钠钾离子在菠菜生长中交互与拮抗效应的研究

采用盆栽试验,研究不同的钠,钾施用量对菠菜生长的影响,本试验结果表明,钠钾离子对菠菜生长具有明显的交互和拮抗作用,钠可部分满足菠菜对钾的要求,但钠和钾的不足和过量也不利地菠菜的生长。     

LED光源改善鸡舍环境及肉鸡生产性能

探讨全封闭饲养条件下,LED光源对肉鸡生产性能,养分表观消化率和鸡舍空气中NH3、CO2、粉尘浓度,以及空气微生物含量的影响。试验于2017年3月2日至3月30日在河南省某农业集团一大型肉鸡场进行。选用健康状况良好、体况一致的1日龄白羽肉鸡240只,采用单因子完全随机试验设计,分为2个处理组,一组采用暖白色光LED灯光源照明为试验组,另一组采用普通暖白色荧光灯光源照明为对照组。试验期间详细观察肉鸡生产情况,分别计算平均日采食量、平均日增质量、料质量比、发病率以及死淘率。于肉鸡8、15、22和28日龄当日全收粪法测定粗蛋白、粗脂肪、钙和磷的表观消化率。试验期间每天08:00,14:00和20:00,采用光化学方法分别在两栋鸡舍内测量NH3和CO2浓度,测量点分布依据五点法,测量高度为0.5 m。分别对8、15、22和28日龄的鸡舍,采用质量法测定粉尘含量,平板沉降法测定空气微生物含量。结果表明,与荧光灯相比,LED光源对8~22日龄肉鸡的生产性能、养分代谢及其生存环境质量没有不利影响。LED光源有利于提高22~28日龄肉鸡的平均日采食量和平均日增质量,分别比荧光灯光源下的肉鸡显著增加了13.13%和13.23%(P0.05)。LED光源有利于提高22~28日龄肉鸡对饲料中粗蛋白,钙和磷的表观消化率,22日龄时,分别比荧光灯鸡舍的肉鸡显著提高了9.45%,14.90%和7.48%(P0.05),28日龄时分别提高了7.30%,6.78%和8.29%(P0.05)。试验期间LED光源鸡舍内肉鸡发病率为2.45%,显著低于荧光灯鸡舍3.57%的发病率(P0.05)。LED光源鸡舍内肉鸡死淘率为1.18%,显著低于荧光灯鸡舍2.36%的死淘率(P0.05)。同时,LED光源鸡舍的25日龄以后的NH3浓度、22日龄以后的粉尘和微生物浓度均显著低于荧光灯光源鸡舍(P0.05)。因此,LED光源有利提高肉鸡的生产性能和改善肉鸡生活空间的空气环境质量,加之LED光源在养殖生产上的应用具有安全、经济、环保的特点,值得进一步推广和应用。     

3种铜制剂对土壤生化性质和菠菜生长的影响

采用盆栽试验方法.研究了美国铜基杀菌剂Kocide2000(KCD),波尔多液营养保护剂(BNPP),传统波尔多液(BDM)3种铜制剂及配施有机物料对土壤某些生化性质和菠菜生长的影响.结果表明.铜制剂处理下土壤中有效铜含量较对照增加90～220倍.而有效铁含量显著降低.铜制剂的施用显著抑制了土壤酶活性,BDM对土壤酶活性的抑制率最强,与对照相比,土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性分别减小82.3%,4.1%,73.4%;其次是BNPP处理,3种酶活性较对照分别减少45.4%,3.1%,39.1%;相关分析表明,3种酶活性均与土壤中有效铜含量呈显著性负相关.过量铜制剂还影响了菠菜的生长发育,生物量显著减少,植株体内铜、铁含量明显提高,锌含量减少.增施有机物料可减弱铜制剂对土壤生化性质的影响,其中土壤脲酶、蔗糖酶活性分别提高了28%～57%和13%～17%,菠菜的生长发育也有所改善.     

锶对菠菜幼苗生长、光合和抗氧化酶活性的影响

为探究锶对植物生长生理的影响,以菠菜幼苗为试验材料,研究不同浓度(0、0.1、0.5和2.5 mmol·L^-1)锶处理对菠菜幼苗的叶片鲜重、叶片锶浓度、光合指标和抗氧化酶活性的影响。结果表明,0.1 mmol·L^-1 SrCl₂处理对菠菜幼苗生长和各项生理指标均未产生明显影响,叶片锶浓度在35 mg·kg^-1左右。0.5 mmol·L^-1 SrCl₂处理对菠菜幼苗生长表现为先促进后抑制;处理20 d后,抗氧化酶活性明显上升,丙二醛(MDA)、净光合速率(Pn)和叶片鲜重相较于对照组分别增加了24%和降低了15%、10%,叶片锶浓度达到318.33 mg·kg^-1。2.5 mmol·L^-1 SrCl₂处理下,植株生长受到明显抑制,抗氧化酶系统的响应更为强烈,处理20 d后MDA增加了68%,Pn和叶片鲜重分别降低了30%和48%,叶片锶浓度达到857.51 mg·kg^-1。综上,低浓度锶处理对菠菜生长未产生明显影响,但随着锶处理浓度的增加和胁迫时间的延长,植物生长受到的胁迫作用加剧。本研究为明确锶对菠菜生长生理的调控机理提供了理论依据。     

盐分胁迫对菠菜生长和吸氮量的影响

为了研究盐分胁迫对菠菜生长和吸氮量的交互影响,在光培养室内开展了土柱栽培试验。试验设置3个灌溉水含盐量水平:0.87dSm-(1淡水,S0)、2.0dSm-(1盐分胁迫,S1)和5.0dSm-(1盐分胁迫,S2),2个氮肥水平:100kg Nhm-2(N1)和300kgNhm-(2N2)。本试验条件下,菠菜生育期为54天。在前44天,随着盐分胁迫程度增加,菠菜相对生长速率(relative growth rate,RGR)降低,其中在33~44天时,N1水平下,S0处理的RGR最大,为1.30×10-1gg-1day-1;在生育期的后10天,随着盐分胁迫增加,RGR升高。盐分胁迫导致菠菜吸氮量和干物质重下降。盐分胁迫和氮肥的交互影响使菠菜吸氮量降低47.02mgpot-1。菠菜吸氮量是其生长时间的二次函数。该研究表明,S2水平下,菠菜生育前期施肥量高,抑制作物生长。     

不同水氮管理对菠菜生长和水氮利用的影响

针对传统水肥方式中存在的投入过量问题 ,采用控制耕层土壤湿度以及应用KNS氮素推荐系统对菠菜的产量及水氮利用进行了研究。结果表明 ,推荐施氮处理与传统施氮处理对菠菜的生长没有明显的差异 ,而控制耕层土壤水分含量为植物有效的土壤含水量的 50%～80%及 60%～90%时的处理产量比传统灌水处理有显著性增加。推荐灌水施氮模式同传统灌水施氮模式相比 ,菠菜产量没有明显的差异 ,但是氮素以及水分供应量分别减少了 73.6 %和 39.2% ,相应地水分利用效率提高 64% ,氮素利用效率也有显著提高。推荐的水氮处理在菠菜收获后土壤无机氮残留量比传统处理明显降低。因此在合理灌溉的基础上进行氮素推荐 ,可有效地解决蔬菜生产中产量与环境之间的矛盾     

基于主动光源的作物生长信息监测仪的设计与试验

为了实现大田作物生长信息全天候实时、快速无损监测,基于作物生长光谱分析技术原理,研发了一种基于主动光源的作物生长信息监测仪。该监测仪包括由730和810 nm 2个光学通道组成的作物生长信息传感系统、控制器系统及其他部件,能快速、准确地获得作物冠层归一化植被指数值、比值植被指数值、差值植被指数值、重归一化植被指数值等主要光谱植被指数信息,为大田作物生长指标的实时反演奠定了基础。试验结果表明,在不同光照条件下,监测仪的抗光照稳定性能良好,标准差为1.05%和0.47%;该监测仪与Field Spec3地物光谱仪测得小麦冠层归一化植被指数值、比值植被指数值、差值植被指数值、重归一化植被指数值具有显著相关性,其决定系数分别为0.7017、0.7071、0.8178、0.7804;均方根误差分别为0.05362、0.2118、0.03434、0.04182。该监测仪具有稳定性好、抗干扰能力强、操作简便等优点,能够满足大田作物生长信息监测的要求,该研究为实现作物精确管理调控提供了可行的参考方法。     

不同浓度牛蒡提取液对菠菜生长及品质的影响

通过盆栽试验,研究了不同浓度牛蒡提取液对菠菜生长及品质的影响.结果表明,与清水对照相比,喷施30～1500 mg/L牛蒡提取液可使菠菜鲜重增加10.8%～30.0%;可能由于"稀释效应",叶绿素含量降低2.7%～15.7%;Vc含量提高46.1%～136.4%;硝酸盐含量降低 23.2%～69.2%;草酸含量降低 22.3% ～67.6%.其中,对叶绿素含量、Vc 含量、硝酸盐及草酸含量的效应,都以 30 mg/L 处理的效果最好.而鲜重方面,30 mg/L处理与效果最好的 500 mg/L处理之间差异亦不显著.因此,从对菠菜的生长情况、品质情况及经济角度综合考虑,牛蒡提取液应用在菠菜上的适宜浓度为 30 mg/L.     

可调红蓝光子比例的LED植物光源配光设计方法

为了动态控制用于植物生长的人工光源,该文提出一种以光子数作为评价标准,使红蓝光比例连续可调的LED植物生长光源的配光方法。综合考虑红、蓝2种波段光源及其他光谱的作用,该文采用白光LED与红光LED组合配比,以正向电流下LED的光谱密度数据作为计算基础,提出配光设计算法,实现红蓝成分有效光子数维持一定的要求下,红光与蓝光光子数比在指定区间(4:1~9:1之间)连续可调,从而满足植物不同生长状态对光质成分的需要。     

牛蒡提取物对菠菜生长及品质的影响

通过盆栽试验,研究了牛蒡粗提液、牛蒡寡糖两种牛蒡提取物对菠菜生长及品质的影响。结果表明,喷施牛蒡粗提液和牛蒡寡糖均可增加菠菜鲜重,分别比清水处理的高38.3%、24.7%;同时,提高菠菜Vc、总糖含量,降低菠菜体内硝酸盐、草酸含量。说明牛蒡粗提液和牛蒡寡糖不仅能促进菠菜生长,而且能改善菠菜品质。牛蒡粗提液和牛蒡寡糖相比,牛蒡粗提液的效果优于牛蒡寡糖,而且牛蒡粗提液的成本约为牛蒡寡糖的1/10～1/15。因此,从使用效果及经济效益考虑,牛蒡粗提液的应用前景更佳。     

光质对菠菜草酸、单宁及硝酸盐积累效应的影响

用彩色荧光灯得到红光、蓝光和黄光,以白光为对照,研究不同光质对菠菜产量,草酸、单宁及硝酸盐积累的影响。结果表明,处理间的菠菜叶柄和叶片硝酸盐和草酸含量的变化不同,但地上部生长量的变化趋势相同。叶片占植株地上部鲜质量的比例高于叶柄。不同处理叶片和叶柄鲜质量依次为白光(对照)>黄光>红光>蓝光。红光处理有利于干物质和碳水化合物的形成与积累。菠菜叶柄的硝酸盐含量显著高于叶片,是积累硝酸盐的主要场所,并且各处理间叶片硝酸盐和单宁含量的差异远大于叶柄。白光和黄光处理下,菠菜叶片草酸含量大于叶柄,而红光和蓝光处理则相反,其中红光处理草酸含量最低。菠菜在红光处理下生物量虽不高,但可极大地降低硝酸盐和草酸含量,提高菠菜品质。     

水冷式植物工厂LED面光源及散热系统的研制与测试

大功率LED的散热问题影响着LED的发光效率和电能消耗。该研究设计了水冷式植物工厂LED面光源及散热系统,通过水循环将LED面光源产生的热量及时置换,从而降低LED结温、延缓其光衰,同时将置换的热量根据植物工厂需热特点配置,降低控温能耗。该系统主要包括LED面光源、散热器和水循环系统三部分。水循环系统水路分为两路,在采暖季节将热量置换于植物工厂内部用于室内增温,而在非采暖季节将热量置换于室外,通过风冷散热后再进入水循环系统。性能测试试验表明：水冷式散热装置具有降低LED面光源散热器温度的作用,较无水冷散热装置的散热器温度最少低5.3℃,最高低19.3℃,不仅直接降低了散热器温度,还间接降低了LED结温,从而延长了LED面光源的使用寿命。     

氮肥形态及配比对菠菜生长和安全品质的影响

【目的】铵态氮肥和硝态氮肥是蔬菜生长过程中经常施用的氮肥种类,氮肥形态及配比对蔬菜生长和安全品质有着重要影响。菠菜是一种叶菜类蔬菜,富含矿质元素、维生素C和维生素E。本文通过施用铵态氮和硝态氮肥,探究氮肥形态及其配比(NH+4-N/NO-3-N)对菠菜生长和安全品质的影响。【方法】采用水培试验,设置5种不同氮素形态配比(NH+4-N/NO-3-N比值分别为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100)的营养液,定期采集菠菜样品并测定菠菜的生物量、株高、根系长度、硝酸盐和亚硝酸盐、有机酸和氨基酸参数值。【结果】随着NH+4-N/NO-3-N比值从100∶0变化到0∶100,菠菜的生物量、株高、根系长度、硝酸盐和亚硝酸盐累积量以及有机酸含量均呈增加趋势,而氨基酸总量则明显下降;当NH+4-N/NO-3-N比值为0∶100时,菠菜茎叶生物量为6.2g/plant,株高和根系长度分别为16.3 cm和22.5 cm,分别是NH+4-N/NO-3-N比值为100∶0时的6倍、2.2倍和2.0倍,表明菠菜是一种喜硝酸盐氮的蔬菜;当NH+4-N/NO-3-N比值由0∶100变为25∶75时,即在氮肥组合中增加25%的铵态氮肥,此时的硝酸盐和亚硝酸盐含量分别由398.5 mg/kg、1.42 mg/kg降为249.1 mg/kg、0.98mg/kg,降幅为37.5%和8.0%,表明在菠菜生长过程中适当增施铵态氮肥可有效降低硝酸盐和亚硝酸盐在茎叶中的累积;当NH+4-N/NO-3-N比值从100∶0变化到0∶100,对6种有机酸(苹果酸、富马酸、琥珀酸、α-酮戊二酸、柠檬酸和丙酮酸)而言,增加幅度最大的是富马酸,约8.6倍,增加幅度最小的是柠檬酸,约2.5倍,苹果酸则在NH+4-N/NO-3-N=25∶75时达到最大值,为985.3 mg/L;随着NH+4-N比例的减少,菠菜茎叶中的氨基酸总量呈下降趋势,NH+4-N/NO-3-N比值为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100的氨基酸总量分别为21.80μmol/g、12.92μmol/g、9.20μmol/g、8.30μmol/g和7.50μmol/g,表明菠菜的营养价值降低,这一趋势与上述所研究的指标(株高、根系长度、硝酸盐和亚硝酸盐含量以及有机酸含量)有着明显的区别。【结论】菠菜是一种典型的喜硝态氮类蔬菜,施用硝态氮肥可明显提高菠菜产量,但过高的施用量可导致菠菜安全品质下降。适当增施铵态氮肥可降低硝酸盐和亚硝酸盐在菠菜体内的累积,并有效调节氨基酸和有机酸的代谢。因此,在菠菜种植过程,应该合理地搭配铵态氮肥和硝态氮肥,以便在保证安全性和营养价值的基础上获取最大的生物量。     

环绕式LED光质对蛋白核小球藻生长代谢影响

微藻是一类生长速度快、环境适应能力强的单细胞自养生物,利用其生产的碳水化合物、蛋白质、油脂等已在食品、水产养殖、医疗保健等领域广泛应用,然而,高养殖成本始终是限制其产业化发展的难点之一。光源是微藻培养的重要环境因子,现有研究多报道波段及光照周期对微藻生长代谢的影响,其所用光源几乎均采用单侧排布,光在藻液中分布的均匀性和稳定性易受藻液光径、藻密度等影响。该研究以商业化较成熟的微藻——蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）为对象,将环绕式LED人工光源应用于微藻培养中,采用光强为100 μmol/(m²·s)的白、红、黄、绿、蓝、紫6种光质分别培养蛋白核小球藻21 d,每日监测藻液中生物量和光合色素含量变化,测定培养末期（D21）藻体中的蛋白质、油脂和碳水化合物含量及脂肪酸组成和丰度,分析不同波段光质对蛋白核小球藻生长代谢的影响。结果显示,相较于对照组（白光）,绿光和蓝光分别培养蛋白核小球藻7 d和9 d后其生物量显著提高（P<0.05）,培养末期（D21）绿光组和蓝光组的生物量分别提高了24.4%和8.0%（P<0.05）;藻液中叶绿素a的变化趋势与生物量变化类似,但绿光组藻体中总光合色素质量分数却显著低于紫光组（P<0.05）,可能与微藻对紫光的吸收利用率低有关（需要合成更多光合色素来获取光能）;红光组中碳水化合物质量分数增加11.5%而油脂质量分数显著下降23.8%（P<0.05）;蓝光最利于油脂累积,显著提升26.2%（P<0.05）;紫光使蛋白核小球藻的碳分配从碳水化合物向蛋白质合成方向分流;脂肪酸分析表明,绿光和紫光最利于总脂肪酸累积,较对照组（39.5‰）分别提升20.1%和18.2%（P<0.05）;绿光和蓝光更有利于多不饱和脂肪酸的合成。研究结果可为蛋白核小球藻胞内碳分配的优化调控提供有效的光源配置方案,为蛋白核小球藻的高效优质生产提供理论参考。     

可控LED亮度的植物自适应精准补光系统

人工补光对作物生长具有重要作用,发光二极管（LED）作为一种新型光源在作物补光系统中具有广阔的应用前景。针对目前常用的定光照度、定光质补光方式存在的不足,该文设计了一种综合考虑作物特性、光合有效辐射、环境温度等因素的自适应精确补光系统。该系统实时监测特定波段光照度、环境温度,精确计算作物补光量,并通过脉宽调制（PWM）信号控制红、蓝光LED灯组亮度,支持对不同植物在不同生长阶段、不同环境下的按需分波长定量补光,具有精确化,智能化,低能耗的特点。经温室实际生产过程的试验结果表明,补光系统性能可靠、达到了定量精确补光的设计要求,可避免植物生长不同阶段补光不足或过量的问题,从而提高了能源利用率。     

不同品种菠菜叶柄和叶片的硝态氮含量及其与植株生长的关系

温室盆栽试验研究了我国北方不同菠菜品种叶柄和叶片的硝态氮含量及其与植株生长的关系。结果表明,30个菠菜品种地上部分的生长量和硝态氮含量存在显著差异。叶柄和叶片在反映品种间生长量和硝态氮含量变异方面的作用并不相同。叶片占植株地上部鲜重的比例高于叶柄,品种间叶片生长量的差异亦大于叶柄,叶片与植株生长量的正相关关系更为显著。但与生长量的情况不同,叶柄的硝态氮含量、累积总量均显著高于叶片,是菠菜累积硝态氮的主要器官。叶柄硝态氮含量的品种间差异远大于叶片,与植株地上部硝态氮含量的正相关性更为显著。菠菜不同品种之间,叶柄硝态氮含量与地上部鲜重、干重及水分均表现出显著的正相关关系,而叶片硝态氮含量与植株生物量及其各组分之间却无这种关系。     

LED红蓝光质对水稻幼苗生长及生理特性的影响

为研究不同LED红蓝光质比对水稻幼苗生长和生理特性的影响,以湘早籼45号为试验材料,通过在白光的基础上添加不同光质比例的红光(主波长662 nm)和蓝光(457 nm),设置T1(白光∶蓝光=2∶1)、T2(白光∶蓝光=1∶2)、T3(白光∶红光=7∶1)、T4(白光∶红光=2∶1)、T5(白光∶红光=3∶2)、T6(白光∶红光=1∶2)共6种不同光质配比,以白光为对照(CK),探究不同光质比对水稻幼苗形态指标和生理特性的影响。结果表明,增加红光比例提高了水稻幼苗株高、倒二叶叶长、叶面积、壮苗指数、地下部鲜重、根总长、根总数、根表面积、叶绿素含量和叶片过氧化氢酶(CAT)活性。增加蓝光比例抑制了水稻幼苗的株高、第一叶叶鞘长,但在蓝光作用下水稻幼苗茎基宽、倒二叶叶宽、叶面积、壮苗指数、幼苗生物量、根总长、根总数、根表面积、根体积、叶绿素含量增加。T2的茎基宽和壮苗指数最大,相比CK分别增加了23.1%和51.6%。T3和T4有利于生物量积累以及叶面积和叶片抗氧化酶活性的提高,相比CK,T3和T4叶面积分别提高46.9%和45.6%。综上,LED红光提高了水稻叶片叶面积和抗氧化酶活性,促进...     

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,该研究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（L1.2）和2.2（L2.2）的白红LED灯具,在DLI为10.1、12.6和15.1 mol/(m2·d)下培育\