高浓度营养液对黄瓜和番茄下胚轴徒长的抑制作用

【目的】黄瓜和番茄是我国主栽蔬菜种类,育苗过程中容易遭遇高温、高湿、弱光等不良环境,导致幼苗下胚轴徒长,严重影响后期丰产性。在控制幼苗徒长的实际操作中,利用植物生长调节剂、机械刺激、补光、温度调节、水分控制等调控方法容易受到多种因素影响而效果不佳。本文研究高浓度营养液浓度对黄瓜和番茄幼苗下胚轴徒长的抑制作用,以期提出一种有效制御幼苗徒长的方法。【方法】试验以Hoagland标准营养液配方为基础浓度（设为1.0C）,通过成比例增减大量元素组分用量而不改变微量元素组分用量,组成0.5C、2.5C、5.0C、7.5C、10.0C和12.5C 6个浓度。以0.5C为对照,在日光温室条件下分别对黄瓜和番茄幼苗进行灌施处理。待幼苗生长至子叶平展期时,测定黄瓜和番茄幼苗形态及生长指标,研究营养液浓度对幼苗下胚轴细胞长度、生长速率及内源激素含量的影响;随后对幼苗进行0.5C低浓度营养液的恢复生长处理,待幼苗生长至第一真叶平展期时,再次进行幼苗形态及生长指标的测定,从而确定高浓度营养液对黄瓜和番茄下胚轴徒长的抑制效果及机制,并确定最适合制御幼苗徒长的营养液浓度。【结果】6种浓度营养液对黄瓜和番茄幼苗下胚轴徒长的影响结果为: 1）高浓度营养液显著提高了基质EC值（r=0.99）,黄瓜和番茄幼苗在子叶平展期其下胚轴生长受到明显抑制,下胚轴长度、绝对生长速率和含水量均呈下降趋势,下胚轴皮层薄壁细胞轴/径向生长也受到影响。与对照相比,10.0C营养液处理下黄瓜和番茄幼苗下胚轴皮层薄壁细胞缩短为49%和48%。2）随着营养液浓度的增加,黄瓜和番茄下胚轴内源激素含量发生显著变化,其中赤霉酸（GA3）、玉米素核苷（ZR）含量呈降低趋势,而脱落酸（ABA）含量呈升高趋势,且ABA含量与下胚轴长度呈极显著负相关关系（P＜0.01）。生长素（IAA）含量在不同浓度营养液处理下呈现区位性变化特征。3）在幼苗子叶平展期重新灌施0.5C浓度的营养液,对5.0C和7.5C处理下生长的幼苗均有恢复生长的作用,且幼苗株高/茎粗比明显优于对照和其它处理,该浓度可望有效避免幼苗徒长。【结论】高营浓度养液通过改变幼苗内源激素的动态平衡,特别是促进ABA的合成和积累,从而抑制幼苗下胚轴皮层细胞伸长生长,有效制御幼苗徒长。灌施高浓度营养液对黄瓜、番茄幼苗下胚轴伸长的抑制作用可以通过降低营养液浓度而得到解除,这种防治幼苗徒长的操作方法简便易行,具有潜在的应用前景,但在不同品种蔬菜幼苗生长过程中,最优化的营养液施用浓度及其影响机制尚需进一步研究分析。     

黄瓜温室栽培管理专家系统的研究

黄瓜是设施蔬菜栽培的主要作物之一。但实际生产中专家的不足制约着黄瓜产量与品质的提高。该研究应用人工智能专家系统原理和面向对象的设计方法，采用Visual Basic语言研究开发出了黄瓜温室栽培管理专家系统。该系统是一个针对温室黄瓜栽培管理、病虫害识别与防治的计算机辅助决策系统，可缓解生产中专家供不应求的矛盾。     

东北日光温室番茄长季节栽培管理专家系统的研制

本文根据温室番茄长季节栽培技术经验，利用农业专家系统开发平台（单机版）PAID4．0，开发温室番茄长季节栽培管理专家系统。本系统包括番茄栽培管理、病虫害防治模块、248条规则。通过将专家研究成果与计算机的结合为温室番茄长季节高效栽培技术的推广提供了广阔的应用前景。     

不同营养液对无土栽培黄瓜生长发育的影响及其经济效益分析

本试验研究了农用化肥代替化学试剂,做无土栽培营养液肥源的可行性。试验结果表明,利用普通化肥代替化学试剂配制营养液,不仅是可行的,而且能大幅度降低成本,经济效益显著。在春夏季试验中,适当增加营养液中氨态氮化肥的比例,明显地促进黄瓜早熟,提高早期产量。在秋冬季试验中,适当比例的氨态氮肥,能促进黄瓜总产量的提高。春秋两次试验还表明,若含硝态和酰胺态氮的化肥同时作氮源时,可不同程度地促进黄瓜的营养生长及生殖生长。此外本试验还研究了不同营养液对黄瓜叶片中叶绿素的含量,氨基酸的含量及光合作用的影响。     

基于虚拟生长模型的温室番茄栽培管理专家系统

为改进传统农业专家系统的决策性能,动态表达其决策结果,提出并实现了基于虚拟生长模型的温室番茄栽培管理专家系统.介绍了系统的总体框架与功能模块,分析了系统实现的若干关键技术,如开发工具、知识表示方法、知识库的构建、虚拟番茄生长模型等.系统综合运用推理、预测、可视化与解释等机制帮助用户设计栽培管理方案,可视化模拟和预测温室番茄的生长发育进程.基于虚拟生长模型的温室番茄栽培管理专家系统初步实现了积温模型、形态发生模型与专家系统知识模型的综合集成,更适合温室番茄栽培管理的实际需要.试验表明该系统具有较好的应用前景.     

黄瓜免营养液无土育苗基质组配研究

利用菇渣部分替代草炭,与蛭石、珍珠岩组配,形成黄瓜优化育苗基质,在此基础上,加入不同用量缓释肥进行黄瓜穴盘育苗试验,结果表明:在草炭+菇渣+蛭石+珍珠岩=2∶3∶2∶3(V∶V∶V∶V)基础上,添加1.71~2.14 g·L-1缓释复合肥(N-P2O5-K2O=14-14-14),可满足黄瓜整个苗期对养分的需求,实现全程免营养液管理,培育出优质幼苗。     

营养液浓度和用量对醋糟基质栽培番茄生长、产量和品质的影响

以番茄‘合作906’为试材,采用醋糟基质桶栽的方法,研究了不同营养液浓度和用量对番茄植株生长和果实产量及品质的影响,并对栽培基质化学性状的变化进行了测试。实验设0、1/4、1/2、3/4倍4个Hoagland营养液浓度和600、900、1 200 mL/次3个用量,共12个处理。结果表明:在番茄营养生长期和开花期,醋糟栽培基质的pH值降低,变化范围在6.79～6.29之间;基质的EC值增大,变化范围在1.50～2.77 mS/cm之间。醋糟混配基质中只浇清水不能满足植株生长需求,1/4倍Hoagland营养液900 mL/次用量对番茄植株生长最有利,且开花期对营养液需求增大,但1/2倍浓度、900 mL/次施用量番茄果实的可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白含量都最高,又以1/2倍浓度1 200 mL/次处理产量最高。结果说明,醋糟混配基质栽培番茄的最佳水肥管理方式为:营养生长期浇灌1/4倍的Hoagland营养液可促进番茄植株的生长,并在开花期略提高营养液的用量,结果期可用1/2倍的Hoagland、900～1 200 mL/次施用量以提高果实的品质和产量。     

日光温室番茄长季节生产专家系统的研制

为了实现对温室番茄长季节生产的定量管理，对生产提供决策指导，根据温室番茄长季节栽培技术规范研制了温室番茄长季节生产专家系统。依靠对有效积温的计算，结合设施环境条件和番茄的生长发育期拟合番茄的生长阶段、成熟期及病虫害的发生规律与环境温湿度、有效积温之间的关系，为温室番茄生产向定量化、智能化管理创造了条件。通过将专家研究资料与计算机技术相结合，为温室番茄长季节高产高效栽培技术的推广提供途径。     

用中间供液型毛细管营养液装置稳产栽培番茄的技术

改变中间供液型毛细管营养液栽培装置向上供液向向下供液的方式，解决了因养分不足而影响植株长势和减产的问题。此法产量增加，但糖度降低。生产者在应用时可根据各自的目的取舍供液方式。     

钙素水平对基质栽培黄瓜生长、产量与品质的影响

在荷兰温室以园艺研究所黄瓜营养液配方为对照进行盆栽试验,通过改变营养液中钙素的含量与营养液的浓度研究钙对黄瓜产量与品质(可溶性蛋白、Vc、硝酸盐含量、有机酸以及可溶性糖)的影响。结果表明:1.2Ca含量处理的株高、茎粗有明显优势,并且有最高的平均单株产量与品质水平,为最优处理,并据此调节营养液4个不同浓度梯度(EC=1.5、2.5、3.5、4.5 m S·cm~(-1))。在生长初期与开花期EC值为1.5与3.5 m S·cm~(-1)处理的株高高于其他处理,在营养生长阶段3.5 m S·cm~(-1)处理的株高/茎粗较小,植株生长健壮。3.5 m S·cm~(-1)处理的黄瓜产量最高,且经过加权平均法进行品质比较分析,其品质也优于其他处理。因此,在实际黄瓜基质栽培生产中营养液以EC3.5处理的钙水平393.176 mg·L-1生长最好,产量较高。     

Hoagland nutrient solution promotes the growth of cucumber seedlings under light-emitting diode light

Light-emitting diode (LED), as an efficient, energy-saving light source, has been widely used in artificial light plant production systems. It is confirmed that the combination of red and blue LED lights shows good performance on plant growth and development. Based on the hydroponic culture system in plant production factory, selection of a suitable nutrient solution for specific crop would be very important. In this study, four different widely used nutrient solutions (Hoagland, Garden-style, Yamasaki, and SCAU) were tested in perlite culture cucumber seedlings during 40-day growth under 2:1 ratio of LED lights with 12 h photoperiod at 100 ± 5 μmol m^?2s^?1 irradiance. The plant growth, morphology, pigments, biomass, photosynthetic characteristics, and nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) content were measured. Cucumber seedlings treated with formula SCAU showed weak appearance, less biomass, and reduced photosynthetic activity compared with those supplied with Hoagland. However, the differences between formulae Garden-style and Yamasaki were not obvious, but both of them showed significantly higher plant height, leaf area, total leaf number, and shoot N content compared to SCAU. It is concluded that formula Hoagland shows better performance regarding cucumber seedling growth under LED light.     

不同营养液浓度对温室盆栽黄瓜产量与品质的影响

营养液浓度与供液方式会影响温室黄瓜的产量与品质。本文通过盆栽试验,以山崎黄瓜专用营养液配方标准浓度1S为基准,研究了负水头供水控水盆栽装置供液条件下 1/2S、3/4S、1S、1S 4种营养液浓度以及常规浇灌1S（CK）营养液浓度对温室盆栽基质栽培黄瓜产量与品质的影响。结果表明, 地上部干重和产量与营养液浓度成显著正相关关系; 1S处理产量与地上部干重显著大于1S (CK)处理,但营养液生产效率差异不显著; 黄瓜整体品质随生育进程而提高,采收初期果实品质整体指标各处理差异较大,1S处理的较高; 采收中期1S与1S处理的较高,而采收末期各处理整体品质差异较小,1/2S与1S（CK）处理的相对较高; 其中1S（CK）处理各采收时期果实硝酸盐含量明显高于1S处理,而其它各指标两者无显著差异。负水头供水控水盆栽装置供液方式与1S营养液浓度处理是一种较好的供液方式与供液浓度。同时,适当提高黄瓜生育前期与降低生育末期营养液浓度能提高黄瓜的整体品质。     

Copper ferrite nanoparticles as nutritive supplement for cucumber plants grown under hydroponic system

Abstract

For high plant growth and efficient production, manufacture of new nano-fertilizers is an important strategy to repair the nutrients shortage. Copper ferrite nanoparticles (CuFe₂O₄ NPs) were manufactured via co-precipitation method with the aim to understand the role of different concentration of them (0.0, 0.04, 0.2, 1, and 5?ppm) on growth, chlorophyll content and antioxidant enzymes activities of cucumber plants grown in hydroponic system. The prepared sample was studied by various mechanisms such as: X-ray diffraction (XRD), Infrared spectroscopy and vibrating sample magnetometer. XRD pattern implies the nanocrystalline nature of the synthesized sample, where the crystallite size is 30.7?nm. Exposure to CuFe₂O₄ NPs caused an increase in the fresh weight and protein content of cucumber plants. Also, superoxide dismutase and peroxidase activities of cucumber shoots and roots were significantly increased. The uptake of Fe and Cu by cucumber tissues was significantly enhanced by application of CuFe₂O₄ NPs. Abbreviations CCI chlorophyll content index

CuFe₂O₄ NPs copper ferrite nanoparticles

FW fresh weight

ICP inductively coupled plasma

IR infrared spectroscopy

O₂˙ˉ superoxide anion;

POD peroxidase

ROS reactive oxygen species

SOD superoxide dismutase

TF translocation factor

VSM vibrating sample magnetometer

XRD X-ray diffraction

     

基于生长模型的温室小型西瓜栽培管理专家系统(ESWCM)的研究和建立

运用知识工程和信息技术原理,将温室小型西瓜生长模型与AIP1.0专家系统平台相结合,建立了基于生长模型的温室小型西瓜栽培管理专家系统(ESWCM),包括知识库(KB)、模型库(MB)、数据库(DB)、推理机(IE)和人机界面。系统综合运用推理、预测、解释等机制帮助用户设计栽培管理方案,解答栽培技术问题,以及动态模拟和预测温室小型西瓜的生育进程。基于生长模型的温室小型西瓜栽培管理专家系统将模型的预测功能与专家系统的逻辑推理相结合,提高了温室小型西瓜的栽培管理水平。