检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2019年第8期39卷 2474-2480页

作者：查凌雁张玉彬李宗耕刘文科中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

红光和蓝光是植物进行光合作用和光形态建成的主要光谱,且红蓝LED是植物工厂光源的发展趋势。因此为实现连续光照在植物工厂中的应用,植物对红蓝光谱连续光照的响应特征及其机理亟待探究。在环境可控的植物工厂内,应用ICP-AES技术,研究... 详细信息

红光和蓝光是植物进行光合作用和光形态建成的主要光谱,且红蓝LED是植物工厂光源的发展趋势。因此为实现连续光照在植物工厂中的应用,植物对红蓝光谱连续光照的响应特征及其机理亟待探究。在环境可控的植物工厂内,应用ICP-AES技术,研究了红蓝光谱下连续光照及其光强对生菜生长和矿质元素吸收的影响。该研究共包含两个试验,试验一设置了常规光照(12 h/12 h)和连续光照(24 h/0 h)2个光照处理及5个生菜品种,试验二设置了5个连续光照光强处理(80, 120, 160, 200和240 μmol·m^-2·s^-1)。结果表明,连续光照30 d内生菜的干重和干物质含量能够持续显著提高,且表现为随连续光照光强增加而升高的趋势。但地上部鲜重仅在连续光照的前15 d得到显著提高,并随光强增加而升高。而连续光照30天时,连续光照对生菜地上部鲜重无显著促进作用,甚至显著降低意大利生菜的地上部鲜重。相比常规光照,连续光照30 d显著降低了生菜的Ca, Mg, Fe, Mn, Cu和Zn含量,但这些元素积累量均有所增加。不同光强下,生菜Ca, Fe, Cu和Zn的含量随光强增加而降低,其中Ca和Fe积累量随光强增强而升高, Cu和Zn积累量不受光强影响。 Mg元素含量和积累量均随光强增强先升高后降低。 Mn元素含量受光强影响不显著,但积累量随光强增大而升高。此外,连续光照30 d生菜叶片出现褪绿萎黄的伤害症状,且伤害症状随光强增加而逐渐加重,说明矿质元素含量的降低在一定程度上加剧了连续光照伤害。综上所述, 15 d连续光照能够显著提高生菜产量。全生长期(30 d)连续光照虽能促进生菜干物质累积,但对产量无显著促进作用,同时还会导致生菜矿质元素含量的降低及叶片伤害。相对而言,低光强(80和120 μmol·m^-2·s^-1)连续光照对生菜无明显伤害作用,且矿质元素含量相对较高,但不能提高产量。研究结果表明短期红蓝光连续光照更适宜应用于在植物工厂生菜栽培,能够获得相比能量投入更高的产量。矿质元素含量的降低可能是长期连续光照伤害的机制之一。

关键词： ICP-AES 光周期生物量品种养分吸收

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采前红蓝光连续光照光强对三种氮水平水培生菜AsA累积代谢的影响

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照明工程学报 2021年第5期32卷 158-164页

作者：刘家源刘文科中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

为了探明采前LED红蓝光连续光照光强对三种氮水平水培生菜(Lactuca sativa)AsA代谢的影响,在密闭植物工厂内,以红蓝LED(红光∶蓝光=4∶1)为光源,设置2种光强(100、150μmol·m^(-2)·s^(-1))和3种氮水平(2.5、5、7.5 mmol/L)进... 详细信息

为了探明采前LED红蓝光连续光照光强对三种氮水平水培生菜(Lactuca sativa)AsA代谢的影响,在密闭植物工厂内,以红蓝LED(红光∶蓝光=4∶1)为光源,设置2种光强(100、150μmol·m^(-2)·s^(-1))和3种氮水平(2.5、5、7.5 mmol/L)进行水培生菜培养,在采收前第3天(定植第18天)开始进行为期3天的连续光照处理(150μmol·m^(-2)·s^(-1),红光∶蓝光=4∶1)。研究了氮水平与光强对生菜AsA含量和AsA合成代谢关键酶活性的影响。结果表明,提高氮水平和光强可以提高水培生菜的AsA含量。随着氮水平的上升,DHA含量呈下降趋势。连续光照前,AsA含量的增加是由于氮水平与光强的升高提高了参与AsA再生循环系统的MDHAR酶活性。连续光照后,低氮水平低光强下生菜的AsA含量增幅相比高氮水平高光强水培生菜更高。总之,AsA含量增加是因为供氮条件与连续光照耦合处理提高了GR和DHAR的酶活性,从而促进了AsA的累积。

关键词：光强连续光照氮水平 AsA 代谢酶

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腐植酸对水培冰草生长及其品质的影响

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安徽农业大学学报 2022年第2期49卷 227-234页

作者：孙倩孟力力李彬黄红英柏宗春曲萍吴华山张义江苏省农业科学院农业资源与环境研究所南京210014 江苏省农业科学院农业设施与装备研究所南京210014 农业农村部长江中下游设施农业工程重点实验室南京210014 浙江农林大学光机电工程学院杭州311300 江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心南京210014 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室南京210014 农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100089

为探明营养液中添加不同腐植酸对水培冰草产量及品质的影响,为其在叶菜水培生产中的高效应用提供理论依据,选用非洲冰草为研究对象,以霍格兰营养液为基础溶液进行水培试验,共设置7个处理,以不添加腐植酸为对照(CK)、分别添加50mg·L... 详细信息

为探明营养液中添加不同腐植酸对水培冰草产量及品质的影响,为其在叶菜水培生产中的高效应用提供理论依据,选用非洲冰草为研究对象,以霍格兰营养液为基础溶液进行水培试验,共设置7个处理,以不添加腐植酸为对照(CK)、分别添加50mg·L^(-1)腐植酸(HA1)、100mg·L^(-1)腐植酸(HA2)、200mg·L^(-1)腐植酸(HA3)、50 mg·L^(-1)纳米腐植酸(NHA1)、100 mg·L^(-1)纳米腐植酸(NHA2)和200 mg·L^(-1)纳米腐植酸(NHA3),测量冰草地上部及根系生长指标,检测冰草叶片红外光谱特征、品质及氮磷钾含量。结果表明:在试验浓度下添加腐植酸和纳米腐植酸均可促进冰草生长发育,并随着添加浓度的升高呈现先增后减趋势,其中NHA1效果最佳,较CK显著增加冰草地上部鲜重76.96%、地上部干重185.76%、根系长度42.79%及维C含量46.4%,且显著降低硝酸盐含量45.7%;较CK显著提高氮、磷、钾吸收率19.6%、39.2%及18.3%,其次为HA2处理。各处理的冰草叶片FTIR光谱在3 280、2 920、1 630、1 380、1 300和1 020 cm;波数附近的透射率均低于对照,表明腐植酸尤其是纳米腐植酸能够增加冰草叶片中的糖类、酯类、蛋白质、氨基酸类和核酸等物质的含量,其中以NHA1处理最为显著。综上所述,营养液中添加适宜浓度的腐植酸能显著促进水培冰草地上部及根系的生长,改善冰草品质,促进养分吸收,提高冰草产量,纳米腐植酸的促进作用大于相同浓度的普通腐植酸,可为实际生产提供参考。

关键词：腐植酸纳米腐植酸水培冰草产量品质

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猪场沼液热处理对病原微生物杀灭的关键因素研究

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中国农业科技导报 2020年第6期22卷 91-99页

作者：陈腾董红敏张万钦尹福斌中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

农田利用和回冲圈舍是猪场沼液资源利用的主要途径,然而常温或中温厌氧发酵产生的猪场沼液有存在病原微生物的风险。借鉴欧盟厌氧发酵后巴氏消毒技术,采用热处理消毒法对猪场沼气工程厌氧发酵沼液进行消毒试验研究,为优化沼液热处理消... 详细信息

农田利用和回冲圈舍是猪场沼液资源利用的主要途径,然而常温或中温厌氧发酵产生的猪场沼液有存在病原微生物的风险。借鉴欧盟厌氧发酵后巴氏消毒技术,采用热处理消毒法对猪场沼气工程厌氧发酵沼液进行消毒试验研究,为优化沼液热处理消毒的参数,以大肠菌群、粪大肠菌群的数量为指标,在进行50~80℃预备试验基础上,采用3种总固体含量(2%、4%、6%)的沼液、在4种加热温度(52.5、55、57.5、60℃)、3种加热时间(35℃升温至加热温度时间、15 min、30 min)的条件下,探讨猪场沼液热处理消毒的影响因素及其消毒效果。研究表明,加热温度和加热时间对沼液热处理消毒效果均有极显著影响(P<0.01),沼液总固体含量对沼液热处理消毒效果无显著影响(P>0.05),但沼液总固体含量越大,沼液升温速率越慢。对于本研究所用厌氧发酵沼液,在加热温度60℃,持续加热15 min后,沼液中大肠菌群数平均小于1 CFU·mL-1、粪大肠菌群数平均小于0.03 MPN·mL-1,满足《再生水水质标准》(SL368-2006)再生水回用于农业病原微生物杀灭要求。研究可为猪场沼液消毒处理技术开发提供参考依据。

关键词：沼液热处理消毒温度时间

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LED红蓝光对西洋参植株生长、产量和皂苷含量的影响

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中国农业科技导报 2020年第4期22卷 171-176页

作者：张玉彬刘文科杨其长邵明杰查凌雁周成波李宝石中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

为了探究LED红蓝光对西洋参植株生长、产量及品质的影响,在环境可控的人工光植物工厂内,以2年生西洋参苗为研究材料,设置2R:1B(Q2:1)、3R:1B(Q3:1)和4R:1B(Q4:1)三种红蓝光质,以及50(I50)和80μmol·m^-2·s^-1(I80)两种光强,... 详细信息

为了探究LED红蓝光对西洋参植株生长、产量及品质的影响,在环境可控的人工光植物工厂内,以2年生西洋参苗为研究材料,设置2R:1B(Q2:1)、3R:1B(Q3:1)和4R:1B(Q4:1)三种红蓝光质,以及50(I50)和80μmol·m^-2·s^-1(I80)两种光强,研究了6种LED红蓝光处理对西洋参生长、产量、品质等的影响。结果表明,不同红蓝光对西洋参植株光合能力的影响略有差异。Q3:1I50处理下西洋参果实和种子的数量最多,Q2:1I80处理的西洋参地下部的鲜重和干重最重,Q4∶1I80处理的西洋参总皂苷的含量显著高于其他处理。因此,光强是影响西洋参生长、产量及皂苷含量的重要因素。低光强利于西洋参地上部及果实和种子的生长,高光强利于西洋参地下部的生长。研究结果基于产量和皂苷含量为LED红蓝光照射条件选择提供科学依据,也为植物工厂栽培西洋参等高附加值作物提供技术支撑,促进植物工厂产业发展。

关键词：西洋参红蓝光产量总皂苷

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工业大麻植物工厂栽培优势与技术需求分析

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农业工程技术 2021年第13期41卷 19-22页

作者：刘文科中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

大麻是一种传统经济作物,是大麻科大麻属一年生草本植物。通常为雌雄异株,偶尔有雌雄同株,是人类最早种植的经济作物之一,几千年来一直是纤维、食品和医药的重要来源。大麻起源于中亚、喜马拉雅山、西伯利亚中部以及高加索和里海南部,... 详细信息

大麻是一种传统经济作物,是大麻科大麻属一年生草本植物。通常为雌雄异株,偶尔有雌雄同株,是人类最早种植的经济作物之一,几千年来一直是纤维、食品和医药的重要来源。大麻起源于中亚、喜马拉雅山、西伯利亚中部以及高加索和里海南部,中国是大麻重要的起源地之一。大麻素(cannabinoids)是大麻植物中特有的,是含有烷基和单萜基团的一类次生代谢产物,目前已知存在超过100种大麻素成分,其主要成分为四氢大麻酚(Tetrahydrocannabinol,THC)、大麻二酚(Cannabidiol,CBD)、大麻萜酚(Cannabigerol,CBG)及大麻酚(Cannabinol,CBN)等[1-2]。

关键词：四氢大麻酚大麻属次生代谢产物起源地雌雄异株高加索

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植物工厂激光二极管照明的生理基础与应用策略

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中国照明电器 2021年第6期 4-6,10页

作者：刘文科中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

激光二极管(LD)与发光二极管(LED)同为新型半导体光源,在节能、单色光和冷光源等方面优势明显,但在发光角度、照射面积和照射距离方面存在明显差异。LD的波长控制更加精准,光电转换效率更高,输出能量集中,使用寿命更长,照射距离远。LD... 详细信息

激光二极管(LD)与发光二极管(LED)同为新型半导体光源,在节能、单色光和冷光源等方面优势明显,但在发光角度、照射面积和照射距离方面存在明显差异。LD的波长控制更加精准,光电转换效率更高,输出能量集中,使用寿命更长,照射距离远。LD照射下可栽培植物,可促进植物的生长发育,提高产量积累和品质。基于LD远程激发植物生理活性的特征优势,作者提出了LED与LD相结合的人工光植物工厂应用模式,在LD灯的设计、光照模式和应用策略方面需要创新。本文总结了人工光植物工厂LD照明应用的植物生理基础、应用模式和策略。

关键词：激光二极管(LD) 发光二极管(LED) 人工光植物工厂光照模式光质生理

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植物工厂立体照明及其应用策略

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中国照明电器 2021年第6期 1-3页

作者：刘文科中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

人工光植物工厂可采用LED照明和无土栽培技术生产绝大多数农作物种类,包括低矮(叶菜、根菜等)和高大植株种类(工业大麻、甘草等)。人工光植物工厂通常采用传统的顶部光照的生产模式,但由于照射灯具及其照射方位固定单一,植物冠层截获的... 详细信息

人工光植物工厂可采用LED照明和无土栽培技术生产绝大多数农作物种类,包括低矮(叶菜、根菜等)和高大植株种类(工业大麻、甘草等)。人工光植物工厂通常采用传统的顶部光照的生产模式,但由于照射灯具及其照射方位固定单一,植物冠层截获的光照强度和光质固定(仅随植株大小或株龄变化),而且冠层上部叶片必然遮挡过滤来自上方的光辐射。经冠层上层叶片充分过滤吸收后,冠层下方叶片的光照强度的锐减,导致叶片光照不足,易衰老,削减了植株光合效率和高产潜力。针对上述问题作者提出了LED立体照明的观点。本文重点阐述了立体照明的定义、内涵和生物学原理,并以工业大麻为例提出了立体照明的应用策略。

关键词：顶部光照高大植物人工光植物工厂立体照明叶片衰老

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采收前LED红蓝光连续照射对水培生菜品质的提升作用

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中国农业气象 2020年第7期41卷 436-445页

作者：张玉彬刘文科杨其长查凌雁周成波邵明杰王奇李宝石吴启保中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081 深圳信息职业技术学院/智能制造与装备学院深圳518172

在环境可控的植物工厂内,以水培"意大利耐抽薹"生菜(Lactuca sativa L.)为试验材料,于采收前72h,用不同光照强度的LED红蓝光进行连续照射(CL),研究照射对水培生菜叶片C、N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mg、Cu和Zn十种营养元素含量的... 详细信息

在环境可控的植物工厂内,以水培"意大利耐抽薹"生菜(Lactuca sativa L.)为试验材料,于采收前72h,用不同光照强度的LED红蓝光进行连续照射(CL),研究照射对水培生菜叶片C、N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mg、Cu和Zn十种营养元素含量的影响。生菜定植后在6:00-22:00光期下连续培养17d,培养阶段红蓝光光强均为150μmol·m^(-2)·s^(-1),从定植后第18天开始进行连续72h不同光强的CL处理。试验设置CL光强分别为100、150、200、300和500μmol·m^(-2)·s^(-1)(用CL100、CL150、CL200、CL300和CL500表示),并设置全生长期光强为150μmol·m^(-2)·s^(-1)的处理作为对照(CK),其光期为6:00-22:00。结果表明:CK处理下,生菜干物质中P、K、Ca、Mg的含量最高。采收前最后72h用LED红蓝光连续照射后,生菜干物质中C的含量随CL光强的增加而增加,CL100处理下,N和Mn的含量最高,CL300时,Cu的含量最高,CL对Zn的含量无显著影响。生菜干物质中C、N、Fe和Zn的总量在CL500处理下最高;CL200处理下,P和K的总量最高;CL300处理下,Mg和Cu的总量最高。CL光强对Ca和Mg的总量无显著影响。因此,实际生产中可以通过采收前集中连续LED红蓝光照射,达到提高生菜品质或生产富含某种营养元素的功能性蔬菜的目的。

关键词：采收前连续光照 LED红蓝光植物工厂水培生菜矿质元素

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植物照明产业发展机遇与挑战

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农业工程技术 2021年第28期41卷 32-34页

作者：刘文科中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

植物照明是农业照明的主要组成部分,是一种调控设施植物光环境的工程技术措施,以促进植物的生长发育、产量及品质。植物照明主要应用于设施植物生产(人工光植物工厂和温室等园艺设施中),少量用于露地栽培补光,克服弱光寡照逆境或实施光... 详细信息

植物照明是农业照明的主要组成部分,是一种调控设施植物光环境的工程技术措施,以促进植物的生长发育、产量及品质。植物照明主要应用于设施植物生产(人工光植物工厂和温室等园艺设施中),少量用于露地栽培补光,克服弱光寡照逆境或实施光周期调控,以获得最大植物生产效益。植物照明是一个跨界的科学技术领域,涉及到设施园艺工程和照明工程两个学科,为交叉新兴产业,因此产业发展快慢和质量高低依赖于学科交叉融合程度。

关键词：新兴产业植物照明工程技术措施照明工程园艺设施学科交叉融合露地栽培设施园艺工程

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