弱光与偏低温弱光下温室黄瓜耐性指标的研究

采用弱光以及偏低温与弱光互作对4个生态型的16个黄瓜品种进行苗期处理，结果表明：弱光、偏低温弱光均未显著影响到黄瓜的光合系统Ⅱ，但对黄瓜叶绿素荧光参数M峰以及荧光猝灭系数(qN)有影响，各生态型的反应不一。弱光与偏低温组合时，弱光对黄瓜的影响处于主导地位。弱光(60～80 μmolm^-2·s^-1)、偏低温(20℃/12℃)弱光胁迫下不同黄瓜的叶面积增长量与其已知的低温弱光耐性一致。与各项生理指标相比，叶面积更适宜作低温弱光耐受性的评价指标，以子叶展开时进行弱光处理为最佳。     

弱光与偏低温弱光下温室黄瓜耐性指标的研究

采用弱光以及偏低温与弱光互作对4个生态型的16个黄瓜品种进行苗期处理,结果表明:弱光、偏低温弱光均未显著影响到黄瓜的光合系统Ⅱ,但对黄瓜叶绿素荧光参数M峰以及荧光猝灭系数(qN)有影响,各生态型的反应不一。弱光与偏低温组合时,弱光对黄瓜的影响处于主导地位。弱光(60~80μm o lm-2.-s 1)、偏低温(20℃/12℃)弱光胁迫下不同黄瓜的叶面积增长量与其已知的低温弱光耐性一致。与各项生理指标相比,叶面积更适宜作低温弱光耐受性的评价指标,以子叶展开时进行弱光处理为最佳。     

设施环境中红光与远红光比值调控的研究进展

该文详述了近年来国内外设施园艺环境中R/FR比值对植物形态、生长发育的影响以及实验、生产中R/FR比值调控方法的研究进展。介绍了几种人工光源及光质调控薄膜的R/FR特性，对进一步开展此项研究工作提出建议。     

番茄果实次生代谢物对各生育期弱光处理敏感性分析

温室弱光制约着番茄生产,选择对弱光敏感性较强的生育期进行阶段性补光是经济可行的干预方式之一。为了探究番茄不同生育期的弱光敏感性,该研究在全人工光型植物工厂中种植番茄“丰收74-560RZ F1”,以全生育期1000 μmol/(m²·s)的光照强度为对照,分别于番茄花期、膨大期、转色期和采收期中的某一时期进行弱光处理（弱光处理的光照强度为160 μmol/(m²·s),同处理其他生育期光照强度均保持1000 μmol/(m²·s)）,通过对番茄风味及品质相关次生代谢物积累的分析阐明番茄品质形成对不同生育期弱光的敏感性。结果表明：1）各生育期弱光处理均降低了番茄果实总黄酮、多酚和番茄红素的含量,其中,花期弱光处理下番茄总黄酮及多酚含量均为处理间最低,分别较对照显著降低了35%、29%（P<0.05）;花期和转色期弱光处理下番茄红素含量均低于其他处理,分别较对照显著降低了45%和60%（P<0.05）;所有处理下番茄果实中番茄红素与总黄酮、多酚含量均呈显著正相关。2）各生育期弱光处理均显著降低了番茄果实中醛类、酮类、酯类、烃类及醇类等挥发性次生代谢物的总数量和总含量（P<0.05）,所有处理均为醛类含量最高,醇类含量最低。膨大期弱光处理检测出的挥发性物质总数量最少（为40种,较对照减少9%）,花期弱光处理下番茄挥发性物质总含量最低（较对照降低了28%）;其中,花期处理下醛类、酯类及其他类挥发性物质含量均为处理间最低,分别较对照显著降低了31.7%、64.1%、56.8%;花期和膨大期弱光处理下番茄果实中醇类物质含量均低于其他处理,分别较对照显著降低了25.3%和28.2%（P<0.05）;此外,酯类物质在所有处理之间差异均达到显著水平（P<0.05）,说明该类挥发性物质的弱光敏感性较强。研究表明花期弱光胁迫对番茄果实品质和风味相关次生代谢物积累的不良影响最大,较其他生育期而言,番茄花期弱光敏感期更需要采用人工光源进行及时合理的补光以降低损失,而对于花期补光强度及适宜光质需根据补光效果预期及补光成本预算等开展进一步的研究。     

紫外光与脉冲强光照射麦角甾醇转化VD2研究

常规紫外照射处理在生成天然VD₂的同时伴随着速甾醇等副产物的生成,为降低后期VD₂的提纯难度,本研究采用脉冲强光(IPL)与短波段紫外光(UVC)两种照射对麦角甾醇标准液与食用菌麦角甾醇提取液分别进行VD₂转化,分析照射剂量及后期反应对VD₂转化效率和副反应的影响。结果表明,双孢菇麦角甾醇的提取优化工艺条件为:采用提取时间60 min、乙醇浓度100%、料液比1∶20 g·mL^-1、提取温度80℃,此条件下双孢菇麦角甾醇提取率为3.59 mg·g^-1。麦角甾醇标准液经1.108 J·cm^-2 IPL照射处理并充分反应后,VD₂得率为7.34%;经0.656 J·cm^-2 UVC照射处理并充分反应的VD₂得率为9.68%;但相比UVC照射处理,IPL处理组的副产物量显著降低。麦角甾醇在经过光化反应后生成VD₂前体,在室温下转化VD₂速度缓慢,通过80℃、30 min加热,贮藏24 h后转化基本完全。食用菌麦角甾醇提取液经两种方式照射处理,其VD₂得率均低于同等浓度麦角甾醇标准溶液得率,可能是因为食用菌麦角甾醇提取液中成分较为复杂,且其他非麦角甾醇类物质对光照有一定的屏蔽作用。IPL照射处理能够有效减少麦角甾醇转化VD₂过程中副产物的生成,有助于以食用菌为原材料获得VD₂的规模化的生产要求。     

Discrepancies in utilization of density fractionation along with ultrasonic dispersion to obtain distinct pools of soil organic matter

Density fractionation along with ultrasonic dispersion is widely applied in soil science to obtain distinct fractions of soil organic matter. Density cut‐off and dispersion energy are crucial parameters to yield fractions closely corresponding to their conceptual definitions. Our literature review revealed methodological discrepancies in the utilization of density‐fractionation schemes. Strikingly, reasons for the selection of specific density or dispersion energy were rarely explained. Thus, it is not known how results of different approaches relate to each other. We therefore recommend testing and reporting effects of fractionation parameters on chemical and physical properties of fractions, to achieve agreement and coherence on parameters to be used and facilitate comparability in future studies.     

控制光照强度条件下1年生连翘幼苗的生理生态响应

为了调查连翘在发育早期对于不同光照强度条件的生理生态响应和适应性,提高苗期管理质量和出苗率,以1年生连翘幼苗为材料,在人工控制大田环境中设置100%、50%、25%和12.5%4个光照强度水平,通过测量1个生长季后连翘幼苗的存活率、光合生理、地上地下形态、生物量积累和分配等生理生态指标,研究控制光照强度条件下1年生连翘幼苗的生理生态响应。结果表明:1)1年生连翘幼苗在50%光照强度条件下的最大净光合速率、光饱和点和叶绿素b含量显著下降,苗高、地径、总根长、根表面积以及各器官的生物量积累增加显著,根质量比减小,茎质量比和冠根质量比增大;2)在25%光照强度条件下,幼苗的存活率、最大净光合速率、苗高、地径、总根长、根表面积以及各器官的生物量积累增加显著且达到最大值,茎质量比增大;3)在12.5%光照强度条件下,仅最大净光合速率、地径和根系形态指标显著增加,但增幅小于50%和25%光照强度,叶质量比减小。1年生连翘幼苗在光合生理特性上对于遮荫处理表现出不一致的响应,形态和生物量积累在中等光照强度下响应积极一致,且能够通过增加对地上结构生物量的分配比例而适应中等光照强度条件,建议在今后的苗圃培育和管理中应当重视连翘在发育早期的光环境要求。     

半干旱黄土区地上生物量对立地因子的响应

半干旱黄土区地形破碎、沟壑纵横、生态环境脆弱,其生态恢复过程受到全世界生态学者的普遍关注.生物量是生态系统获取能量的表现形式.以位于黄土丘陵沟壑区的植被自然恢复10a的合沟流域地上生物量为研究对象,分析不同立地因子对地上生物量的影响规律.结果表明:1)不同立地类型地上生物量从大到小依次为沟底、阴向沟坡、阴向梁坡、阳向沟坡、梁顶、阳向梁坡;2)梁坡和沟坡的地上生物量随坡度升高均呈现反S形态,梁坡的地上生物量最大值出现在20°～25°处,最小值出现在35°～40°处,沟坡的地上生物量的最小值出现在30°～35°处,最大值出现在40°～45°处;3)坡向对地上生物量的影响是显著的(P=0.049),其余因素的影响不显著.可知,该区地上生物量的分布规律是植被对不同立地类型水分、光照等自然条件综合利用的结果.     

一种用于叶片散射光分布测定的新型装置及性能评价

采用微功率激光管作为光源,围绕被测样品旋转的硅光电池作为检测器,研制了一种可以测定植物单个叶片反射和透射光在入射面上分布的装置。分别在650 nm和830 nm波长光照条件下,测定了标准白板(参比样)的反射光和大叶黄杨树叶的反射和透射在入射面上的光强分布。测定结果表明该装置有很好的重现性。所研制的装置可用于植物冠层光辐射传输机理研究。     

利用计算机视觉识别小麦叶色的光照模型研究

计算机图像识别技术的研究与应用是农业信息技术领域的重要分支之一。为更好的将其应用到虚拟作物中，用RGB系统表示叶色，利用虚拟现实技术中的光照技术，将太阳光分为环境光、漫射光和镜面光3部分，分别研究了这3部分光对叶色的影响，并根据颜色和太阳光的内在联系，建立了小麦叶片颜色的识别模型。检验表明，模型具有较高的准确性和较强的预测性。     

Response of pepper plants to NO3:NH4 ratio and light intensity

Pepper plants were hydroponically grown in a growth chamber with two levels of light intensity (300 and 240 w/m² ) and two N0₃:NH₄ ratios (100:0 and 80:20). Plants supplied with both N forms (80:20) under high light conditions showed a decrease of nutrient uptake and produced low plant weight and yield compared to the all NO₃ treated plants. By contrast, plants receiving both N forms (80:20) with light reduced over 25% showed a growth and yield slightly superior to plants supplied with N0₃ as sole source of N. This suggests a significant light intensity‐N form interaction that favors all NO₃ nutrition for pepper at high light intensities.     

Bacteriological studies on the mineralization of organic nitrogen in paddy soils

In this report we studied the effects of mechanical grinding of paddy soils on nitrogen mineralization and bacterial number when soils were incubated under a submerged condition after grinding.

Nitrogen mineralization was increased by grinding soil samples as compared with those without grinding. The value of (Nd-Nu)/Nu, where Nd is the amount of ammonia-nitrogen formed by incubation of disrupted samples and Nu those of the undisrupted soils, was in good correlation with clay/humus ratio.

Although significant difference was not observed between the number of aerobic bacteria with undisrupted and disrupted soil samples, higher anaerobic bacterial numbers were found with disrupted than with undisrupted ones.

A significant correlation was also obtained between the amounts of nitrogen mineralization increased by the grinding of soil and the numbers of anaerobic bacteria.     

基于MOPSO和TOPSIS的多目标优化温室黄瓜光环境调控模型

针对在现有温室光环境调控模型中,未考虑光质-光强的协同影响以及净光合速率与光能利用率双优化的问题。该研究面向温室黄瓜的高效补光,提出一种基于多目标优化思想的光质-光强协同调控方法。通过设计多因子耦合的净光合速率试验,获取叶片的净光合速率数据,建立净光合速率模型,并计算叶片尺度的光能利用率;构建光能利用率与净光合速率双优化的多目标优化模型,利用多目标粒子群算法获取非劣解集,基于理想解逼近算法得到光质-光强的调控单点,从而建立设施黄瓜红、蓝光模型。理论验证试验表明,与光合最大补光法相比,净光合速率降低21.39%,需光量降低59.40%;与固定光质0.5和0.8相比,在相同光强下净光合速率依次提升3.66%和9.69%。在此基础上开展实际验证试验,结果表明与固定光质法相比,在耗电量相近的前提下,生理指标均优于固定光质补光法,且在茎粗、干质量以及壮苗指数上存在显著差异;与光合最大补光法相比,生理指标不存在显著差异,且耗电量节省27.43%,表明本研究方法在保证生理指标高水平的前提下,有效节省了光电资源的消耗。本研究方法为设施农业调控提供了新型补光策略,保障了农业生产资源的高效利用。     

植物群体受光结构与光截获研究综述

植物群体受光结构与光截获的研究是冠层小气候研究重要领域之一.较为系统地讨论了植物群体受光结构参数及参数获取的新技术新方法、光截获模型及受光结构参数与光截获的关系.在对已有成果综合分析的基础上,探讨了植物群体受光结构与光截获研究中亟待解决的问题.     

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。     

The effect of light intensity on the concentration of bioelements in the sap of the tomato plant (Lycopersicon esculentum L.)

The subject of the study was the effect of light intensity on the concentration of bioelements in the sap of the tomato plant (Lycopersicon esculentum L.), cultivated hydroponically with a normal nutrient solution. The greenhouse experiment took place under controlled parameters.

The results show that the concentration of bioelements in the sap varies least during the first two hours of light. It is also interesting to note that the interval between the fourth and sixth hour offers possibilities for the study of the content of reducing sugars in the sap.     

黄瓜幼苗光合作用对亚适温弱光胁迫的适应性

为探讨黄瓜光合作用对温光逆境的适应机理,研究了弱光、亚适温、亚适温弱光胁迫处理对津优3号黄瓜幼苗光合作用的影响.结果表明,弱光、亚适温、亚适温弱光胁迫均使黄瓜幼苗的光合速率(Pn)和RuBP羧化酶活性明显降低,Pn的主要限制因素是非气孔因素,但亚适温和亚适温弱光下Pn的降低与气孔限制有一定相关性.弱光和亚适温胁迫同时出现时,温度起主要作用.10 d内弱光及亚适温弱光胁迫可使黄瓜幼苗叶片的光补偿点降低.弱光和亚适温弱光处理的光下实际光化学效率(ΦPSⅡ)和初始荧光(Fo)降低,暗下光化学效率(Fv/Fm)变化不大:亚适温处理的ΦPSⅡ和Fv/Fm均降低,Fo没有明显变化.说明弱光和亚适温弱光处理没有产生明显的光抑制;亚适温胁迫诱导了黄瓜叶片PSⅡ的光抑制,但对PS Ⅱ反应中心的损伤不明显.     

LED光源红蓝光配比对生菜光合作用及能量利用效率的影响

为了提高植物光能及电能利用效率,降低植物工厂光源的投入产出比,该文从不同红蓝光配比(R/B)对生菜光合作用影响机理入手,分析不同R/B对生菜光能及电能利用效率的影响。以荧光灯处理(FL)作为对照,通过设置不同红蓝光配比(R/B)共7个处理进行试验,测定不同R/B下生菜的Ru Bis Co羧化速率和氧化速率、光合电子流分配以及叶氮分配。结果表明:1)当R/B≥8时,增大蓝光比例显著降低了总电子传递速率向参与光呼吸的光合电子流的分配,促进了叶氮向羧化系统和生物能学系统中的投入,提高了叶片的光合作用;2)当R/B≤8时,生菜电能利用效率(electric-energy use efficiency,EUE)和光能利用效率(light use efficiency,LUE)随着R/B增加而显著增大,R/B≥8处理间EUE无显著性差异,但R/B=12处理下LUE较R/B=8处理高12.5%。综上所述,在光强为200μmol/(m2·s)的红蓝LED植物工厂中,R/B为8是影响生菜光合作用、光能及电能利用效率的转折点;为保证生菜高效生产,以红蓝光配比不小于8为宜。     

若干阔叶树树冠各层叶气孔密度及光照条件对气孔密度的影响

４０种阔叶树树冠的外、中、内层同龄叶中，均以外层叶的气孔密度最高，其次为中层叶，内层叶气孔密度最低。新银合欢和马尖相思幼苗在高光照强度下所形成的叶气孔密度最高，中等光照者次之，低光照者最低。在蓝光照射下形成的叶气孔密度最高，其次为红光照射者，自然漫射光下最低。这说明光照强度和光波长对气孔密度有深刻影响。     

多功能转光塑料薄膜应用效应研究

多功能转光塑料薄膜(以下称多功能转光膜)是一种具有长寿、无滴,并能把日光中的部分紫外线紫光转换成红光功能的新型塑料薄膜。通过在蔬菜、瓜果、花卉等7种作物上的对比试验,结果证明,与普通无滴膜相比,多功能转光膜可以提高光温效应,促进作物营养生长,提早生育期,增加产量10.5%左右,还能改善农产品品质,如提高维生素C和糖的含量,由于增产的主要是早期产量,因此经济效益高。