植物无糖组培快繁装置及其环境控制系统的研制

针对常规植物组培存在的问题,从植物无糖组培实用化角度出发,研制了带有新型CO2施放装置的180 L植物无糖组培容器及其环境控制系统,采用小流量控制、三通阀调节和PWM控制方式,实现了对CO2浓度的精确控制,控制精度达到±50 μmol·mol^-1;采用穴盘覆膜与气体循环吸附相结合的方式实现了对容器内相对湿度的自动控制,控制精度达到±22%.通过圆叶海棠的无糖组培的试验,结果表明,该系统对组培苗的生长环境和生理品质的提高具有显著的促进作用.     

植物无糖组织培养环境控制中的问题及对策(一)密闭式组培间的环境控制

20世纪80年代后期，日本千叶大学的Kozai教授在原有的植物组织培养方法的基础上，提出了一种新型组织培养方法——无糖组织培养（Sugar-free micropropagation），又称光自养微繁（Photoautotrophic micropropagation）。该技术是环境控制在农业生产中的典型应用，其特点是采用人工环境控制手段，用CO2代替糖作为碳源，提供适宜植株生长的光、温、水、气、营养等条件，促进植株的光合作用，从而促进植物的生长发育和快速繁育。此法优点在于：培养基中不用添加糖和生长调节物质，只是通过提高培养器内的光照度、CO2浓度以及气流交换速度等来增强组培植物的光合速率。由于该技术尽可能多地依靠组培苗自身的光合能力，解决了传统组培技术由于培养器内CO2浓度过低、气体交换不足以及弱光环境等对组培植株的光合能力提升的制约，简化了培养程序，植物苗的成活率和质量大大提高。同时，该技术的应用也为组织培养的工厂化、规模化提供了契机。然而，良好的环境控制是该技术高效应用的前提，而目前我国对组培物理环境因子的调控及其控制系统的研究尚处于起步阶段，且多数研究集中于大型组培箱及其强制供气系统，组培间环境控制方面研究较少，有关组培室内物理环境综合调控技术的相关报道也比较欠缺。因此，有必要对组培室内温度、光照、相对湿度和CO2浓度等物理环境因子变化规律、相互关系及其综合控制技术进行深入研究，以推动光独立组织培养技术在我国的推广与普及。其中，首先应开发组培间环境控制技术，使得光独立组织培养技术的实用化、规模化、自动化的商业应用成为可能。     

基于PLC的无糖组培微环境控制系统

为实现组培微环境CO2 增施的长期自动控制 ,解决增施CO2 过程中可能将空气中杂菌引入组培箱的问题 ,设计开发了一套基于PLC的无糖组培微环境控制系统。系统以PLC为控制核心 ,采用定量供给的CO2 增施控制策略 ,可根据设定要求将固定量的高压、高纯度CO2 气体直接供入组培箱 ,并可对组培箱内湿度进行调控。系统调试试验结果表明 ,控制系统能将光期组培箱内CO2 摩尔分数和相对湿度分别控制在 70 0～ 90 0 μmol·mol-1和80 %～ 92 %的目标范围内 ,达到了预期效果     

规模化无糖组培环境控制系统研究与实现

在国内外无糖组培环境控制系统研究的基础上,该文提出了一种规模化无糖组培生产环境控制系统,系统采用风机强制换气,对组培箱内CO2浓度、相对湿度、温度和光照进行综合调控,采用嵌入式系统进行自动控制,具有控制功能强、可靠性高和低成本的优点。本系统已成功应用于无糖组培苗的规模化生产。     

工厂化育苗催芽室的研究与设计

种子发芽是植物成长中的重要环节之一、良好的环境可以大大提高种子发芽率。 通过控制催芽室内的 温度、相对湿度、光照等参数、为种子发芽创造一个良好的环境、促进种子发芽。 采用中央空调控制系统、控制催芽室 的温度在 18~30益范围内可调;采用超声波加湿器、控制催芽室的相对湿度在 70% ~95% 范围内可调。 安装了光照传 感器、分组控制补光灯。触摸屏设计方便用户直观地使用、采用 RS232与控制器通信。安装了循环风机和风幕机使环 境内温度和相对湿度更加均匀。控制器采用 PI D 算法控制环境精度。目标温度值为 28益、目标相对湿度为 90% 时、温 度控制精度为依0. 5益、相对湿度控制精度为依1. 9% 。 相对于人工气候箱、催芽室空间较大、一定条件下、年产量可达到 340万株、甚至更高。     

CO2、温度对葡萄群体光合作用的影响

采用人工气候室作物群体光合作用测定分析体系研究了CO2、温度等环境因子对巨峰葡萄花期、膨大期群体总光合速率(Pgc)的影响。无论花期还是膨大期Pgc都随CO2浓度及温度升高呈线性增加;温度对巨峰葡萄群体光合作用影响明显,高温降低了初始光化学效率(αc),在低CO2浓度下提高了巨峰葡萄群体的最大光合速率。初步确定了CO2浓度为400mmol·L-1时,不同光照条件下获得最大群体光合速率的适宜温度。     

主要环境因子对杏鲍菇工厂化生产影响的研究

采用正交试验设计,研究了工厂化生产杏鲍菇期间主要环境因子(温度、湿度、CO2浓度和光照强度)对杏鲍菇发菌速度、催蕾时间和菇体产量等的影响。结果表明:在杏鲍菇发菌期,可以将温度设置在24～26℃,空气相对湿度设置在60%～75%,CO2浓度设置在3000～4000 mg/L;在催蕾期,温度应保持在14～16℃,湿度应控制在80%～95%,CO2浓度可以设置在1000～1500 mg/L,光照强度可以设置在100 lx;在育菇阶段,温度应保持在14～16℃,湿度应控制在80%～90%,CO2浓度应控制在2000～2500 mg/L,光照强度应设置在100 lx。     

不同测定环境条件下转PEPC基因水稻及杂交后代光合特性的比较

为了揭示转C4光合基因水稻响应不同环境条件的生理机制,以转PEPC基因水稻(PEPC)、未转基因原种(WT)及杂种F1花培株系H45和H137为研究材料,研究了不同测定环境条件下其功能叶片的光合特性.结果表明:在室外[温度25～30 ℃,相对湿度67%～79%,光强(1 200±50) μmol/(m2·s),CO2浓度(390.0±10.5) μmol/mol]和室内[温度25 ℃,相对湿度60%～72%,光强(25.0±5.0) μmol/(m2·s),CO2浓度(420.0±5.5)μmol/mol]的测定环境下,同一水稻品种的净光合速率没有明显差别,只是测定叶片净光合速率所需的光诱导时间不同.多元逐步线性回归分析结果表明,在不同测定环境条件下,不同环境因子对水稻叶片净光合速率的贡献力不同,在室外蒸腾作用对叶片净光合速率的影响最大,其次是相对湿度,而室内条件下气孔导度对水稻叶片净光合速率的影响最大.结果还表明,转PEPC基因水稻的净光合速率和气孔导度均最高,明显高于未转基因野生型(WT)的,这与转PEPC基因水稻具有较高的气孔导度和较强的胞间CO2利用能力(胞间CO2浓度较低)有关.     

冬季仔猪舍内二氧化碳浓度的数值模拟研究

目前大部分养猪场在冬季减少通风以进行保温,为了评估这种饲养方式下舍内空气质量状况,以自然通风方式的断奶仔猪舍为研究对象,在现场实测环境因子的基础上,采用CFD技术对自然通风仔猪舍内的气流速度、温度、CO2浓度进行数值模拟。由模拟结果可知:在仔猪活动范围内,在呼吸水平高度为0.4m的区域内风速在0.1 m/s以下,猪舍后半段存在大面积的气流停滞区,主要由于通风不足,导致新风无法贯穿整个猪舍;温度分布范围为15～21℃,进风口端猪体周围平均气温16℃,舍内平均温度20℃; CO2浓度在0.16%～0.25%,平均浓度为0.19%。在6个环境测点中气流场相对误差范围0.2%～30%,温度场误差范围2%～13%,CO2浓度相对误差范围4.3%～24.2%,实测值与模拟值的相对误差范围在可接受的范围内。舍内的温度、CO2浓度均不在环境卫生标准之内,自然通风方式无法满足断奶仔猪对冬季环境的需求。上述结果为有效提高饲养管理水平,实现经济效益的最大化奠定了基础。     

温度、光照强度和CO2浓度对黄瓜叶片净光合速率的影响

通过温度、光照强度、CO2浓度不同处理组合,研究3因子对黄瓜叶片净光合速率的综合影响,从而筛选出促进日光温室黄瓜光合作用的7种最佳组合,分别为温度12℃时,光照强度100～400μmol·m-2·s-1,CO2浓度1000～1200μL·L-1;温度15℃时,光照强度200～600μmol·m-2·s-1,CO2浓度1200～1500μL·L-1;温度20℃时,光照强度400～800μmol·m-2·s-1,CO2浓度1500μL·L-1;温度25℃时,光照强度600～800μmol·m-2·s-1,CO2浓度1500μL·L-1;温度30℃时,光照强度600～1000μmol·m-2·s-1,CO2浓度1500μL·L-1;温度33℃时,光照强度800～1200μmol·m-2·s-1,CO2浓度300μL·L-1;温度35℃时,光照强度800～1200μmol·m-2·s-1,CO2浓度300μL·L-1.根据以上最适合环境因子组合,提出日光温室环境因子调节建议措施如下冬季清晨,温度提高到15℃,黄瓜叶片的净光合速率会明显提高;冬季光合适温时,可人工增施CO2浓度至1500μL·L-1来促进黄瓜净光合速率的提高.冬春季节温度较低,应尽量减少通风,保持较高的CO2浓度来促进黄瓜光合作用.     

无公害防治技术在林业病虫害防治中的应用研究

病虫害的发生对于林业生产会造成较大影响,加强林业病虫害的防治,运用无公害防治技术,体现了先进的病虫害防治思想,具有较高的应用和推广价值,有利于减少病虫害对苗木的侵袭,确保苗木的健康茁壮生长,创造更为可观的经济效益和生态效益,人与自然和谐共生的理念也能由此得以实现。本文将探讨无公害防治技术的应用意义及林业病虫害发生的主要原因,并阐述无公害防治技术在林业病虫害防治中的有效应用策略,旨在充分发挥出无公害防治林业病虫害的价值,维持林业生态平衡,从而推动我国林业的可持续健康发展。     

基于模糊技术的温度控制系统研究

以模糊控制理论为基础,TDN-ACS+计算机控制技术试验系统为平台,设计了一个基于模糊技术的计算机温度控制系统。该系统的核心模糊控制器,是一个在试验基础上设计出的控制规则表,其具有良好的控制效果,使整个温度控制系统结构简单、性能优良、易于实现。通过与传统P ID控制系统的试验比较,采用模糊控制器的温度控制系统,无论是在响应速度方面,还是在鲁棒性方面,均优于传统的控制系统。但由于模糊控制系统尚不具备自适应能力,因此不宜用于被控对象和系统参数易发生变化的系统。     

甘蔗螟虫防治技术研究进展

甘蔗螟虫是危害甘蔗的重要害虫,对甘蔗的产量和品质造成较大影响,有效防治甘蔗螟虫一直是甘蔗植保领域中最重要的难题。简述了甘蔗螟虫的农业防治、物理防治、生物防治和化学防治四大防治技术,并对各种防治技术的当前研究情况进行了探讨,以期为甘蔗螟虫的有效防治提供技术参考。     

植物根结线虫的实用防治技术

介绍了根结线虫的生活史及为害状况,总结了根结线虫的物理防治、化学防治、生物防治和农业传统防治4类防治技术。     

烟草甲的防治研究进展

烟草甲(Lasioderma serricorne)为世界性的储烟害虫,本文综述了应用化学防治、生物防治、物理防治和综合防治技术控制烟草甲的研究现状及动态.     

草履蚧综合防治技术

防治草履蚧首先要加强苗木检疫和虫情监测,虫害一旦发生,危害面不广时,可采取物理防治和人工防治相结合的方法,发生面积大或物理、人工防治时机错过时可先行化学防治,再配以物理防治和人工防治。草履蚧对树木的危害虽然比较严重,但只要做到及时发现,及时采取人工防治、物理防治、化学防治等相结合的综合防治措施,完全可以将虫害控制在不致对树木造成危害的程度,甚至将其彻底消灭。     

农作物病虫害的综合防治措施

农业在我国的经济发展中具有举足轻重的作用,对病虫害进行有效防治则是提高农作物品质和产量的关键。病虫害防治需建立一套综合的防治体系,即需将农业防治、生物防治、物理防治和化学防治有效地结合起来。综合防治对于病虫害的防治效果显著,能够显著提高农作物产量和品质,培育安全、无公害的农产品。     

有机农业技术中的病虫防治

有机农业技术中的病虫防治,应以农业防治为基础,以生物防治为主。关于生物防治,当前应从两方面着手,一是从生物多样性角度加强天敌的保护利用,起到“防”的效应;二是利用病原微生物经人工培养形成生物制剂,作为应急手段,及时控制病虫的危害,起到“治”的作用。此外,也介绍了农业防治措施及其它非化学的有效防治手段等。     

基于液位控制的不同算法研究

随着工业的发展,液位控制在各种过程控制中的应用越来越广泛,为保证生产过程的安全,效益等对液位控制的精确要求,传统PID控制和模糊控制在液位控制中都有应用。根据不同情况下对液位控制的要求,选择最适合的控制方法,本文以双容水箱的液位控制模型为研究对象,将传统的PID控制和模糊控制进行比较,观察到传统PID控制措施简便,但超调量大,趋于稳定状态所需时间长;模糊控制超调量小,趋于稳定状态所需时间短,但设置模糊控制规则所需时间长,模糊控制鲁棒性强。     

柑橘溃疡病防治研究进展

从农业防治、化学防治和生物防治3个方面综述了国内外有关柑橘溃疡病的防治方法的研究进展,讨论了各方法在柑橘溃疡病防治中存在的一些问题,并对未来防治该病的前景做出了展望。