生物有机肥对日光温室番茄产量和品质的影响

为探究生物有机肥对蔬菜作物产量和品质的影响,以番茄为试材,在日光温室条件下,采用随机区组试验,分析不施肥、单施生物有机肥、单施化肥、生物有机肥+化肥对设施土壤养分、微生物、酶活性、产量、品质等的影响。结果表明,与单施化肥相比,单施生物有机肥、生物有机肥+化肥均显著提高了番茄的产量,分别增产27.28%、47.56%。单施生物有机肥较显著提高了设施土壤的有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,且降低了硝态氮含量;显著增加了土壤放线菌、真菌和细菌类群的数量,碱性磷酸酶、转化酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性显著提高。单施生物有机肥较其他处理显著提高番茄果实番茄红素和维生素C含量,而降低硝酸盐含量。研究认为单施生物有机肥可显著提高番茄产量和品质,有效改良设施土壤的肥力,可为无公害蔬菜生产提供一定的借鉴。

增施微生物肥对设施黄瓜土壤微生物多样性的影响

【目的】研究增施微生物肥对土壤微生物群落结构和功能的影响,为设施蔬菜栽培过程中微生物肥的使用、土壤改良及提高蔬菜产量提供理论基础。【方法】选择蔬菜为黄瓜,以土壤微生物为研究对象,以不施用微生物肥土壤为对照,采用16S rRNA和真菌ITS区测序,分析微生物肥对土壤微生物群落结构和功能的影响。【结果】增施微生物肥可增加拟杆菌门、绿弯菌门和厚壁菌门的细菌丰度和担子菌门的真菌丰度,降低子囊菌门和被孢霉门的真菌丰度;增加土壤中微生物的均匀度和细菌的多样性,降低真菌多样性;通过增加有益细菌的含量、减少病源真菌、丰富种群,有效改善土壤微生物群落功能,微生物群落的代谢功能强于对照土壤。【结论】施用微生物肥料可以改善土壤营养环境,为土壤微生物的生命活动提供充足的养分和能源,从而促进微生物生长繁殖,丰富种群,有效改善土壤微生物群落功能。

热带作物秸秆覆盖对土壤质量及玉米产量和品质的影响

【目的】探究甘蔗叶、菠萝茎叶等热带作物秸秆作为农业覆盖材料对土壤质量及玉米生长的影响,为热带作物秸秆废弃物资源化利用提供参考依据。【方法】以玉米为种植对象,采用田间小区对比试验,设置甘蔗叶覆盖(SLM)、腐熟甘蔗叶覆盖(RSLM)、菠萝茎叶覆盖(PLM)和富贵竹茎叶覆盖(FLM)4个处理,以塑料地膜覆盖(CK1)和无覆盖(CK2)为对照,研究不同秸秆覆盖对土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾的影响,以及对玉米产量和品质的影响。【结果】热带作物秸秆覆盖,与无覆盖相比,可以有效提升土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,对提升土壤质量具有积极作用。富贵竹茎叶覆盖效果最显著,与塑料地膜覆盖相比,土壤pH提高9.01%,有机质提高6.42%,全氮提高17.59%,速效钾提高477.79%,有效磷含量低于塑料地膜覆盖,但差异不显著;与无覆盖相比,土壤pH提高22.22%,有机质提高21.63%,全氮提高24.51%,有效磷提高2.74%,速效钾提高389.38%。腐熟甘蔗叶和富贵竹茎叶覆盖可以显著提升玉米产量,其他秸秆覆盖对玉米产量和品质的影响均不显著。【结论】热带作物秸秆覆盖可以提升土壤质量、促进玉米增产,富贵竹茎叶覆盖在改良土壤方面的效果显著,腐熟甘蔗叶覆盖对于玉米增产有较好的促进作用。

‘丽珠玫瑰’葡萄温室栽培技术

‘丽珠玫瑰’是辽宁省盐碱地利用研究所2007年以‘紫丰’为母本、‘纽约玫瑰’为父本杂交育成的葡萄新品种,欧美杂交种,二倍体。2022年9月完成国家非主要农作物品种登记。该品种抗寒、抗病、耐盐碱,适合东北地区露地和温室栽培。作者将原温室栽培品种‘紫茉莉’老蔓全部剪除,待来年根部发出绿枝后,采用绿枝嫁接的方法,全部更新为‘丽珠玫瑰’新品种。该研究探索了‘丽珠玫瑰’葡萄在温室内的生长发育规律和栽培技术(包括整形修剪、温湿度管理、花果管理、肥水管理、病虫害防治等)。

设施农业生物质高效节能热风炉的研究与应用

结合设施农业增温设备的发展现状,开发一种新型生物质高效节能热风炉,使其具有省工省力、高效节能的优点。使用生物质双炉双燃专利技术,可使生物质颗粒燃烧充分,燃料利用率高,且无烟排放、节能环保。从经济效益看,占地面积667m^(2)的标准百米棚中的冬季蔬菜生产需要加温设备具有热效率高、升温较快、抑制病害等特点,而试验设计的热风炉可满足设施农业冬春季节的增温需求,同时也可实现节能减排和省力化作业。

设施桃果实品质的影响因素与改善措施

设施桃果实风味偏淡、品质下降的问题比较突出,已经成为设施桃产业发展的制约因素。该文从提高设施桃品质的必要性、影响果实品质的重要因素及提高设施桃品质的技术措施等方面进行分析,期望对设施桃产业的健康发展提供参考。

不同供磷水平对青椒幼苗生长、光合作用及矿质元素吸收的影响

【目的】探究不同供磷水平对青椒幼苗光合特性及矿质元素吸收的影响,为青椒栽培的精准施肥、高效生产提供理论依据。【方法】以‘奥黛丽-红缨枪’青椒幼苗为试材,采用水培法,设置T1(50%P)、T2(75%P)、T3(100%P,对照)、T4(125%P)4个处理,测定不同供磷水平下青椒幼苗的生物量、根系活力、光合色素含量、光合特性及矿质元素含量、积累量,研究各处理对青椒幼苗生长特性的影响,采用主成分分析法分析不同处理的综合表现。【结果】与T3处理相比,T1处理青椒幼苗的地下部鲜质量、地下部干质量、根系活力,叶绿素a、类胡萝卜素、叶绿素a+b含量及净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))和气孔导度(G_(s))分别显著降低了35.03%,33.33%,54.32%,38.65%,61.83%,22.01%,50.48%,36.50%和40.16%,胞间二氧化碳浓度(C_(i))显著升高了18.43%;T2处理地上部鲜质量、地上部干质量、根系活力、叶绿素b含量及T_(r)和G_(s)分别显著增加了51.76%,54.02%,14.76%,40.49%,62.02%和124.76%;T4处理地下部鲜质量、地下部干质量、根系活力、叶绿素a含量和P_(n)分别显著降低了26.60%,32.00%,17.87%,9.81%和28.83%。与T3处理相比,T2处理青椒幼苗Fe、Zn、Ca、K、Mg和N的积累量分别显著上升了62.67%,44.56%,42.33%,24.00%,33.97%和41.41%,Mn和P的积累量分别显著下降了20.85%和34.99%。主成分分析结果表明,各处理青椒幼苗综合表现为T2>T3>T4>T1。【结论】施75%磷肥(T2)对青椒幼苗生长发育、光合作用和矿质元素吸收的促进效果较好。

温室环境控制方法研究现状分析与展望

环境控制方法是实现温室蔬菜高效生产的关键。随着现代控制技术的快速发展,温室环境控制方法逐步从手动、定时控制方法,转变为设定值控制和智能控制等方式。该文概述了以设定值为目标实现环境控制的方法,归纳了模糊控制、解耦控制、人工智能控制和表型控制等智能控制方法的特点,总结了现有温室环境调控领域控光、控温、控气、通风、灌溉和“云-边-端”协同控制系统的优劣。针对现存问题,指出该领域的发展趋势为构建考虑扰动因素影响的温室环境控制方法,研制基于作物生长和表型评价体系的环境调控模型,以及建立多模型融合的“云-边-端”协同温室环境调控系统。相关技术的发展将为温室的智能化与信息化发展提供重要的决策依据和借鉴意义。

高效纳米锌叶面肥对设施番茄产量和果实品质的影响

【目的】探究高效纳米锌叶面肥对蔬菜产量和品质的作用,提高蔬菜经济效益。【方法】在日光温室条件下以番茄为试材,研究了50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L这3种高效纳米锌叶面肥喷施量对番茄产量及产量构成因素、果实品质及锌含量的影响。【结果】喷施高效纳米锌叶面肥可以显著提高番茄的产量,番茄产量增加8.57%~11.91%,果实可溶性固形物、Vc(维生素C)和可溶性糖含量显著提高,有机酸含量显著降低,锌含量提高了19.55%~48.17%,差异显著;不同喷施量处理下,高效纳米锌叶面肥200 mg/L喷施量处理番茄的产量为91 435.28 kg/hm^(2)、果实可溶性固形物含量为4.76%、Vc含量为141.29 mg/kg、可溶性糖含量为4.26%、锌含量为46.54 mg/kg,均高于其他处理,有机酸含量(0.58%)均低于其他处理。【结论】在日光温室条件下喷施高效纳米锌叶面肥,可以显著提高番茄的产量、果实品质及锌含量,较优的喷施量为200 mg/L。

基于温湿度异布的日光温室冬季主动通风策略设计与验证

针对日光温室冬季自然通风热量损失大、降湿效率低的问题,该研究在揭示室内温湿度空间异布特征基础上,提出主动通风策略,提高保温降湿效能。通过搭建包含28个温湿度传感器的日光温室物联网监测平台,深入分析了室内温湿度空间分布规律。结果显示,温室上下区域积温差值可达300℃,白天日照时段的相对湿度差值达20个百分点,且呈现温度上高下低、湿度上低下高的空间异布特征,自然通风模式下室内上部高温低湿空气优先与室外干冷空气置换导致其保温降湿效能低下。基于此,该研究提出了主动通风排湿策略,利用安装于温室底部的轴流风机改变气流方向,强迫下部区域低温高湿空气从风机口优先向外排出,使上部区域高温低湿空气逆向沉积保留在室内,有效排湿的同时降低热量损耗。主动通风实地试验结果显示,相比于受室内外气候影响可控性差的自然通风,主动通风率可在0~30 m^(3)/(m^(2)·h)之间无级调节,有利于通风的精准控制;晴朗、多云、阴雨3种典型天气下主动通风的日平均温湿比均高于自然通风,体现出较好的气象适应能力和稳定性;其中,晴朗天气下日均温度可提高2.0~2.7℃,日均相对湿度可降低15~17个百分点,日均温湿比可提高31.1%~32.9%,保温排湿效能改善明显。同时,主动通风策略的投入产出比为2.62,能够以较低的投入获得理想的经济收益,经济可行性较好。该研究所提出的主动通风排湿策略可以有效提高保温排湿效能,技术合理性和经济可行性良好,可为日光温室冬季微气候调控提供理论参考和解决方案。

设施智慧农场大数据平台开发与应用

针对设施农场存在劳动强度大、数字化与标准化程度不足以及智能化水平低等问题,研究旨在通过规范生产管理流程和提高温室自动化水平,降低劳动强度并提升农场精准化管理能力。基于Spark框架,研发设施智慧农场大数据平台。利用实验室研发的“神农物联”系列物联网系统,实现了设施环境的实时精准感知;基于钟模型构建作物生长发育模型,并融合构建知识规则,实现设施农事全过程管理的标准化;通过生长发育模型判断物候期,并运用LSTM模型对温室环境进行预测,在预测基础上实现对温室环境的智能精准控制。实验结果表明,平台显著提升了管理能力和智能精准控制水平,为设施农场的现代化管理提供了有力支撑。

非连续光对无土栽培番茄苗期无机元素吸收的影响

本研究在人工光型植物工厂中采用岩棉种植番茄植株,分析了在总光量一致的基础上红光背景下蓝光补充介入和蓝光取代介入两种非连续供光模式对番茄植株营养液无机元素吸收及叶片色素光谱参量的影响。结果表明,与连续红光相比,蓝光以不同方式介入均降低了番茄叶片中K元素含量而提高了茎中K元素含量,蓝光介入一定程度上抑制了番茄K元素由茎向叶片的运输;蓝光以不同方式介入均提高了番茄地上部中Mg含量(增幅8.93%~13.63%),而降低了地上部Fe含量(降幅28%~48%)及Mn含量(降幅3.93%~21.24%)。其中蓝光补充介入模式下番茄叶片中Mg元素含量随着蓝光补充强度的升高而增加,叶片Mg含量在蓝光取代介入模式下高于蓝光补充介入模式而地上部Fe含量趋势则相反,蓝光取代介入的非连续光模式较蓝光补充介入模式而言更有利于刺激叶片中Mg的积累而抑制地上部Fe的积累。与连续红光相比,蓝光以不同方式介入后番茄叶片色素光谱参量Hue值(色相角)和MCARI值(修正叶绿素吸收比指数)均有所提高,相反,Red/Green值(红绿区域光谱反射比)均有所降低,蓝光补充介入模式下叶片Hue值和MCARI值随蓝光补充强度的升高而增大,R/RB_(80)处理下Hue、MCARI值最高,较对照分别提高4%、124%;蓝光取代模式下Hue值和MCARI值随蓝光间歇时间的延长先增大后减小,R/RB_((1h))处理下Hue、MCARI值最高,较对照分别提高6%、215%。番茄叶片在绿光波段的反射率与各处理下Hue、MCARI值变化趋势接近,而番茄叶片中Mg元素含量与叶绿素光谱参量呈正相关性。蓝光取代介入的非连续光模式较蓝光补充介入模式而言更有利于刺激叶片类胡萝卜素分解和叶绿素积累,非连续供光模式通过调控番茄植株无机元素的吸收进而作用于叶片色素的形成。本研究为无土栽培番茄光环境调控提供了理论依据。

不同种植年限对设施菜田土壤养分及阳离子含量的影响

该研究调查并分析宁夏不同种植年限设施土壤和周边露地土壤,以期探究设施栽培年限对土壤理化性质的影响。结果表明:1)设施土壤硝态氮显著高于露地土壤,耕作层土壤种植>15年、10~15年和<10年土壤硝态氮分别是露地的4.28、6.78、12.6倍,设施栽培下上层硝态氮大于下层;种植15年以上铵态氮显著高于露地和种植15年以下的土壤;设施土壤速效磷、速效钾含量分别是露地的5~6、1.0~2.5倍。2)设施土壤pH显著低于露地,随着种植年限延长各层次pH均显著降低;3个层次EC值均显著高于露地。3)设施土壤水溶性钾、钠离子分别是露地的6~13倍和1~2倍,且随着种植年限的增加均显著增加;种植>15年钙离子含量显著高于露地;随着种植年限延长镁离子含量降低。由此可见,在我国北方设施栽培中应合理控制氮、磷、钾化肥用量,合理配施有机肥及中、微量元素肥料,延缓设施土壤退化速度,确保设施农业健康、持续发展。

天津市保暖式钢骨架大棚越冬蔬菜生产气温适宜度及冷害风险评估

选用2021年12月至2022年3月天津市两类新型保暖式钢骨架大棚棚室内、外气象观测数据,应用随机森林法模拟棚室内气温分布,分析新型棚室不同气温年型下的热量资源变化和蔬菜种植的气温适宜度及低温风险状况评估。结果表明:两类保暖式钢骨架大棚棚室内气温的随机森林模型模拟值与实测值的决定系数R^(2)大于0.840,一致性指标D值大于0.980。加温型保暖式钢骨架大棚全年最低气温可维持在10℃以上,变化范围较小,适宜种植半耐寒蔬菜及喜温蔬菜(适宜度分别为0.86~0.97和0.73~0.90,无低温冷害风险)。常规型保暖式钢骨架大棚最低气温可维持在-3℃以上,适宜种植耐寒蔬菜及半耐寒蔬菜(适宜度分别为0.59~0.91和0.43~0.86,低温风险较低)。

浙江省设施农业高质量发展对策与建议

阐述浙江省设施农业发展现状,分析现阶段设施农业建设中存在的若干问题,提出强化顶层设计、强化政策扶持、强化设施标准化改造提升、强化农业“科技强农、机械强农”驱动等四大“强化”对策建议,指导浙江省现代设施农业高质量发展。

面向自动控制的日光温室卷膜控制决策方法研究

为使温室环境管理由人工经验管理变为自动化管理,选取温室番茄产量在同地区较高的温室作为研究对象,实时监测温室内温度、湿度和卷膜开闭状况以及室外气象数据,建立室外气象数据、室内温湿度及卷膜开闭之间的关系。将室外气象数据作为输入,室内温湿度及卷膜开闭度作为输出,利用Cat Boost(Categorical Boosting,Cat Boost)算法分别构建温、湿度预测模型和卷膜决策模型,并与随机森林算法(Random Forest,RF)和极端梯度提升算法(Extreme Gradient Boosting,XG Boost)的预测结果进行对比分析。最后基于决策模型设计搭建卷膜控制系统,并于典型晴天、阴天和雨天进行试验验证。结果表明:基于Cat Boost的日光温室内环境(室内温度和室内相对湿度)预测值与实测值的均方根误差分别为0.91℃和4.73%,有更好的模拟效果、精度更高,其卷膜决策模型准确率达到92.1%;基于Cat Boost的卷膜决策模型设计搭建的卷膜控制系统可以准确预测卷膜状态的变化,并进行精准控制,具有较强的实践价值和推广意义。

不同基质配比对戈壁温室黄瓜生理代谢和产量及品质的影响

基质是黄瓜生长的基础,对其产量品质影响巨大,为得到戈壁温室有机生态型无土栽培中高品质黄瓜生产的最适基质配比,以当前生产中常用基质配比为对照,研究了5种不同配方的基质对黄瓜叶片叶绿素荧光参数及产量品质影响,并比较了不同处理下黄瓜生长生理及产量品质指标。结果表明,采用配方为腐熟牛粪、粉碎玉米秸秆、菌渣、草炭、蛭石体积比为3∶2∶2∶2∶1的基质栽培时,黄瓜叶片最大量子产额(Fv/Fm)与生长潜在活性(Fv/Fo)的值最大,分别为0.76、3.18;黄瓜株高196.15 cm、茎粗0.92 cm、叶片数38.31片、单株结瓜数17.65个、单株产量3.58 kg、折合产量155508.90 kg/hm^(2),均高于其他处理。采用该基质配比时黄瓜果实的Vc含量与可溶性糖含量均最高,分别为167.28、19.83 mg/g FW;硝酸盐含量最低,为78.94μg/g FW。可见,使用腐熟牛粪、粉碎玉米秸秆、菌渣、草炭、蛭石体积比为3∶2∶2∶2∶1的基质配方时黄瓜综合表现最佳,产量及品质最优。

不同日光温室墙体结构热性能分析

[目的]探索不同日光温室在杨凌地区的保温性能,寻找适宜在杨凌地区推广的新型、适宜建造、标准化程度高的日光温室。[方法]对传统后墙主动蓄热温室(G1)、相变固化土后墙主动蓄热日光温室(G2)、现浇筑混凝土后墙主动蓄热温室(G3)和模块化素土后墙主动蓄热日光温室(G4)的墙体热结构性能进行对比分析。[结果]在典型晴天条件下,4座温室平均气温分别为15.68、15.83、16.52、18.44℃;在典型阴天条件下,4座温室平均气温分别为8.09、11.12、10.97和11.21℃。[结论]G4模块化后墙的主动蓄热能力使温室在冬季夜间保持较高温度,为作物越冬提供了更适宜的环境条件。模块化日光温室以其独特的施工工艺和可就地取材、施工周期短、标准化建设、机械化等优势,在杨凌及西北地区具有推广价值。

硝态氮与铵态氮配合缓解黄瓜苗期铵毒害作用的研究

为明确硝态氮在缓解黄瓜苗期铵毒害的作用及相关机制,采用盆栽试验的方法,以‘津研4号’黄瓜为试验材料,以蛭石为育苗基质,在总氮浓度为15 mmol/L的条件下,苗期分别供给铵态氮与硝态氮,出苗5周后,测定黄瓜生长及生理相关指标。结果表明,在全NH_(4)^(+)-N处理条件下,极易产生铵毒害。全NO_(3)^(-)-N处理下,幼苗地上部全氮与全磷含量分别为全NH_(4)^(+)-N处理的1.08倍与1.11倍,叶面积、生物量及壮苗指数显著高于全NH_(4)^(+)-N处理;全NH_(4)^(+)-N供给条件下,地上部MDA含量显著高于全NO_(3)^(-)-N处理,而叶绿素含量却显著低于全NO_(3)^(-)-N处理,生长明显受抑;在NH_(4)^(+)-N中混入等量NO_(3)^(-)-N后,抑制作用减弱,幼苗根际pH由6.28上升至6.54,叶绿素含量与叶面积均有不同程度增加,地上部与根系干重较全NH_(4)^(+)-N处理分别增加了26.6%与29.5%,壮苗指数与全NO_(3)^(-)-N处理间无显著差异。研究认为,NO_(3)^(-)-N对铵毒害有一定的缓解作用,且缓解作用依赖于幼苗自身营养与生理代谢的平衡。

西藏自治区设施蔬菜可降解地膜使用前景探索

西藏自治区设施蔬菜种植面积达5 300多hm^(2),全区设施蔬菜地膜年用量达80万kg以上。因此,“白色污染”问题已日渐突出。通过对可降解地膜在土壤增温保墒、对作物生长发育的影响、病虫草害的防治以及成本节约等方面的作用进行阐述,以期为西藏自治区设施蔬菜生产及可降解地膜的使用提供理论依据。