空气雾化喷嘴在雾培中的应用

雾培是一种相对较新的无土栽培技术,水分利用率高,可在有限的城市空间或非可耕地进行作物生产。空气雾化喷嘴具有雾滴大小可控、不容易堵塞等特点,为探明其用于喷雾栽培系统营养液喷雾的可行性,通过比较生菜、银叶菊在雾培与水培、基质培的生长表现,发现雾培显著促进根系生长和生物量积累,特别是根冠比显著提高,而地上部生长则有所受抑,主要原因是间歇喷雾容易造成根系水分、养分亏缺,进而植物以促进根系生长作为响应。因此,课题组认为雾培可优先考虑用于一些高价值根用作物的栽培。如用于生菜等收获地上部的作物,则应深入研究合适的压力、雾滴大小、喷雾频率等参数,以便栽培作物根系能持续有效得到水分、养分的供给。     

不同营养液对气雾栽培生菜生长发育的影响

采用4种不同营养液对生菜进行槽式气雾法栽培,通过对生菜长势和生理指标检测和分析,研究适宜的雾培生菜营养液配方,为今后生菜工厂化生产提供参考。结果表明,供试的4个雾培营养液配方对生菜生理指标影响差异显著。其中,营养液4配方种植的生菜具有较高叶片数、叶面积、茎粗,且叶绿素含量前期增长较快,是该试验条件下最适合生菜气雾栽培的营养液配方。     

不同供氮水平下雾培与水培生菜生长和营养品质差异的比较

通过培养试验综合比较了不同供氮水平(2、8和20mmol/L NO_3~--N)下水培与雾培生菜的产量、品质和抗氧化活性差异。结果表明:在相同供氮水平下,雾培系统中生菜的生物量、根系生长、相对生长速率、光合作用强度均显著高于水培,而硝酸盐含量显著低于水培;雾培生菜叶片和茎的铁离子还原/抗氧化能力(ferric reducing/antioxidant power,FRAP)值和二苯代苦味酰基(1,1-diphenyl-2-picrydrazyl,DPPH)自由基清除率与水培相当或高于水培;虽然可溶性蛋白质、可溶性糖、还原型抗坏血酸含量在雾培与水培生菜中的差异无统计学意义(P0.05),谷胱甘肽在水培生菜体内含量较高,但雾培生菜体内这4种营养物质的积累量均显著高于水培;随着供氮水平的提高,在这2种栽培方式下生菜体内的硝酸盐与可溶性蛋白质含量均显著增加,而可溶性糖、还原型抗坏血酸和谷胱甘肽含量,以及FRAP值和DPPH自由基清除率均逐渐降低,但在8mmol/L供氮水平处理下,生菜生物量、根系形态指标、光合作用强度,以及可溶性蛋白质、可溶性糖、还原型抗坏血酸及谷胱甘肽积累量均达到较高水平。说明雾培较水培有利于生菜生物量和抗氧化物质的积累以及抗氧化活性的提高,且在适宜的氮素供应水平(8mmol/L)下表现得尤其明显。可见,雾培比水培更具产量和品质优势,是适宜蔬菜生产的无土栽培模式。     

雾培对黄瓜植株生长的影响

采用山崎黄瓜营养液配方,通过比较雾培、液培和基质培对黄瓜生长的影响,探讨了雾培黄瓜植株生长发育的特点.结果表明,在植株的地上部分,雾培黄瓜的株高、茎粗及叶面积均大于液培和基质培两种栽培方式;叶绿素含量和光合速率等指标也有明显增加;在根系方面,雾培植株的根系长度、根系体积、伤流液体积及其盐含量等也有明显增加;在产量方面,雾培黄瓜植株的坐果率、平均单果重和单株产量均有所提高,说明雾培可促进黄瓜植株的旺盛生长,提高养分吸收和光合作用,增加黄瓜果实的产量.     

气雾培在植物栽培中的应用研究进展

气雾培是把植物根系完全置于由营养液形成的弥雾环境中生长的一种新型栽培方式。本文重点对国内外气雾培的发展现状,气雾培装置、营养液、控制系统的研发应用,气雾培在植物栽培中的研究应用,气雾培的优势、不足之处和改进等方面进行了综述。     

介绍两种无基质栽培法

无基质栽培是指作物不用基质固定,根系直接和营养液接触的栽培方法。无基质栽培可分为水培和雾培两大类。一、水培水培的植物不是生活在固体基质中,而是生活在营养液中。水培的设施必须具备的条件有:①能装住营养液不漏掉;②能固定植物,     

一种固气液三结合的盆栽植物栽培模式

阳台盆栽植物由于根系生长空间有限,再加上种植者种植管理水平的限制,极容易出现浇水施肥过多或过少等问题,导致植物根系生长不良,导致栽培失败。本研究改良了栽培容器,并提出一种新的盆栽植物栽培模式。改变了盆栽植物根系的生长状态,将基质培、气培、水培进行有机结合,在小小的盆栽容器内使根系同时在这三种形态中生长,为植物根系营造一个更好的生长环境。该栽培模式使栽培变得简单易行,从而促进阳台园艺的发展。     

气雾培在植物生产中的研究应用进展

气雾培是把植物根系完全置于由营养液形成的弥雾环境中生长的一种新型栽培方式。本文重点对国内外气雾培的起源及发展现状,气雾培装置、营养液、控制系统的研发应用,气雾培在植物生产中的研究应用,气雾培的优势、不足之处和改进等方面进行了综述。     

雾培对番茄根系生长及其营养吸收的影响

以辽园多丽番茄为试材,采用气雾法栽培,以珍珠岩培为对照,研究雾培对番茄生长的影响。结果表明,雾培可显著改善番茄根际气体环境,其根际O2浓度比对照提高了14.7%,而根际CO2浓度仅为对照的1/10。雾培显著促进了番茄根系的生长及营养吸收,在定植后60 d时,雾培植株的根长、根体积、根系活力和根系硝酸还原酶活性分别比对照提高了66.0%、63.0%、34.9%和30.5%。雾培番茄根系、果实中N、P、K、Ca和Mg含量显著高于对照,其中根系中N、P、K、Ca和Mg含量分别是对照的1.8、1.5、1.4、1.4和1.2倍。上述结果表明,雾培主要通过显著改善根际气体环境,增加根际周围O_2含量,降低CO_2含量,促进番茄根系生长和营养吸收,增强植株营养向地上部分的转运,从而促进植株的生长和发育。     

雾培与基质栽培马铃薯脱毒小薯继代产量比较

将雾化栽培和基质栽培生产的脱毒种薯进行露地栽培比较,结果显示雾培和基质栽培的小区平均产量分别为1.21kg(雾培)和1.19kg(基质栽培),二者之间无显著性差异.不同大小的种薯种植后产量存在显著性差异(α=0.05),以1.5g≤Wt＜4.0g大小的种薯产量最高,但与Wt≥4.0g种薯之间无显著差异.此外对块茎的大小和重量分布进行了讨论.试验结果表明,雾培脱毒种薯可以在生产中推广应用.     

辣椒的栽培新技术——金字塔式气雾栽培

气雾栽培是一种新型的无土栽培模式,是让植物的根系离开了基质与水,把植物的根系完全置于气雾环境下进行生长发育的一种新型栽培模式.该文介绍了辣椒的金子塔式气雾栽培技术,并从基地的建设、气雾栽培流程和日常管理方面进行了总结.     

Optimization of rhizosphere cooling airflow for microclimate regulation and its effects on lettuce growth in plant factory

In plant factories, the plant microclimate is affected by the control system, plant physiological activities and aerodynamic characteristics of leaves, which often leads to poor ventilation uniformity, suboptimal environmental conditions and inefficient air conditioning. In this study, interlayer cool airflow(ILCA) was used to introduce room air into plants' internal canopy through vent holes in cultivation boards and air layer between cultivation boards and nutrient solution surface(interlayer). By using optimal operating parameters at a room temperature of 28℃, the ILCA system achieved similar cooling effects in the absence of a conventional air conditioning system and achieved an energy saving of 50.8% while bringing about positive microclimate change in the interlayer and nutrient solution. This resulted in significantly reduced root growth by 41.7% without a negative influence on lettuce crop yield. Future development in this precise microclimate control method is predicted to replace the conventional cooling(air conditioning) systems for crop production in plant factories.     

光期湿度对植物工厂生菜干烧心及其营养品质的影响

【背景】 近年来,植物工厂因具有可在垂直立体空间进行周年计划性、省力化和无农药、洁净安全生产等传统农业无可比拟的优势,在全球得到蓬勃发展。然而,由于植物工厂内叶菜生长速度较快,而新叶部位的蒸腾较弱等原因,较易发生干烧心,大幅降低叶菜外观和内在品质。【目的】 研究光期不同湿度对水培生菜干烧心、生长及其营养品质的影响,优化预防或减缓生菜干烧心发生的植物工厂湿度环境参数,为防控生菜干烧心发生,提高植物工厂生菜品质和运行效益提供技术和理论支撑。【方法】 选用在植物工厂环境下较易发生干烧心的‘Tiberius’生菜作为研究对象,在光环境、温度、二氧化碳等环境条件保持一致的情况下,使光期（16 h）各处理空气相对湿度分别维持在50%（RH50）、70%（RH70）和90%（RH90）,暗期（8 h）各处理空气相对湿度保持一致为70%,湿度控制正负误差在5%以内。调查各处理组生菜干烧心发生情况、叶片光合参数、产量及营养品质的差异。【结果】 与RH70和RH90相比：（1）RH50处理显著提高了生菜新叶中钙离子含量,降低了采收时干烧心发生率,并且随着相对湿度水平降低,干烧心的初次发生时间得到显著推迟;（2）RH50处理未对试验光强下生菜的净光合速率产生影响,但却显著增加了生菜气孔导度、蒸腾速率和胞间CO₂浓度,促进了茎叶的钙离子运输;（3）RH50处理未显著降低生菜的总叶面积及茎叶鲜重,但却明显改善了生菜营养品质,使淀粉、抗坏血酸和可溶性蛋白的含量得到显著提高。【结论】 植物工厂高湿环境是生菜干烧心频发的原因之一,通过合理降低湿度水平能够在不显著影响生菜光合能力及产量的情况下,有效减缓生菜干烧心的发生,提高生菜的外观和营养品质,增加其商品价值,保障植物工厂优质高效生产。     

水稻根长动态模拟和生长特性研究

利用水培和土培试验,并基于空心菜和莴苣的根长增长模型,对整个生长周期的水稻根系生长特性进行动态模拟,结果表明:7个供试水稻品种的根长增长模型拟合精度均达到统计显著水平,由根长增长模型可得到根长增长常数、根系最大增长速率和最大根长及其出现的时间等根系生长特性的量化指标.不同晚稻品种间平均的根系生长特性差异不大,但特优3101品种与其他品种相比有较大的差异.最大根系增长速率在不同品种间的变异系数为7.6%,时间在播种后2个月左右.土培试验表明,与不施肥相比,氮磷钾平衡施肥使根系增长常数提高57.2%,最大根系增长速率和最大根长则分别提高61.0%和65.4%,明显促进根系生长和增加根长.     

3种蔬菜及浮植方式对虾池水体的净化效果

以对虾养殖池水为培植水,采用3种浮植方式水培水芹、水蕹菜和生菜,通过对蔬菜的生长、氮磷的吸收及对虾池水化学状况的比较,探讨3种蔬菜对虾池水的净化效果以及适合水培蔬菜的浮植方式,以解决养殖期间虾池水体氮磷积累的问题。结果表明,水蕹菜日增重量与吸收氮磷能力显著高于水芹与生菜,且存活率最高。3种蔬菜对虾池水水质均有净化效果,其中水蕹菜效果最为明显,20 d后种植水蕹菜的水体中总氨氮、硝态氮、总氮、总磷以及化学需氧量分别下降55.0%、78.6%、52.6%、44.2%和41.3%,水芹次之。3种浮植方式对水芹和水蕹菜生物量的增加和氮磷的吸收无显著影响,生菜则以浮板种植最佳。研究认为,在3种蔬菜中水蕹菜对虾池水体的适应性强,是较为适宜在对虾池塘中种植的蔬菜,绳结式浮植方式为其在虾池中种植的适宜方式,结合上海地区对虾生产,建议在虾池早期按500 kg/hm2种植水蕹菜,能吸收利用未被利用的50%的输入氮。     

土壤与基质栽培系统对生菜(Lactuca sativa)根际细菌群落的影响

以生菜（Lactuca sativa）“申选5号”与“罗莎红”为材料,采用PCR-DGGE 和Real-Time PCR 技术,分析了土壤栽培系统和基质栽培系统根际细菌群落的差异。Real-Time PCR 检测结果表明,基质栽培的两个生菜品种根际细菌数量均显著高于土壤（P<0.05）;PCR-DGGE图谱条带结果表明,根际细菌群落多样性基质高于土壤。栽培系统是造成多样性差异的主要原因,但也与品种有关：“申选5 号”基质的Shannon-Wiener 指数（H）,Simpson 指数（D）和均匀度（E）均显著高于土壤（P<0.05）;“罗莎红”基质的H 显著高于土壤,而D和E 无显著差异。结合土壤和基质理化性质的RDA 分析结果,土壤和基质具有不同的细菌群落,pH 值与硝态氮是塑造根际细菌群落的主要因子,含水量、碳氮比和有效磷与细菌群落的形成呈正相关。     

水、陆稻根部性状的研究

选用来自日本、中国华北、东北、西北等地的粳型水稻品种8个和陆稻品种7个，在大田旱种和雾培条件下测其根系性状和叶片水势等。结果表明，在2种栽培条件下水、陆稻的根长、根数、根基粗、根中粗和根体积等性状相关显著；水、陆稻不同的品种间根系性状的差异均达极显著水平，陆稻品种的根比水稻品种的长、根的基部粗。陆稻品种的叶 片水势比水稻高，并且与根长、根基粗相关显著；水陆稻幼苗4叶期根基粗和灌浆期的根基粗相关极显著。因此水、陆稻苗期根基粗可以作苗期初步鉴定抗旱性的一种指标。     

阳台型鱼菜共生装置对叶菜类蔬菜生长的影响

为研究阳台型鱼菜共生装置对不同种类叶菜类蔬菜生长的影响,寻求更高效协调的养殖与种植相结合的生产模式,以满足家庭对绿色有机蔬菜的需求和探索新的水循环种植模式,以油菜与油麦菜为供试品种,以阳台型鱼菜共生装置养殖鱼水作为营养液,研究其对叶菜类蔬菜生长的影响。结果表明,使用该装置油菜与油麦菜地上部分与地下部分鲜干重较对照显著提高,其中油菜在株高、叶绿素含量及根系生长方面增加量均最高。这说明叶菜在鱼菜共生装置中生长状况良好,特别是油菜的栽培效果最好,该装置具有良好的应用前景。     

水气平衡栽培不同畦宽对免耕水稻经济性状及产量的影响

为了探讨不同畦宽对免耕水气平衡栽培水稻性状和产量的影响,2007年早、晚季进行了水稻免耕水气平衡栽培不同畦宽对比试验,试验表明：水稻免耕水气平衡栽培比普通免耕栽培更有利于促进水稻根系生长和分蘖发生,增强根系活力,增加有效分蘖,明显提高水稻产量,早季增产4.1%～6.3%,晚季增产14.7%～17.7%;不同畦宽处理间的产量差异不明显。     

不同耕作方式对玉米根系生长发育及土壤水分的影响

研究了不同耕作方式对玉米根系生长发育及土壤水分的影响。结果表明:不同耕作方式下,玉米的根系生物量、根数在不同生育期存在差异;不同耕作方式间玉米根系性状存在差异,翻耕覆膜方式的根系生长状况好于其他耕作方式。3种耕作方式中,土壤含水量的变化趋势表现出低—高—低的倒“V”字形变化,这种规律性变化与根系的生长发育特性和灌溉情况有关。