设施农业增施CO2利用效率的影响因素及调控策略

 为提高设施农业增施CO₂的利用效率和经济效益,减少CO₂的逸散损失,降低成本,本研究以增施CO₂利用效率计算方法为基础,分析了增施CO₂利用效率的可能影响因素,探讨了提高CO₂施肥经济效益的有效技术与方法。分析表明,影响增施CO₂利用效率的主要因素为设施的换气次数、设施内外CO₂浓度差和植物的光合能力。因此,在进行CO₂施肥时,应综合考虑植物种类、生育阶段、栽培条件及其他环境要素等条件,选择适宜的CO₂增施方法、施肥浓度和施肥时间。     

植物工厂的发展策略

 植物工厂作为技术高度密集、资源高效利用的省力型生产方式,近年来在一些国家（如中国、日本、韩国、荷兰等）得到快速发展。分析了植物工厂快速发展的背景,阐述了发展植物工厂的重要意义,介绍了植物工厂的发展现状及人工光源、节能环控、蔬菜品质调控、基于网络的智能化管控等关键技术的研究进展。针对植物工厂面临的问题,提出了进一步发展的相应对策。     

紫外光在植物工厂中的分布特征及应用前景

 紫外（UV）光在植物光形态建成、次生代谢和叶色形成方面具有重要光生物学和光化学作用,在调控设施园艺优质高产方面具有潜在应用价值。综述了人工光植物工厂和太阳光植物工厂中UV 光的分布规律,特征波长UV 光的植物效应及其人工调控的必要性和调控策略。提出了植物工厂中UV-LED 利用的前景、目标和方法。     

LED植物光质生物学与植物工厂发展

 作为设施园艺的最高形式,基于植物生物学需求特性实施高精度环境智能控制的发光二极管（LED）光源植物工厂发展迅猛。本文简述植物光生物学和植物光质生物学的概念与内涵,总结半导体光源LED 的发展及农用光谱特征,分析LED 光源在植物光质生物学研究和植物工厂栽培中的作用,讨论了植物光质生物学的研究现状与研究方向,认为植物光质生物学在植物工厂高效生产中起着基础性作用。     

雾霾天气与设施园艺补光

近年来,严重的雾霾天气已经成为影响设施园艺生产的重要因素。雾霾天气直接导致设施蔬菜光照不足,诱发生叶片黄化、植株萎蔫、生长缓慢、落花落果、茄果类作物果实着色不均,转色困难等现象,造成严重损失。通过人工补光是解决因雾霾造成设施光环境胁迫问题的有效措施。     

温室零浓度差CO2施肥与送风耦合法对番茄生长的影响

 CO₂匮缺与低风速是温室存在的普遍现象,即使在温室通风状态下也不例外。在温室通风时,为减少CO₂逸散、提高CO₂利用效率,采用零浓度差CO₂施肥法同时进行室内送风,并对试验温室与对照温室内番茄冠层净光合速率、CO₂利用效率、番茄冠层蒸腾速率进行调查。结果表明,当太阳辐射强度从383.5 W·m^-2增加到940.1 W·m^-2时,试验温室番茄冠层净光合速率从1.9 g·m^-2·h^-1升高到5.3 g·m^-2·h^-1,比对照温室番茄冠层净光合速率高出1.3~1.6 倍;而试验温室番茄冠层蒸腾速率从0.17kg·m^-2·h^-1升高到0.56 kg·m^-2·h^-1,比对照温室番茄冠层蒸腾速率高出1.2~1.4 倍;CO₂利用效率近似于1。研究表明,在温室通风状态下采用零浓度差CO₂施肥法同时进行室内送风是设施栽培增产的有效途径。     

2013-14 科技工作大家谈——减排工业源CO2的一种方法——设施园艺固碳

 工业革命以来,随着全球工业化的蓬勃发展和化石燃料的大量消耗,造成了以CO₂为主体的温室气体(甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、臭氧等)大量排放.CO₂的全球排放在1751年仅为300万t,经过近200年的缓慢增长后,自20世纪40年代开始迅速攀升,到2008年,全球的CO₂排放已经达到299亿t,增速为3%,略低于世界实际GDP增速3.78%.CO₂累积在空气中,其吸热和隔热的功能使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,并逐年增强,从而引发全球气候变暖等一系列严重问题.     

食用菌光生物学及LED应用进展

 食用菌作为集营养与保健药用价值于一体的食品, 安全卫生, 在维持消费者健康, 保障国家粮食安全方面具有重要意义, 中国已经成为世界上最大的食用菌生产和出口国.食用菌的生产种类多, 目前存在企业生产规模小、技术落后、地区发展参差不齐等不足.食用菌工厂化生产是指在密闭可控环境下进行食用菌周年生产的模式, 自动化水平高, 生产效率高.由于食用菌生长发育的营养方式和环境条件需求与植物截然不同, 需按照食用菌的生物学特性研发食用菌生产与调控技术.光照是食用菌子实体原基产生和子实体生长发育必要的环境条件, 食用菌种类不同其对生长环境中光照条件(光质和光强)需求各异, 传统电光源因光强光质固定不能满足食用菌工厂化生产光环境精准智能调控的技术要求.LED为半导体固态冷光源, 具有光质纯、光效高、波长类型丰富、可按照农业生物需求调制光谱能量等优势, 是食用菌工厂化生产光环境调控的理想设施.本文总结了食用菌光生物学的研究进展, 阐述了LED光源在调控食用菌生长发育和营养品质形成中的作用、研究方向和应用前景.     

紫外辐射对3种叶色生菜生长及营养品质的影响

 在设施温室条件下,水培盆栽3 种叶色生菜,探究UV-B、UV-A 辐射对不同叶色生菜光谱吸收特性、生长和品质的影响。结果表明,不同UV 处理及对照下的3 种叶色生菜光合色素吸光曲线基本一致,330~500 nm 和640~690 nm 两个光谱区为峰值区域,吸光度较大且变化剧烈,在500~640 nm 和690~800 nm 两个光谱区吸光度很小且变化幅度小。绿叶生菜在不同UV 辐射下与对照无显著差异,红叶生菜在UV 照射下叶绿素a 和总光合色素含量显著提高,但紫叶生菜仅在UV-B 照射下比对照显著增加。绿叶生菜经UV 辐射处理后,地上部分鲜重显著降低,紫叶生菜相反。红叶生菜地上部分鲜重在不同UV 辐射处理下无显著差异。3 种生菜地上部分干重随UV 辐射处理变化规律相似,经UV 辐射处理后,地上部干重均显著降低。UV 辐射处理显著降低了绿叶生菜总酚含量,但对紫叶生菜无显著影响,红叶生菜仅在UV-B 处理下总酚含量显著提高。绿叶生菜在UV 辐射处理下,类黄酮含量比对照显著降低,而红叶生菜和紫叶生菜无显著差异。经UV 辐射处理的绿叶生菜花青素含量与对照无显著差异,红叶生菜和紫叶生菜则在UV-B 辐射处理下有显著提高。UV 辐射处理显著提高了绿叶生菜可溶性糖含量,紫叶生菜仅在UV-A照射下可溶性糖含量显著提高,而红叶生菜经UV 辐射处理后可溶性糖含量显著降低。