不同自然通风方式对日光温室性能的影响

为探究不同自然通风方式下日光温室室内环境因子的变化规律,提高日光温室自然通风效率,设计2种不同自然通风方式:后坡整体开窗式和后坡间隔开窗式。将分别采用后坡整体开窗式和后坡间隔开窗式通风方式的温室,依次记为G1、G2,并以传统顶通风式日光温室(G3)为对照,对上述3座采用不同自然通风方式的温室内部环境和作物生长状况进行了研究。结果表明:晴天白天,G1、G2的室内光照强度分别比G3提高了26.34%和10.16%,G1、G2、G3平均气温分别为33.7、33.8、34.8℃,平均相对湿度分别为47.15%、47.21%、44.03%,风速折减率分别为0.80、0.74、0.90;晴天13:00,G1、G2的植物冠层气温分布呈现南高北低,而G3的呈南低北高分布。G1、G2内的番茄产量分别比G3提高了19.54%、6.90%。综上,后坡整体开窗式表现最优。     

基质深度及基质袋摆放方式对春季袋培番茄产量、品质和养分吸收的影响

为探究不同栽培深度基质和基质袋摆放对春季袋培番茄产量、品质、养分吸收和基质养分利用率的影响,以‘巴宝丽’番茄为试材,设置不同基质深度(7.5、10.5和13.5cm)及基质袋不同摆放方式(地面摆放和地面下沉20cm),共6个处理,测定了番茄的生长发育、产量、品质和养分吸收等指标。结果表明:栽培基质深度对产量、果实品质均有显著影响;基质袋摆放方式对产量影响不显著,但显著影响果实可溶性蛋白、番茄红素、硝酸盐和有机酸含量;基质深度和基质袋摆放方式对果实硝酸盐含量的影响有显著的交互作用。随着栽培基质深度的增加,产量显著提高,品质明显改善;基质深度13.5cm时,番茄单株产量最高,达3.83kg/株。基质袋摆放方式和基质深度对番茄开花期、初果期及盛果期P和K的累积吸收影响显著,基质深度对番茄开花期、初果期和盛果期N的吸收也有显著影响,基质深度和基质袋摆放方式对开花期和初果期番茄植株N、P和K的累积吸收存在显著的交互作用。基质内N、P和K养分利用率均是基质深度为13.5cm的处理最高,且不同基质袋摆放方式对基质养分利用率无显著影响。综上,为实现省工省力且高产优质载培,在实际生产中推荐将春季栽培番茄的基质深度设置为13.5cm(即基质供应量为9L/株)且地面摆放。     

蔬菜幼苗叶面积快速测定方法筛选与优化

为得到一种快速且准确测定蔬菜幼苗叶面积的方法,以番茄幼苗为试材,以方格法为对照,研究扫描分析法、叶面积仪法、打孔称重法测定叶面积的准确性、精确性与测定速度,然后采用黄瓜、辣椒叶片及纸片的面积对测定结果进行验证,最后基于不同扫描分辨率对筛选出的方法进行优化。结果表明,相比叶面积仪法和打孔称重法,扫描分析法测定结果更接近真实值,且精度更高,用时更短。扫描分析法不同分辨率下测定结果无显著差异,且扫描分辨率越低所需测定时间越短。扫描分辨率50 dpi下的扫描分析法可作为一种快速准确测定蔬菜幼苗叶面积的方法。     

暗期短暂远红光处理对南瓜幼苗生长、细胞形态和激素含量的影响

【目的】研究暗期前短暂远红光处理对南瓜幼苗生长形态、组织细胞形态和相关激素水平的影响,为远红光在农业上的应用提供理论依据。【方法】以南瓜品种‘日本雪松’为试验材料,分别在暗期前给予2（T1）、4（T2）、6（T3）、8（T4）、10（T5）和12（T6）mmol·m^-2·d^-1的远红光处理,以无远红光处理为对照（CK）,测定植株生长形态下胚轴细胞形态以及生长素（IAA）、玉米素（ZT）、赤霉素（GA₃）与油菜素内酯（BR）含量。【结果】在暗期短时外施远红光能显著提高南瓜幼苗下胚轴长度和株高,对植株茎粗,地上、地下部干/鲜重无显著影响;2、4、6、8、10和12 mmol·m^-2·d^-1远红光处理的下胚轴薄壁细胞轴向长度分别比CK显著增加34.6%、20.7%、31.3%、25.6%、32.8%和20.9%;下胚轴厚角组织厚度分别比CK显著增加19.6%、22.4%、21.2%、23.9%、19.6%和28%;经暗期前远红光处理后,南瓜幼苗根中生长素（IAA）含量,下胚轴中生长素（IAA）、赤霉素（GA₃）、玉米素（ZT）含量,子叶中生长素（IAA)、赤霉素（GA₃）、油菜素内酯（BR）含量以及真叶中生长素（IAA）与油菜素内酯（BR）含量均得到显著提高。【结论】暗期前短时远红光处理可能通过提高激素含量,进而改变细胞形态,促进下胚轴伸长生长。     

植物工厂生菜根际通风对冠层和根际环境影响

随着植物工厂规模的不断扩大,传统环控方式难以实现各处均匀通风,环控效果难以保证,能源利用效率较低。该研究针对这一问题,提出了根际通风方法,使植物工厂环境空气流经水培系统中营养液面与栽培板之间的空气层后进入植物冠层下部,实现高效的通风。该文以成熟期的生菜作为试材,在同一环境条件下对低速连续通风(LCRV)、高速间隔通风(HIRV)与传统通风方式(CEC)下生菜冠层及根际环境参数变化进行对照,测试其通风调温效果。结果表明,各处理空气层温度均低于环境温度,湿度则普遍高于环境。其中,LCRV温度最低,与环境温差能够达到4.07℃;CEC湿度最高,可达100%。在冠层下部,LCRV温度低于环境3.47℃;CEC湿度较环境提高27.56%;该区域CO2浓度在LCRV作用下较CEC高139×10~(-6)。随着高度的增加与冠层遮挡的减小,根际通风对冠层上部环境参数的影响逐渐削弱,LCRV温度仍为最低,但其温差已经缩小至0.75℃,CEC温度则高于环境0.84℃;各处理相对湿度与环境的差异也有所减小,数值最高的LCRV较环境高15.8%。在营养液中,LCRV液温较CEC降低4.03℃;HIRV大幅减缓了溶解氧下降趋势,试验结束时仍维持在3.8 mg/L,同期LCRV和CEC处理只有1.8 mg/L。由此可见,传统环控方式下冠层与环境参数差异明显,以环境参数作为调控依据不够准确;相比之下,根际通风在解决传统环控方式通风温控不均匀的同时,对地上部及地下部多种微环境参数调控起到了积极作用,降低环控要求,提高空调温控效率,具有推广价值。     

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.     

非对称保温塑料大棚内主动通风式酿热补气系统应用初探

为提高保温型塑料大棚室内空气温度、CO2浓度,该研究在非对称保温塑料大棚内部设计了一种便于控制通风时间的主动通风式酿热补气系统,该系统主要包括发酵池（长×宽×高：7.0 m × 2.0 m × 2.0 m）、透气板、过滤装置及喷灌装置。以牛粪和小麦、玉米和番茄秸秆为原料,探究了堆肥发酵过程中的温度特征、棚内增温效果、CO2补充效果及其他有害气体扩散特征。结果表明：1）该系统内堆体温度50 ℃以上共计30 d;2）与对照塑料大棚相比,试验塑料大棚提高夜间空气温度1～3 ℃;3）堆肥过程中释放的CO2气体使182 m2测量区域内的平均CO2浓度最高达到1 997 μmol/mol;4） 测量区域内NH3、N2O、CH4的浓度变化范围分别是5.7～18.5、1.0～2.4、115～315 μmol/mol。主动通风式酿热补气系统可为保温型塑料大棚提供热量和作物生长所需的CO2。     

光伏驱动基质控温系统对温室番茄根区的降温效果

在温室中经常出现短期或持续的高温工况,通常温室内温度环境调控的方法为整体降温,该方法通常会出现无法达到有效降温或高能耗的问题。为解决上述问题,更好地实现温室的周年生产,该研究提出了一种以光伏作为能量来源,以无机相变材料作为储能工质,结合生态智能的环境控制策略,对番茄根区应对高温工况,实现安全连续生产进行了试验研究。结果表明,在温度较高的夏季晴天需2次各约1 h的降温,阴、雨天各仅需1次约1 h降温,其余时段充分利用系统的保冷作用即可达到维持作物舒适生长环境的要求。在试验工况下,典型晴天(2018年7月18日)、阴天(2018年6月30日)、雨天(2018年7月1日)与对照组温度变化相比,该系统实际将试验组基质的平均温度分别降低了8.65、11.38、11.47℃,使番茄根区温度在日间始终低于最高耐受温度(33℃),夜间温度控制在发育的最适温度(22℃)左右。试验进行到第17天时对照组植株全部死亡,试验组保持良好生长状况。该研究所提出的温室控温方法中,保温种植槽单位面积的制冷功率为510.42 W/m^2,基质平均温度降低9.03℃,实现了温室能耗的大幅度降低,而且能够长时间维持降温的效果。使用生态智能种植基质控温的方法和系统,可以实现在超低能耗条件下,解决温室番茄的抗高温安全生产问题。     

钼对含甲基营养型芽孢杆菌基质栽培甜瓜产量及氮磷钾吸收的影响

  【目的】  甲基营养型芽孢杆菌常接种于基质中以解决甜瓜生产过程中土传病害严重的问题。然而，甲基营养型芽孢杆菌对基质中微量元素的含量十分敏感，为此，我们研究了钼酸铵的适宜添加浓度，以期为甜瓜优质高效生产提供合理有效的技术参考和理论依据。  【方法】  试验于2019年5—8月在陕西省杨凌农业示范区进行，以薄皮甜瓜品种‘千玉6号’为材料，营养液中 (NH₄)₂MoO₄·4H₂O含量设置0、0.02 和0.04 mg/L 3个水平。测定甜瓜结果各时期器官干物质和全氮、全磷、全钾含量，分析结果中期甜瓜各器官对果实的养分贡献率、果实品质和果实全钼含量，统计产量并计算氮磷钾元素养分利用效率。  【结果】  甜瓜果实全钼含量随施钼水平增加而增加，而游离氨基酸、硝态氮含量、单果重及产量均在钼酸铵 0.02 mg/L水平最高，可溶性蛋白质含量在不施钼处理最高。除结果初期和中期甜瓜茎干物质量在3个施钼处理之间没有显著差异外，甜瓜各器官干物质、植株总干物质、全氮、全磷、全钾的积累量和转运量均以钼酸铵0.02 mg/L处理显著高于0和0.04 mg/L处理。0.02 mg/L钼酸铵处理通过提高营养器官中积累的氮磷钾对果实养分的贡献率，进而提高果实产量和氮磷钾养分利用效率；与钼酸铵0.02 mg/L处理相比，0和0.04 mg/L处理的果实产量及氮、磷及钾素养分利用率分别降低48.63%和17.50%、16.58%和22.44%、2.39% 和13.84%及27.34%和25.28%。  【结论】  在含有甲基营养型芽孢杆菌的基质栽培中，施用含0.02 mg/L (NH₄)₂MoO₄·4H₂O的营养液可显著提高甜瓜结果期干物质量和养分积累、转运及产量和品质。     

设施番茄外观形态及物质累积分配模型构建与验证

为构建适用于日光温室与塑料大棚的设施番茄生长模型,该研究利用保温塑料大棚春茬试验数据,建立以辐热积为尺度的番茄外观形态及物质累积分配模型,并利用保温塑料大棚秋茬和日光温室越冬茬的试验数据验证模型的准确性。结果表明：1）番茄株高模拟值的决定系数R2和均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）分别为0.907 4和13.66 cm;2）番茄整株及各器官的干物质质量模拟值的决定系数R2范围为0.854 1～0.975 1,RMSE为2.87～6.98 g/株;3）番茄整株、地上部以及果实鲜质量累积的模拟值的决定系数R2范围为0.887 2～0.905 0,RMSE为109.83～171.16 g/株。综上可知,该研究建立的模型可较准确地预测番茄株高与干鲜质量物质累积值,模型的实用性较强,可为设施番茄生产提供理论依据和决策支持。