土培和水培条件下两种党参有效成分含量的比较

采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)法测定了室内土培和水培条件下渭党和纹党中紫丁香苷、党参炔苷和苍术内酯Ⅲ3种活性成分的含量,以期比较室内不同栽养方式对2种党参有效成分积累水平的影响.色谱流动相采用乙腈(A)-0.3%磷酸水溶液(B),体积流量为1 mL·min^(-1),检测波长为220 nm,柱温为30℃.结果表明,3种受测成分在各自质量浓度范围内线性关系良好(R 2>0.9998),土培纹党中紫丁香苷、苍术内酯Ⅲ含量较高,分别为0.025,0.020 mg·g^(-1);水培渭党中党参炔苷含量较高,为3.944 mg·g^(-1).实验重复性和稳定性良好,精密度和准确性可靠.2种栽养条件下,纹党和渭党中3种活性成分含量差异显著,研究结果可为党参栽培方式的选择和优良品种的筛选提供数据参考.

养殖尾水混合不同比例水溶肥种植水培生菜的综合效益评价

以“奶油生菜”为研究对象,将不同量的山崎配方水溶肥溶于工厂化养鱼尾水,配制成混合营养液,进行营养液膜栽培(NFT)水培生菜实验,以期筛选出最佳水肥配比,为实现工厂化养鱼尾水资源化利用提供理论依据。实验设置5个处理,分别为S1(123g水溶肥+150L养鱼尾水)、S2(98.4g水溶肥+150L养鱼尾水)、S3(73.8g水溶肥+150L养鱼尾水)、S4(49.2g水溶肥+150L养鱼尾水)、S5(24.6g水溶肥+150L养鱼尾水),以CK(123g水溶肥+150L清水)作为对照,探究不同处理对生菜产量和品质的影响。采用基于熵权法的TOPSIS综合效益评价模型分析确定最佳水肥配比参数。结果表明,混合营养液能提高生菜对水肥的吸收量,但随水溶肥浓度增加,生菜耗肥量呈先增大后减小的趋势;不同处理下生菜耗水耗肥量均低于CK处理,S1-S5处理相比CK处理分别节肥25.01%、19.15%、34.12%、51.89%和74.10%。混合营养液能有效促进生菜生长,但生菜各项生长指标均随水溶肥浓度上升呈先增大后减少的趋势,S2处理下生菜产量最高,为1.88kg·m^(-2),相比CK处理增加15.32%。此外,混合营养液可提高生菜品质,可溶性糖和可溶性蛋白含量呈先增大后减小的趋势,S2处理下生菜可溶性糖和可溶性蛋白含量最高;维生素C(VC)含量、硝酸盐含量均与水溶肥浓度呈正相关,S1处理下VC含量最高,S1-S5处理下硝酸盐含量均低于CK处理。综合效益评价结果表明,S2处理对生菜的生长最为有利,可以获得较高的产量并兼具较好的品质,为最佳配比,养鱼尾水与水溶肥合理配施后,可显著促进水肥吸收,提高生菜产量和品质,实现作物生产效益最佳。

微纳米气泡处理对水培生菜生长的影响

作者以生菜为研究对象,设置微纳米气泡发生期每2 h增氧15 min、每2 h增氧20 min及不增氧3个处理,比较不同处理水培生菜的生长发育情况。试验结果表明,采收时(移栽后35 d),应用微纳米气泡发生期每2 h增氧15 min处理生菜的株高为21.0 cm、根长为14.1 mm、鲜质量为104.8 g、叶绿素含量为13.7(SPAD值),各项指标均高于不增氧和每2 h增氧20 min处理。但从水培生菜不同生长阶段来看,应用微纳米气泡技术每2 h增氧15 min或20 min对生菜生长发育既有促进作用也有抑制作用,说明生菜不同生育时期对营养液溶氧量的需求不同。

穗材差异对刺龙牙水培产量的影响

刺龙牙嫩芽味美香甜、清嫩醇厚、野味浓郁,被誉为“山野菜之王”。然而其野生产量远不能满足市场需求,因此,研发一种方便快捷、易于推广且操作性强的刺龙牙栽培技术显得尤为迫切。以辽东山区2种刺龙牙穗材为试材,探讨穗材品种、茎杆长度及梢径对刺龙牙水培生产过程及产量的影响,旨在寻找适合水培生产的刺龙牙穗材指标,提升水培生产效率。结果表明:品种2较品种1开始采摘提前约1.8 d;茎杆长度越长,发芽时间越早,且发芽时间相对集中,从而更早开始采摘,采摘时间更长,采摘次数更多;同样,茎杆越细,发芽时间也越早,且结束发芽时间更早,发芽时间更为集中。此外,刺龙牙穗材水培嫩芽的单根产量达到(18.9±6.2)g,且品种2的水培嫩芽产量高于品种1。当茎杆长度控制在30~60 cm、梢径在10~16 mm范围内时,茎杆长度和梢径均与水培嫩芽产量呈现正相关。

基于粒子群优化算法的太阳能水培智能控制系统设计与实现

为实现水培营养液水质参数的高效、精确控制,减少设备供能产生的碳排量,构建了一个基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法和最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)算法的水培智能控制系统。用PSO算法优化模糊控制器的量化、比例因子,加入Smith预估器补偿反馈时延,对pH为4.5、电导率(Electrical Conductivity,EC)为0 mS/cm的营养液进行精确调控。经过优化,分别在44 s和43 s后达到预设值,并能维持稳定状态。建立光伏发电模块,引入MPPT算法,缩短跟踪时长至0.04 s。结果表明,该系统能提高营养液水质参数的调节精度,缩短控制时长,增强水培环境的稳定性;同时,能提升发电效率,实现节能减排。

盐胁迫对水培海巴戟幼苗生理特性的影响

为明确海巴戟幼苗对盐的耐受范围及盐胁迫对海巴戟幼苗生长的影响,以水培180d的海巴戟苗为材料,基本培养基为1/8 MS液体培养基,其中分别加入质量分数为0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%的NaCl进行胁迫处理。结果表明:随着NaCl胁迫浓度的增加与胁迫时间的推移,海巴戟叶片相对含水量(relative water content,RWC)与生物量逐渐降低,可溶性蛋白(solubleprotein,SP)、丙二醛(MDA)的含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)活性均表现为先增加后减少的趋势。海巴戟幼苗的保护酶活性随着NaCl胁迫浓度的增加与胁迫时间的推移发生显著变化,在NaCl浓度0.8%以下范围,海巴戟可以通过调节渗透物质和抗氧化物酶来减轻伤害,保证生长;当NaCl浓度在0.8%及以上范围时,保护酶系统与细胞膜受损严重,进而影响海巴戟生长。因此,海巴戟幼苗可以在0.8%以下NaCl浓度范围的区域试种。

水培条件下花生品种铁素吸收/活化能力鉴定方法

为建立快速鉴定不同花生品种铁素吸收、活化能力的方法,以耐缺铁花生品种农大818、鲁花11、山花11号,铁敏感花生品种鲁花12、ICG6848、白沙1016为材料进行水培试验。以缺铁营养液培养花生幼苗,观察并记录在缺铁环境中幼苗新叶黄化时间;待幼苗新叶全部黄化后恢复供铁,分别以20μmol/L FeSO_(4)处理2 d/4 d,25μmol/L FeSO_(4)处理2 d/3 d,30μmol/L FeSO_(4)处理1 d/2 d/4 d,通过测定叶绿素值增加量(ΔSPAD)、干物重、铁吸收量等指标以鉴定花生铁素吸收能力;以25μmol/L Fe_(2)(SO_(4))_(3)处理2 d/4 d,30μmol/L Fe_(2)(SO_(4))_(3)处理2 d/3 d,35μmol/L Fe_(2)(SO_(4))_(3)处理1 d/2 d/4 d以鉴定花生铁素活化能力。结果表明,所有花生品种的幼苗在缺铁处理第10 d均出现了黄化现象,此时用25μmol/L FeSO_(4)恢复供铁处理2 d后,耐缺铁品种和铁敏感品种间ΔSPAD、单株铁吸收量差异显著;用30μmol/L Fe_(2)(SO_(4))_(3)处理2 d后,耐缺铁品种和铁敏感品种间ΔSPAD、单株铁活化量也有显著差异。因此可在缺铁黄化后补充25μmol/L FeSO_(4)或30μmol/L Fe_(2)(SO_(4))_(3),用处理2 d时花生幼苗ΔSPAD、单株铁吸收量或单株活化量作为评价花生铁素吸收/活化能力的指标。

基于熵权-TOPSIS模型的水培生菜适宜种植密度优化

水培叶菜产出高、效益好的同时生产设备成本投入较大,优化出适宜的种植密度,可以使单位面积产出最大化,从而保证种植者取得较高的收益。本研究采用熵权法和TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)法结合,对不同种植密度水培生菜进行综合评价,优化出适宜种植密度,为水培装置适宜的生菜种植密度提供依据。共设置4个密度处理,标记为H1、H2、H3、H4(定植密度为株间距10、15、20、25 cm),通过对各处理生菜生长,产量,品质,水分利用效率等因子综合评价,优化出适宜种植密度。结果表明:H4处理水培生菜产量和品质较处理H1略差,但其生长状态、外观品质优于H1,对比所有处理生菜,H2处理综合表现最佳,更适合商业化种植,该研究结果有助于进一步了解种植密度对水培生菜生长、产量品质的综合影响,还可为规模化商业水培叶菜生产提供支持。

水培环境下茶树嫩枝扦插的叶绿素荧光特性

【目的】研究水培环境下茶树嫩枝扦插的叶绿素荧光特性。【方法】以福鼎大白茶树嫩枝插穗为材料,先用4种质量浓度(0、50、100、200 mg/L)的萘乙酸(naphthalene acetic acid,NAA)浸泡12 h,再分别对插穗进行水培和土培扦插;采用PAM-2500便携式调制叶绿素荧光仪及生物学统计方法,测定不同质量浓度NAA处理下不同基质培养茶树嫩枝插穗的叶绿素荧光参数和生长发育指标。【结果】茶树嫩枝插穗培养中,89.4%~96.1%的光能被耗散,仅有3.9%~10.6%的光能用于光系统Ⅱ光化学反应。与土培扦插相比,水培嫩枝插穗的可变荧光(F_(v))、潜在光化学活性(F_(v)/F_(o))、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(electron transport rate,ETR)和愈伤率显著提升,而初始荧光(F_(o))和死亡率显著降低。与水培对照相比,经100 mg/L NAA浸泡的水培插穗,其F_(v)/F_(o)、最大电子传递效率(maximum electron transfer efficiency,ETRmax)、光化学反应[Y(II)]、光响应曲线斜率和愈伤率显著增加,而F_(o)和死亡率显著降低。与土培对照相比,经50 mg/L NAA浸泡的土培插穗,其最大荧光(F_(m))、F_(v)、原初光能转化效率(F_(v)/F_(m))和F_(v)/F_(o)显著降低,生根率显著升高;土培环境下的生根率显著高于水培,其中100和200 mg/L NAA浸泡处理组的插穗生根率均达到30%以上。【结论】茶树嫩枝扦插的光能利用率较低,应避免强光胁迫损伤。水培能显著提升插穗的自我保护能力,增强光合作用能力,加快愈伤组织形成,且不同质量浓度的NAA浸泡处理对水培嫩枝插穗的潜在光化学活性、光启动速率和愈伤率有提升作用,其中插穗前期100 mg/L NAA浸泡12 h处理的效果最佳。研究结果可为茶树嫩枝的规模化水培扦插技术优化提供理论参考。

金橘水培快速生根及抑藻关键技术

为实现水培金橘快速生根并集成金橘水培关键技术,以金橘(Citrus japonica Thunb.)为研究对象,分别对比不同生根剂、营养液、抑藻剂对水培金橘根系发育、养分吸收、营养液中绿藻含量的影响。结果表明:采用50 mg·L^(-1)IAA及IBA处理金橘植株12 h,置于清水中培养50 d后,分别有10%、30%植株长出新根,平均根长分别为10.2、15.3 mm,而50 mg·L^(-1)NAA及清水处理50 d,植株均无新根长出;将金橘置于荷兰花卉研究所通用配方营养液中培养35 d,根系孔隙度显著增加,使用日本园艺通用配方营养液培养的柑橘植株根系孔隙度最多且通气组织大量形成,使用霍格兰通用配方培养的金橘植株出现根系结构萎缩、裂解;此外,使用日本园艺通用配方处理的金橘对N、P、K的养分吸收量最高;在日本园艺通用配方中添加不同的抑藻剂处理4周,生物炭与抗生素添加对绿藻的抑制率显著提高,抑制率分别为23%、70%,铜离子对绿藻的抑制效果不显著。综上,在金橘水培化生产中,使用50 mg·L^(-1)IBA浸泡12 h,随后转入添加10 mg·L^(-1)磺胺类抗生素的日本园艺配方的营养液中,可加速金橘水培生根进程并抑制绿藻产生。

不同枸杞扦插及水培生根能力比较分析

【目的】通过研究扦插及水培条件下不同品系或品种枸杞的生根能力,筛选出易于繁殖推广的枸杞材料,为枸杞的规模化繁育和高效培育提供科学参考。【方法】以14个不同枸杞品系或品种为材料,分别进行扦插和水培试验,测定扦插及水培后不同枸杞的生根指标:平均根粗(mm),平均根长(mm),平均生根数,生根率(%)和生根效果指数,进行评价分析。【结果】对不同枸杞品系或品种扦插生根的所有指标进行相关性分析表明,平均生根数与平均根长之间的相关性达到显著水平(P<0.05),生根穗条数与平均根长、生根效果指数与平均生根数之间的相关性达到极显著水平(P<0.01)。主成分分析结果表明,3个主成分的累计贡献率达94.674%,表明3个主成分包含了大部分测定指标信息。根据主成分综合得分,扦插生根能力最好的前3个枸杞材料依次是C1(311.82)、C4(163.64)、C5(139.73)。对不同枸杞水培生根的所有指标进行相关性分析表明,平均根长数与平均根粗之间的相关性达到显著水平(P<0.05),生根效果指数与平均根长数之间的相关性达到极显著水平(P<0.01)。主成分分析结果表明,3个主成分的累计贡献率达到100%,说明3个主成分可以涵盖所有指标100%的信息。根据主成分综合得分,水培生根能力较强的前3个枸杞品系或品种依次是C1(252.143)、C4(218.376)、C3(175.501)。C1、C4这2个枸杞材料的扦插和水培生根能力均较强。【结论】不同品系或品种的枸杞生根能力具有显著差异,C1、C3、C4这3种叶用枸杞无论是在扦插还是水培的栽培方式下生根能力均较强,不同品系或品种的枸杞在扦插和水培的繁育方式下生根能力存在极显著差异,同时叶用枸杞的生根能力明显强于果用枸杞。

营养液浓度对水培菜用甘薯‘海大7791’菜用和观赏价值的影响

为了研究营养液浓度对水培菜用甘薯菜用价值和观赏价值的影响,以菜用甘薯‘海大7791’为试验材料,采用水培的方式进行培养,以日本园试配方为基础营养液配方,试验以清水为对照,设置6个处理,分别为0.25、0.5、1、1.5、2、2.5倍基础营养液浓度,用CK、T1、T2、T3、T4、T5和T6表示,研究不同营养液浓度对其菜用价值和观赏价值的影响。试验结果表明,在一定范围内提高营养液浓度能够显著促进植株生长、提高地上部的干鲜质量;产量随营养液浓度提高而逐渐增加,3次采收产量和总产量均表现出T4-T6产量较高。在菜用品质方面,CK的维生素C和可溶性糖含量最佳,硝态氮含量最低。叶绿素含量在T4最高;根系活力在CK最高。在顶部心叶叶色方面,低浓度营养液处理更有利于花青素的积累,其中以CK花青素相对含量最高,顶部心叶叶绿素含量在T4总含量最高;叶色参数与花青素相对含量和叶绿素含量表现趋势一致。综上所述,在菜用价值方面,T4(1.5倍)处理生物量大、产量高;CK(清水)处理可溶性糖含量和维生素C含量最高、硝态氮含量最低,营养品质最佳。结合产量和品质的表现,可以考虑在生长前期和中期用1.5倍浓度营养液培养,生长后期(采收前)换至清水,可以兼顾产量和品质。在观赏价值方面,CK(清水)花青素含量最高,顶部心叶叶脉最红,T4(1.5倍)顶部心叶叶绿素含量最高,因人们的审美差异,可根据个人对红绿色的喜好在CK和T4中自由选择。

基于GA-BP的NFT水培生菜根区温度预测

营养液膜栽培技术(Nutrient Film Technique,NFT)模式下,作物对环境变化更加敏感。为保障作物根区环境条件合理,需要精准调控栽培管道内的温度,从而有效提高水培生菜品质,同时降低整体温室环境调控能耗。采用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化BP神经网络模型的输入权重和阈值,以单个NFT栽培槽为研究对象,对槽内根区不同的监测区域分别构建温度预测模型,并与标准的BP神经网络和卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)模型进行对比。结果表明,GA-BP预测模型与标准BP和CNN神经网络模型相比,均方根误差分别降低0.82和0.42,平均绝对误差分别降低0.54和0.25,绝对系数分别提高0.08和0.03。该方法可提高基于BP神经网路算法对NFT根区温度预测模型精确度,为根区温度的精准控制提供可靠依据。

2种植物生长延缓剂对水培郁金香生长的影响

以前期筛选的适宜水培的郁金香品种‘荷兰设计’为试材,采用向培养液中添加植物生长延缓剂的方法,研究不同质量浓度比久(B9)和多效唑(PP_(333))对水培郁金香观赏性状的影响。结果表明:B9和PP_(333)均能使郁金香产生矮化效应,表现为植株矮小,叶色浓绿,株型紧凑。与CK相比,B9处理的株高平均降低18.69 cm,叶长平均减少3.64 cm;与CK相比,PP_(333)处理的株高平均降低30.66 cm,叶长平均减少3.94 cm。B9和PP_(333)施用质量浓度越大,矮化效果越明显,但B9质量浓度高于2500 mg·L^(-1)、PP_(333)质量浓度高于250 mg·L^(-1)时会产生药害。结合观赏及矮化效果,B9的最佳施用质量浓度为2000 mg·L^(-1),PP_(333)的最佳施用质量浓度为200 mg·L^(-1)。该研究结果对水培郁金香矮化栽培具有指导意义。

生菜、小青菜、小白菜深液流水培周年高效栽培技术

叶菜市场需求量大,水培技术因其高效、环保、无土壤污染等特点,成为叶菜生产的重要发展方向。为实现水培叶菜周年化生产,在连栋玻璃温室内开展了生菜、小青菜、小白菜深液流栽培,在35~45 cm的深液流中,利用纯水过滤系统、营养液配制系统、营养液循环系统、定时增氧系统、环境调控系统,将营养液pH值控制在5.5~6.5、EC值控制在2.0~2.6 mS/cm,同时将夏季最高温控制在30℃以下,冬季最低温控制在5℃以上,以满足不同季节叶菜对营养以及环境条件的需求,结合品种选择、育苗移栽等关键技术环节,实现水培叶菜高产高效。

不同镁硼浓度配比营养液对静止水培番茄幼苗生长的影响

以樱桃番茄幼苗为试验材料,采用静止水培的方式,研究以山崎番茄专用配方为基础,添加不同浓度镁硼的营养液对番茄幼苗生长的影响。试验设6个不同镁硼配比浓度(mmol/L),分别为0.5∶0.014、0.5∶0.018、0.5∶0.023、1.0∶0.014、1.0∶0.018、1.0∶0.023。试验结果表明:不同镁硼浓度配比的营养液对番茄幼苗的株高、根系长度、鲜重、干重、壮苗指数、叶绿素含量、根系活力及可溶性糖含量的提高均有促进作用;镁硼浓度配比为1.0∶0.018时,番茄幼苗的根系长度、茎粗、鲜重干重、壮苗指数及叶绿素含量等指标表现最佳,利于培育番茄优质壮苗。

环保型水培种植载体性能的试验研究

为筛选出适合立体水培生产的可降解环保型种植载体,本研究对不同种植载体的原料特性、机械特性及栽培效果进行了分析。结果表明,与花泥型、淀粉型种植载体相比,生物质炭型种植载体的机械性能较好,其中生物质炭1的跌落损失率<3.5%、粘附性<0.2 N·mm、回弹率>75%、内聚性>0.5 N·mm、硬度>80 N。其水培特性符合种植标准,pH值为6.68,吸水率为330.52%,保水率为93.64%,经过6周降解后的降解率为9.23%。其在育苗过程中的发芽率为66.67%;植株的壮苗指数最高,为3.91,种植后的EC值为667.33 ppm。通过主成分分析可知,竹炭+竹纤维为原料的生物质炭型载体的综合性能最好,为环境友好型种植载体的研究和应用提供了科学依据和技术支持,具有重要的理论和实践价值。

冰菜苗期水培营养液的筛选

为筛选出适合冰菜苗期水培的营养液配方,采用漂浮栽培模式研究了不同营养液配方对冰菜苗期生物量和形态指标的影响。结果表明,就冰菜生物量和形态指标来看,A配方的侧枝多、叶片数多且大、冠幅大、根系长、长势最好,日本园艺通用配方和B配方次之,C配方的冰菜长势最差,不适用冰菜水培苗期生长。添加2 000 mg·L^(-1)氯化钠的A、B配方生长的冰菜幼苗叶片和茎段上冰晶状颗粒较大。综上,配方A最适合冰菜水培幼苗生长,在该盐分浓度条件下的冰菜生长健壮、茎段和叶片上冰晶状颗粒大、商品性好。本文为冰菜水培规模化生产提供营养液配方参考。

无机硒营养液水培樱桃番茄品种的筛选

樱桃番茄为深受大众喜爱的果蔬兼用型蔬菜,在张家港地区的消费需求旺盛,发展富硒樱桃番茄栽培具有较好市场前景。为筛选出适宜张家港地区栽培的富硒樱桃番茄品种,以曼西娜、安妮瀑布、千禧圣女果、红洋梨、黄洋梨、黑美人共6个樱桃番茄品种为试验材料,分别采用淳富480无机硒营养液和混合基质进行栽培试验,比较不同栽培模式下各品种的裂果率和单果重,并考察裂果率和单果重表现较优品种的长势及果实品质与硒含量。结果表明:参试品种中,安妮瀑布和黑美人在水培模式下的裂果率较低,分别为3.77%、5.14%;单果重较高,分别为25.71 g、20.86 g;畸果率低,分别为0.90%、0.94%;果色、果形、硬度无明显差别,硬度适宜,且均不易变软,利于贮存和运输,可作为张家港地区水培樱桃番茄的候选品种。采用淳富480无机硒营养液栽培可显著提高安妮瀑布和黑美人的果实硒含量,其成熟果的硒含量分别为0.24 mg/kg、0.14 mg/kg,符合国家新鲜富硒蔬菜硒含量标准(0.02~0.10 mg/kg)。

营养液不同浓度Fe^(2+)对水培小白菜生长发育及品质的影响

为筛选适宜水培小白菜生长的Fe^(2+)浓度,该文以苏州青为试验材料,开展了不同浓度Fe^(2+)对小白菜生长发育及品质的影响试验。试验结果表明,水培营养液Fe^(2+)浓度为0.03 mmol/L处理,水培小白菜株高、茎粗均显著高于其他处理,地上部鲜质量、地上部干质量、地下部鲜质量、地下部干质量最大,较对照分别提高92.5%、266.7%、115.5%、357.9%,叶绿素含量(57.12 mg/g)、维生素C含量[92.15 mg/(100 g)]、可溶性糖含量(0.43%)最高,较对照分别提高77.67%、50.44%、30.30%,小白菜丙二醛含量最低(11.06 nmol/g),较对照降低39.33%。综上,营养液Fe2+浓度为0.03 mmol/L时,水培小白菜生长势最旺、品质最佳、抗逆性最强。