陕西杨凌不同透明覆盖材料温室内外太阳辐射特性分析

2015年3月在陕西杨凌西北农林科技大学南校区模型温室使用光谱分析仪PS-300型测定了春分时节不同天气条件下EVA塑料薄膜温室、聚碳酸酯板模型温室、浮法玻璃模型温室及室外的太阳辐射光谱及光合有效辐射(PAR),通过不同季节、不同材料覆盖下温室内外的光谱分析,确定EVA塑料薄膜的PAR透光性能最为优秀,其次是浮法玻璃,最后为聚碳酸酯板。     

不同光周期和红蓝光质配比对辣椒幼苗生长发育的影响

辣椒幼苗在光强(58±1)μmol/(m2·s)下,设置光周期24h(光/暗14h/10h)、12h(光/暗7h/5h)和6h(光/暗3.5h/2.5h)等3个水平,红蓝光光强比分别是7:1(7RB)和1:1(RB)等2个光质配比水平,共6个处理,经过30d后,对植株形态、生长、叶绿素含量、光合参数以及叶绿素荧光参数进行比较分析.试验表明P12-7RB下的辣椒幼苗地上干重和总叶面积最大,P6-RB处理的相对生长率(RGR)和比叶面积(SLA)比P24-RB分别高55.88%和23.62%.尽管P6-RB与P24-RB的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)无显著差异,但辣椒苗生长在P6-RB处理下表现出较高的光合系统的量子产额(ΦPSII)0.68mol/(m2·s),以及较低的非光化学淬灭(NPQ)0.17μmol/mol.P6、P12和P24处理的叶绿素含量无显著性差.RB下的幼苗与7RB下的幼苗相比具有显着更好的光合性能.试验表明辣椒可以适应非自然条件下的光周期.处理P6-RB补光参数对辣椒幼苗的生长最有利,可有效地用于植物厂,这为植物工厂延长光周期的实践应用提供了理论基础.     

萌发期和幼苗期甜瓜品种耐盐碱性评价

【目的】检测不同甜瓜品种萌发期和幼苗期对盐碱胁迫的响应,筛选出适宜在盐碱土壤种植的甜瓜品种,从而为甜瓜抗逆栽培和抗性育种提供依据。【方法】以50mmol/L的混合盐碱溶液(NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3物质的量比为9∶1∶1∶9,pH=10.80)模拟典型盐碱胁迫环境,萌发期在人工气候箱中用盐碱溶液或蒸馏水(CK)培养不同品种甜瓜种子,7d时测定发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长、胚根鲜质量、丙二醛含量和脯氨酸含量;对5叶1心的甜瓜幼苗以盐碱溶液胁迫处理7d后,测定甜瓜幼苗的地上部鲜质量、根鲜质量、主根长、叶面积和叶绿素含量等指标。通过方差、主成分分析对20个甜瓜品种萌发期和苗期的耐盐碱性进行综合评定。【结果】盐碱胁迫下,萌发期甜瓜种子发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长、胚根鲜质量均明显下降,丙二醛和脯氨酸含量升高;幼苗期地上部鲜质量、根鲜质量、主根长、叶面积和叶绿素含量均呈下降趋势。通过综合评价可知,不同甜瓜品种在不同生育期耐盐碱性存在差异,将20个甜瓜品种按耐盐碱性强弱分为3大类。【结论】综合不同生育期评价结果,筛选出相对稳定的耐盐碱品种有"凌甜一号"、"白香蜜"、"陕甜一号"和"金辉一号",相对稳定的盐碱敏感品种有"凌甜四号"与"一品天下208",相对稳定的中等耐盐碱品种有"陕甜三号"、"雪莲"、"白玉香"、"贵妃雪蜜"、"瑞雪新早蜜"和"景甜208"。     

微生物菌剂对番茄全有机营养栽培养分转化及产量品质的影响

【目的】筛选最佳的微生物菌剂,满足有机栽培番茄对养分的需求,为促进番茄优质高产提供参考。【方法】以巴宝莉番茄为试材,采用有机基质盆栽浇灌有机营养液的方式,设置施用7种微生物菌剂和不施微生物菌剂(对照,CK)共8个处理,分析不同处理有机基质养分含量、酶活性和蕃茄光合特性等指标,探究微生物菌剂对设施全有机番茄果实元素含量、产量和品质的影响。【结果】与对照相比,添加微生物菌剂后有机基质中碱解氮含量和番茄生育中后期速效钾含量增加,复合微生物菌剂处理后番茄果实的全氮、全磷、全钾含量显著高于其他处理;有机基质中脲酶、蔗糖酶活性分别提高16.4%～67.7%和10.2%～61.7%,番茄叶片的净光合速率增加8.0%～19.9%,叶绿素含量也显著增加,其中以复合微生物菌剂处理光合性能最优;番茄的产量增幅为7.3%～26.2%,胶冻样芽孢杆菌和复合微生物菌剂的增产效果达到20%以上;番茄果实果形指数,可溶性固形物、还原糖以及维生素C含量显著增加。【结论】微生物菌剂通过促进有机基质的养分释放及提高相关酶系活性,进而促进番茄植株的养分利用与生长能力,提高叶片的光合性能,最终表现为产量和品质的提升,其中胶冻样芽孢杆菌和复合微生物菌剂对于番茄的丰产增质效果最优,可应用于番茄的高产优质栽培。     

太阳能空气集放热系统在温室中的热性能研究

【目的】设计一种太阳能空气集放热系统并在温室中进行实际测试,以此探究该系统的热性能表现,分析其各项性能参数,为后续改进优化太阳能空气集放热系统及其在温室中的应用提供依据。【方法】在太阳能平板集热器的基础上,通过给集热器加装用于基质升温的散热管道来进行太阳能空气集放热系统的设计,该系统以太阳能为热源,白天集热器收集太阳热能并实现对空气的加热,同时在管道风机的作用下通过空气循环将热空气输送到散热管道中释放热量,以此实现系统的集热和放热,从而提升基质温度。将日光温室用聚苯板分隔,以采用了太阳能空气集放热系统的隔间作为试验区域,以不采取任何措施的隔间作为对照区域,通过测定温室环境温度、集热器内部空气温度、散热管道温度、太阳辐射强度、空气流速和基质温度,分析空气流速、环境温度、太阳辐射强度对系统瞬时集热量和集热效率的影响,并分析集热器和散热管道从进气口到出气口各部位的温度变化,最后对该系统的整体热性能以及与温室对照区域基质的温度差异进行分析和比较。【结果】通过实测,空气流速为2.0 m/s时,太阳能空气集放热系统的集热效率和瞬时集热量最高,分别为67.7%和494.4 W/m²,在此流速下,集热器内空气温度平均提升27 ℃,散热管道进气口到出气口平均温差为16.2 ℃;系统集热效率还受环境温度和太阳辐射强度的影响,其随着二者的增加逐渐提高;系统运行期间,系统集热量为6.0~9.3 MJ/m²,放热量为4.7~6.8 MJ/m²,能量利用效率为73%~78.2%;典型晴天条件下,温室试验区域基质温度始终高于对照区域,平均高2.7 ℃。【结论】太阳能空气集放热系统性能表现优异,具有较高的集热效率和放热性能,同时具有较高的能量利用效率,适合在温室中进行推广应用。     

不同比例红蓝光对奶油生菜生长、光合特性及品质的影响

选用奶油生菜为试验材料,研究了白光(CK)、红光(R)、蓝光(B)、不同比例红蓝光等6种光质对生菜生长发育、叶片光合特性及品质的影响。结果显示:不同光质对生菜生长的影响不同,R处理下生菜的地上部分干、鲜质量及叶面积最大,R︰B=1︰1、R︰B=1︰2次之;R︰B=1︰2处理下生菜叶片中叶绿素a/b最大,R︰B=2︰1、R︰B=1︰1、R︰B=1︰2处理均可提高生菜叶片的净光合速率;R处理有利于生菜叶片中糖分的积累,R︰B=2︰1、R︰B=1︰1、R︰B=1︰2处理下生菜可溶性蛋白含量提高,R︰B=1︰2处理更有利于生菜VC含量的增加。综合各项指标,R︰B=1︰2处理下生菜的产量及品质最佳。     

日光温室主动采光对盆栽番茄光合特性与农艺性状的影响

基于主动采光结构日光温室研究了其采光性能及其对不同种植密度、不同保留果穗处理番茄的光合特性与农艺性状的影响。试验在2种不同采光类型日光温室内设计了2种不同种植密度处理、2种不同栽培方式处理以及3种不同保留果穗处理，合计18个处理组合。在植株生长期间选3 d（晴天）测定番茄叶片光合指标，在植株生长后期测定株高、茎粗、单果品质及产量等农艺性状。主动采光日光温室在采光方面显著优于普通采光日光温室（P＜0.05），在测定番茄光合的3 d内主动采光日光温室的光照强度与普通采光日光温室相比分别高出7.90%、8.33%、8.51%；主动采光日光温室与普通采光日光温室相比，番茄净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度均表现为种植密度越小效果越好，番茄蒸腾速率则与之相反；农艺性状方面，主动采光日光温室番茄呈现高而细，普通采光日光温室番茄则呈现矮而粗的现象；两栋日光温室番茄果形指数均无显著性差异（P＞0.05）；普通采光日光温室番茄的果实硬度较主动采光日光温室番茄果实硬；在产量方面，主动采光日光温室每一处理组合的番茄产量较普通采光日光温室相对应处理组合的要高，其中G2-D3-C3产量达到14 625.79 kg/667m²，并且主动采光日光温室番茄的成熟时期较普通采光日光温室提前7～10 d。日光温室主动采光对其光照强度以及在其内种植番茄产量的提高起到了理想的效果。     

磷酸氢二钠相变墙板在温室中的应用效果

为改善日光温室热环境,以十二水磷酸氢二钠为相变材料,依据普通温室墙体夜间累计放热量计算出相变材料的用量为16.7kg/m2,在此基础上制备了十二水磷酸氢二钠相变蓄热墙板。建造后墙结构为"80mm相变蓄热板+40mm×60mm×2.5mm方钢+80mm菱镁聚苯保温板"日光温室,与"240mm红砖+100mm聚苯板+240mm红砖"后墙温室比较。结果表明:典型晴天时,相变蓄热板温室的气温波动幅度比对照小4.2℃,最低气温高1.5℃,最高气温低2.7℃,平均气温高1.2℃,相对湿度增加3%,墙体夜间累计放热量略大于对照;典型阴天时,相变蓄热板温室的平均气温比对照高1.6℃,相对湿度提高2.6%,墙体夜间累计放热量增加0.16MJ/m2。与此同时相变蓄热板墙体造价比对照低22元/m2,土地利用率提高4.2%~12.2%。综合保温蓄热性能和建造成本,相变蓄热墙板是一种有推广价值的温室墙体类型。     

水肥耦合对日光温室袋培番茄产量和品质的影响

【目的】探讨水分和肥料对有机基质袋培番茄产量及品质的影响,为有机基质袋培番茄的高产优质生产提供技术支撑。【方法】在日光温室条件下,以番茄品种"金鹏1号"为试材,设置低肥36 029 mg(LF)、中肥51 470mg(AF)、高肥66 911mg(HF)3种单株施肥量水平和低水量84L(LW)、中水量120L(AW)、高水量156L(HW)3种单株灌水量水平,将二者耦合为9个处理(LFLW、LFAW、LFHW、AFLW、AFAW、AFHW、HFLW、HFAW及HFHW),并以常规土壤栽培作为对照(CK),研究水肥耦合对有机基质袋培番茄产量和品质的影响,同时基于主成分分析对水肥耦合不同处理进行了多目标综合评价。【结果】袋培番茄的产量随着水肥施用量的升高而增加;在相同水分条件下,番茄果实中的硝酸盐、可溶性蛋白和可滴定酸含量随着肥料用量的升高而增加,而Vc、番茄红素、还原糖以及可溶性糖含量却呈现先增加后减少的变化趋势;在相同肥料用量下,随着基质含水量的增加,番茄果实中的硝酸盐、Vc、可溶性蛋白、还原糖以及可溶性糖含量逐渐降低,表现为"稀释效应",番茄红素含量则在中水处理下较高;基于番茄产量和品质指标的主成分分析结果显示,品质因子、产量因子及蛋白质因子包含了所有产量和品质信息的93.254 0%,其在不同水肥耦合水平上因子得分的变化趋势与方差分析结果基本相符,能更加直观和科学地对不同水肥耦合水平下的栽培效果作出评价。【结论】中肥(5 1470mg)中水(120L)处理的综合得分值最高,可以作为有机基质袋培番茄的最佳水肥配比。     

LED光强对不结球小白菜生长与光合特性的影响

【目的】研究LED不同光强对不结球小白菜生长、光合特性及光源能耗的影响,探讨适合不结球小白菜生长的节能高效的光强参数。【方法】以“四季”和“鸡毛”2个不结球小白菜品种为材料,在4个LED光强处理（153,229,287和330 μmol/(m²·s))下栽培不结球小白菜,处理48 d后测定不结球小白菜的形态指标、生物量、光合指标及LED耗电量。【结果】随光强增加,不结球小白菜茎粗、叶片数、叶面积、生物量均有所增加;株高先降低后增高。除高强光处理（330 μmol/(m²·s)）外,叶绿素含量均随光强的降低而增加。净光合速率（Pn）、光系统Ⅱ的实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光化学量子效率（Fv/Fm）、光化学猝灭系数（qP）和光合电子传递速率（ETR）等指标随光强下降也都呈现减小趋势。光强越低,消耗的电能越小;光强越高,电能转换效率越高。【结论】330 μmol/(m²·s)高光强处理增强了光系统Ⅱ反应中心的开放程度和光能转化效率,提高了光合能力,有利于不结球小白菜的正常生长。