铁皮石斛在人工光型密闭式植物工厂的适宜光照强度

人工光型密闭式植物工厂适于高附加值植物尤其是珍贵药用植物的大规模/低成本化生产,其环境调控对珍贵药用植物的产量和质量有重要影响。笔者研究探索在控制温度、湿度、CO2浓度和光周期的条件下,光照强度对铁皮石斛(Dendrobium officinale)组培苗生长发育的影响,以期找到铁皮石斛组培阶段在人工光可控环境下的适宜光照环境。鲜重约300mg的铁皮石斛单腋芽作为外植体在温度24±1℃、湿度65±5%、光周期12h/d、及光期CO2浓度800±50μmol/mol的环境条件下,设置光照强度为37、68、92、120μmol/(m2·s)的4组试验区,并使用容积为380mL的方型聚碳酸酯组培容器在人工光型密闭式植物工厂中培育92d。组培容器的顶部留2个直径为10mm的圆孔覆盖高分子透气膜用来与容器外进行气体交换。铁皮石斛组培苗的生长发育和生理活性在光照强度为68μmol/(m2·s)时最佳,超过92μmol/(m2·s)时呈现明显的光抑制;多糖含量随着光照强度的增强而增加,超过92μmol/(m2·s)时呈下降趋势,但是68和92μmol/(m2·s)光照强度试验区的多糖含量没有显著性差异。因此,铁皮石斛组培苗在人工光型密闭式植物工厂内培育的适宜光照强度为60￣70μmol/(m2·s)。     

机械化农业生产系统科技进步的定量分析

将技术经济理论应用于机械化农业生产系统科技进步的定量研究。建立了Ａ－Ｄ生产函数模型和全要素生产率模型，以友谊农场五分场二队为实例进行了分析。建议以年技术进步速度。科技进步贡献率和年技术水平系数作为综合评价科技进步作用的指标。     

密闭式植物工厂的嵌入网络式环境监控系统

21世纪对蔬菜、林木、药草、香料等各类种苗或植物的大量需求将推动完全使用人工光源的密闭式植物工厂的大力发展。为了配合密闭式植物工厂内的适度环境控制和能源收支核算的研究需要，基于关系数据库MSSQLServer2000和面向对象的程序设计语言VisualBasic6．0开发了通用型嵌入网络式环境监控系统软件。用户可根据实际生产需要选择适当的控制策略和控制目标，也可调整控制参数来增减或改善执行机构的运行。植物工厂内所有控制参数和实时监测的数据和图像都可以动态地进行WEB发布，用户界面友好并实施各级安全自动管理。经过近两年的实际运行，该环境监控系统软件有效地实现了人工光型密闭式植物工厂内的嵌入网络式动态环境监控和电能消耗自动计量。     

日本人工光型植物工厂技术进展与典型案例

正日本植物工厂研究会自2009年开始,日本农林水产省和经济产业省先后投资近150亿日元启动了"示范型植物工厂实证·展示·培训事业"和"植物工厂核心技术研究据点事业"项目,组织了日本千叶大学、东京农工大学、大阪府立大学、爱媛大学、信州大学、明治大学、岛根大学、农研机构·蔬菜茶叶研究所、九州冲绳农业研究中心、三重县农业研究所、青森县产业技术中心农林综合研究所等大专     

植物工厂的概念与国内外发展现状

正植物工厂的概念按照严格的定义,完全在可控环境下进行工业化生产植物产品的设施才能称其为"植物工厂"或"植物工场"。日本千叶大学的古在丰树教授把植物工厂分为"人工光型植物工厂""太阳光型植物工场"及"太阳光与人工光并用型植物工场"。简而言之,人工光植物工厂就是完全使用人工光源、进行多层立体栽培植物的     

高附加值植物生产的环境控制技术（二）植物工厂环境调控对高附加值植物生产的影响

本期5 篇摘要来自于“2019 中国设施农业产业大会暨2019 年高附加值植物生产的环控技术国际研讨会”的“高附加值植物生产专题     

可控环境下光照时间对铁皮石斛组培苗生长发育的影响

在人工光型密闭式植物工厂的可控环境条件下，光照时间会影响铁皮石斛（Dendrobium officinale）组培苗的生长发育。将鲜重约为300mg的铁皮百斛单腋芽作为外植体在温度22±1℃、湿度65±5％、光照强度68±9μmol·m^-2·s^-2。、光期的CO2浓度800±50μmol·mol^-1。的环境条件下，设置光照时间为6h·d^-1、9h·d^-1、12h·d^-1、15h·d^-1、18h·d^-1的5组试验区进行培育。该可控环境下培育92d后，光照时问为12h·d^-1的试验区的铁皮石斛组培苗的净光合速率和叶绿素含量较高，干重和腋芽数增加较多，表现出良好的生长与繁殖能力。因此，人工光型密闭式植物工厂内铁皮石斛组培苗的适宜光照周期为12h·d^-1。     

机器视觉在农业工程中的应用

从农作物种子筛选与检测、农作物生长过程中信息检测、病虫草害控制、果实无损检测到果实机械化采摘,整个农业生产过程中机器视觉在农业智能化装备上都有巨大的发展空间和市场前景。介绍了图像采集和处理过程中各种视觉传感器和图像分割算法的适用特点和优势,提出现有机器视觉技术在农业工程中应用存在的问题及未来发展方向,为进一步实现精准农业和农业自动化提供借鉴和参考。      

LED光质和日累积光照量对番茄种苗生长及能量利用效率的影响

为了提高育苗质量，降低冬春季低温弱光环境对设施种苗优质生产的制约，本文利用人工光型植物工厂的LED光照与环控技术研究光质和日累积光照量（Daily Light Integral，DLI）对番茄种苗形态建成和生物量累积的影响，通过对光能利用效率（Light Energy Use Efficiency，LUE）和电能利用效率（Electric Energy Use Efficiency，EUE）的实际测试，分析人工光育苗的能耗水平。光质环境以白色荧光灯为对照，选用红蓝比（R∶B）为0.9的白色LED和R∶B为1.2和2.2的白红LED灯具，在DLI为10.1、12.6和15.1 mol/(m2·d)下培育"丰收"番茄种苗31 d。结果表明：在LED下生长的番茄种苗的壮苗指数、生物量和光合能力均显著优于荧光灯下，增强DLI有利于番茄种苗的形态建成和生物量累积；在R∶B为1.2的白红LED（L1.2）下设置DLI为12.6 mol/(m2·d)时，番茄种苗的株高、茎粗、叶面积、干质量日均增长量（G值）、壮苗指数、及干/鲜质量都达到最大。番茄种苗在相同光质下的光合能力不受DLI的影响，但在L1.2下的净光合速率最高。利用LED生产番茄种苗的LUE和EUE比在荧光灯下显著提高，当DLI为12.6 mol/(m2·d) 时，L1.2下的该值比荧光灯下分别提高79%和321%。因此，R∶B为1.2的白红LED比其他光质的LED更适合番茄种苗生产，推荐DLI为12.6 mol/(m2·d) 作为番茄设施育苗的光环境调控指标。     

基于叶片光谱透过特性的植物氮素测定

该文通过不同施氮水平下营养液栽培的水稻和黄瓜叶片在300～1100 nm的分光光谱透过率,与其叶绿素含量和含氮量的相关性分析,确定了560、650和720 nm作为特征波长,940 nm作为参比波长可用于植物营养的快速无损诊断。以上述波长的光谱透过率构建的21组光谱特征参数中,(T940-T560)/(T940+T560)、log(T940/T560)和log(T940/T650)与水稻和黄瓜叶片的叶绿素含量和含氮量的相关性较好,且经回归估测检验的相对误差均小于8%。因此,上述光谱特征参数可作为植物氮素营养指标用于植物叶片的叶绿素含量和含氮量的快速无损估测,从而为植物营养无损诊断提供技术支持。