用,提出了光的7个维度,分析了光电子农业在设施园艺中应用的必要性,探讨了光电子农业在园艺设施创新中的应用,最后给出了光电子农业在设施园艺中应用的几个实例。光电子农业的发展,有助于研究和解决现代农业所面临的挑战,为现代农业的发展提供理论、实验和技术上的支持,并为现代农业技术的交流和推广提供实用化和市场化的产品和技术。     

浅析“互联网+”在现代农业中的运用及发展研究

正随着网络信息技术的不断发展,互联网技术在农业领域发挥了重要的作用。在互联网+现代农业发展中,农业科技成果的转化率提高,推动了农业技术推广和农业智能化网络平台建设,实现了中国农业的可持续发展。将互联网技术应用到农业技术推广中,促进农业技术更快更好发展,对建设世界水平农业具有重要意义。一、"互联网+现代农业"的概念互联网+现代农业可构建一种全新的农业发展模式,主要是通过利用信息通信技术与互联网     

浙江：为农村低收入群众增收致富提供科技支撑

据浙江省科技厅消息,近年来,浙江省科技厅紧紧围绕现代农业、美丽乡村和农村民生时科技的迫切需求,突出粮食与主要农产品有效供给、山地农业与农林生态环境、现代农业装备与农用物资、食品产业与质量安全、农业生物产业、关丽乡村镇建设与农村民生等6个农业科技重点发展领域,全面增强科技对现代农业和新农村建设的引领能力,为促进欠发达乡镇低收入农户增收提供更强技术支撑。     

生物健康农业新理论和新体系构建

在分析生态农业、有机农业、绿色农业等现代农业生产方式利弊的基础上,我们提出全新的生物健康农业(Biology Healthy Agriculture),是指运用先进的生物技术和生产工艺栽培各种农作物或养殖农业动物,实现大健康理念、生物技术与农业的和谐“联姻”,并融入乡村旅游与休闲农业,生产安全健康终端农产品的一种现代农业生产方式。系统论述了生物健康农业新理论和产业化发展的理论要点,从发展遵循的原则与功能定位、区域产业体系和支撑技术体系与发展目标等方面阐述了生物健康农业产业体系的构建,以及我国发展生物健康农业的必要性、优势以及意义,以期为提高农产品质量安全和营养品质以及市场竞争力、促进现代农业可持续发展、提高居民健康水平和精神需求提供依据,从而通过生物技术和大健康产业的融合,实现传统农业的跨越式发展,打造现代农业的升级版。     

现代农业机械化与农业种植技术间的关系

正一、农业生产机械和种植领域相关性分析农业种植生产机械化是现代化类型农业的主要标志之一,现代农业种植领域在发展中已经将愈来愈多的生产机械应用到了农业生产领域之中,在现代农业发展中不仅仅是要单纯的将生产机械引入到农业种植领域,更重要的是要能将农业领域中的生产机械和各种农业种植技术相结合,使得农业领域种植技术的发展能有更全面的效果。农业种植技术和现代农业机械化是农业发展中两个重要组成部分,农业     

生物炭对土壤肥料的作用及未来研究

随着社会经济的飞速发展，农业技术也得到了长远的发展，对于新型农业先进农业技术的需 求成为了现代农业发展的特色。尤其是其中的生物炭在土壤肥料中的应用，因为其独特的作用属性， 在不断的深入探索过程中得到了现代农业的认可，本文作者通过生物炭的实际应用情况，阐述了生物 炭对于土壤肥料发展的作用和对于现代农业的影响，并对生物炭土壤肥料发展的未来提出了自己独 特的看法。     

4种集鱼灯在灯光罩网作业中的渔获效果分析

为分析LED集鱼灯是否适用于南海近海灯光罩网渔业,本研究进行了3种LED集鱼灯与1种传统金卤灯的生产对比试验。研究发现:(1)试验使用的LED白光灯的相对光谱功率分布有2个波峰,分别在蓝光波段,绿光、黄光波段,LED绿光灯有1个波峰为绿光波段,LED蓝光灯有1个波峰为蓝光波段,金卤灯有多个波峰,峰值波长主要在红光波段;(2) 3种LED集鱼灯的渔获率均高于金卤灯,其中LED白光灯渔获率优势明显;(3) 4种集鱼灯渔获的共同优势种为中国枪乌贼(Loligo chinensis),其中LED白光灯的渔获率明显高于其他灯具;(4)单因素方差分析结果表明LED白光灯与金卤灯捕获的中国枪乌贼的胴长、体质量均无显著性差异。研究认为LED灯尤其是LED白光灯适用于南海近海灯光罩网渔业。     

LED光源对结球甘蓝(Brassica oleracea var.Capitatal)不定芽再生的影响

为探索不同光源对结球甘蓝(Brassica oleracea var.Capitatal)不定芽再生的影响,采用LED红光、LED黄光、LED蓝光及对照荧光灯光源,选用12-1、12-2、12-3三个结球甘蓝材料进行了研究。结果表明:在LED红、黄、蓝色光源下,外植体愈伤组织的诱导率达100%;在不定芽的诱导中,LED红光的诱导率显著大于LED黄光,与荧光灯没有显著差异,平均诱导率高低依次为:红光>荧光>蓝光>黄光;在继代过程中,从再生系数看,LED红光与LED黄光存在显著差异,与荧光灯存在较明显差异,再生系数高低依次为:红光>蓝光>荧光灯>黄光;在根的诱导中,平均诱导率高低依次为:荧光>红光>蓝光>黄光,培养期间观测发现,LED光源下诱导的根粗壮,须根多,LED红光最明显;但在LED光源培养下有明显的褪绿和瓶壁凝露现象,LED红光下凝露最重;LED光源下先长愈伤组织再长腋芽,叶片变小且易碎,生长势弱,蓝光光源下节间伸长有明显的徒长现象;而荧光灯光源愈伤组织少,腋芽生长正常,没有出现以上现象。     

Effects of light-emitting diodes on tissue culture plantlets and seedlings of rice(Oryza sativa L.)

Light-emitting diodes(LEDs) are a new light source with low energy consumption and high photoelectric conversion efficiency, and they can satisfy the energy-saving needs of plant culture systems. However, the effects of LED light sources on rice tissue culture and rice seedling cultivation are poorly understood. This study aimed to evaluate the effects of LEDs on the growth of tissue culture plantlets and seedlings of the rice(Oryza sativa L.) cultivar Nipponbare. The best light source for rice tissue culture was different from that for rice seedling cultivation. Blue(B) LED light was the most appropriate light for rice tissue culture. Under a B LED light, the time required for callus proliferation, differentiation and regeneration was the shortest, and the frequency of plantlet initiation, differentiation and regeneration was the highest. A blue:red(B:R)=1:1 LED light facilitated the growth of rice seedlings and produced the highest chlorophyll and carotenoid contents and photosynthetic rates in the rice seedlings. Abundant photosynthetic products were more effectively generated in the rice seedlings under the B:R=1:1 LED and R LED lights than under the B LED light. B LED light is the most appropriate light for rice tissue culture plantlets and can be used as an alternative light source for rice tissue culture, and B:R=1:1 LED light facilitated the cultivation of robust rice seedlings and can be used as the primary light source for rice factory seedling cultivation.     

LED光源在农业照明领域的市场需求分析

基于LED光源的农业照明在欧美国家得到了大力发展,各国政府都在积极推广LED农业照明,中国在农业照明领域的LED技术兴起于最近几年.实践证明,LED光源可以完全替代自然照明和传统人工照明,并根据农作物不同的生理时段调节光照波长,缩短了农作物的生长周期、增加产量、减少病害、提高了农产品品质.研究了LED光源在农业照明领域的优势,并对LED光源在农业照明领域的市场潜在需求进行分析和统计,结果表明LED光源在农业照明领域的应用前景广阔,市场潜力巨大.     

LED单色光对兔行为及同期发情影响的机理研究

探讨不同LED光色对兔行为及同期发情影响的分子机制。行为学观察在6 m×6 m正方形漏缝木地板平台上进行,四周用敞门兔笼合围,每边6个兔笼,笼内均匀放置常规乳头式饮水器及料槽,兔笼上方60 cm处分别安装LED灯带,向下投射LED红光(660 nm)、绿光(540 nm)、蓝光(480 nm)和白光(400~760 nm),光照强度均100 lx,时长为12 D:12 L,每周随机调整1次LED灯带位置,确保LED光色成为唯一变量,摄像头记录并统计母兔选择性停留行为。LED光色试验是将不同LED光色下300只单笼饲养的后备母兔随机平均分成5组,每组3个重复,每个重复20只。兔笼上方60 cm处向下投射LED红光(660 nm)、LED绿光(540 nm)、LED蓝光(480 nm)和LED白光(400~760 nm),对照组为白炽灯(400~1 050 nm)。正式试验中,每周五至周日18:00至次日06:00,时长为12 h,光照强度均为100 lx,预试期7 d,正试期90 d。结果显示:不同LED光色能够影响母兔活动空间的选择,LED红光环境更易被母兔接受并停留,其停留频率分别比LED绿光与LED蓝光高13.1%和11.6%,差异显著(P<0.05)。LED红色光及白炽灯组后备青年母兔血清中的β-内啡肽、5-羟色胺浓度显著(P<0.05)高于LED绿光组及LED蓝光组;LED红光环境中皮质醇浓度显著(P<0.05)高于LED绿光组。LED红光组母兔同期发情率与白炽灯对照组及LED白光组相比,分别提高20.89%和10.51%,差异显著(P<0.05)。LED红光组母兔视网膜内Opn4基因表达量显著高于白炽灯组和LED绿光组(P<0.05)。不同LED光色对特定时间段(23:30至次日00:30)母兔血清MLT含量有影响。与LED绿光组相比,LED红光组环境中母兔血清MLT含量低10.32%,差异显著(P<0.05)。与LED白光相比,LED红光能显著(P<0.05)抑制松果体内Aanat mRNA的表达(P<0.05)。LED红光组母兔松果体中Mel1a mRNA表达量显著高于LED绿光组和蓝光组(P<0.05)。总之,规模兔场短日照季节周期化繁殖生产中,每周连续3 d于晚间18:00至次日凌晨6:00之间,采用100 lx LED红光进行补光,可提高母兔同期发情率,LED红光能够通过视网膜-松果体路径对兔行为及同期发情产生影响。     

不同光质对叶用莴苣种子萌发和幼苗酶活性的影响

利用LED光源研究了不同单色光质及其组合(红光、蓝光、红光∶蓝光=10∶1)对叶用莴苣不同品种种子萌发及幼苗叶片酶活性的影响.结果表明:LED光源光质处理对叶用莴苣种子萌发有促进作用,不同单色光质对种子萌发的作用效果不同,各种光质间存在差异性.各光质处理下不同品种种子发芽率与荧光灯(CK)没有显著差异,但LED-R提高了种子的发芽活力,LED-B提高了种子发芽指数,单色光质处理下‘奶油生菜’的胚根长度均比对照增加.荧光灯有利于增强幼苗过氧化氢酶(CAT)活性,蓝光下超氧化物氧化酶(SOD)活性最高、过氧化物酶(POD)活性最低.同一光质下品种间各生长指标和酶活性有差异,光质对‘奶油生菜’在设施弱光环境下的生长有明显促进作用.     

LED在植物离体培养中的应用与前景

LED具有低能耗、体积小、单色性高和使用寿命长等普通人工光源所不具备的优点,在植物离体培养中的应用越来越广泛。本文就LED的特点及其在植物离体培养中的应用情况和存在的问题进行了概述,并简要分析了LED在植物离体培养中的应用前景。     

单色光谱LED灯在温室害虫诱杀中的应用

研究一种基于LED的温室环保杀虫灯,进行不同颜色LED灯杀虫效果的对比试验,结果表明,白色LED灯杀虫效果最好,绿色、蓝色杀虫效果较好,黄色次之,红色最差。     

温室植物生产用人工光源研究进展

光是植物光合作用的能量源。温室植物体中的叶绿素a和叶绿素b分别吸收600～700nm的红光和400～520nm的蓝光进行光合作用。光同时是植物形态形成的信号源。600～700nm的红光能降低植物体内赤霉素的质量分数,从而减小节间长度和植株高度;而700～800nm的远红光能提高体内赤霉素的质量分数,从而增加节间长度和植株高度。基于温室植物对光的需求,分析了目前使用的温室传统人工光源的特性和存在的问题。发光二极管（LED）光源较传统人工光源具有明显的优势,但受限于单颗提供的光照度有限,必须组合使用才能满足温室植物正常生长发育对光的需求。尽管LED光源已成功应用于组培苗栽培,但组培室中组培苗的受光特性完全不同于温室作物,所以针对温室应用的LED成套光源有必要进一步研制。参32