红蓝光交替照射下生菜能量利用与光合性能分析     

陈晓丽  杨其长  王利春  李友丽  郭文忠 《农业机械学报》2021,52(6):344-350

针对植物工厂中人工光源能耗大的问题,进行了交替供光模式提高生菜能量利用率、降低光源能耗的研究。试验在全人工光型植物工厂中进行,采用供光模式可调的红蓝LED光源,以不同间隔（5、10、15、30、60min）的红蓝光交替照射生菜,并以纯红光、纯蓝光以及红蓝光同时照射作为对照,分析了红蓝光交替照射对生菜能量利用及光合性能的影响。结果表明：与红蓝光同时供光的处理相比,所有交替光处理下的生菜地上部鲜质量、LUE、EUE均有所提高,提高幅度分别为18.6%~53.6%、34.3%~78.6%、34.6%~79.4%,其中红蓝光30min间隔交替照射下生菜鲜质量、LUE、EUE均最高,分别为115.50g、5.84%、1.92%;交替光照射的处理之间,随着交替时间间隔的延长,叶片净光合速率有逐渐提高的趋势;红蓝光30min间隔交替照射下生菜叶片净光合速率、水分利用效率、Ψo、RC/CSo、PⅠabs、ABS/CS、TRo/CS、ETo/CS均得到显著提高,该处理下PSⅡ光合机构的比活性整体最高。纯红光下,生菜地上部生物量最大,但LUE和EUE均显著小于红蓝光30min间隔交替照射处理;纯蓝光下,PⅠabs表现为所有处理间的最大值,但LUE和EUE在处理间最低或与最低值无显著性差异,纯蓝光下总叶面积及整体光合能力受到限制;红蓝光5min间隔交替照射更有利于刺激生菜叶片中类胡萝卜素的合成和积累,进而有利于对光合器官的保护。  相似文献   

基于CFD的LED补光灯模型构建与验证     

张晨  方慧  程瑞锋  杨其长  吴晨溶  杨利 《中国农业大学学报》2021,26(2):105-112

为明确植物工厂CFD环境模拟中LED补光灯的边界条件设置,构建单层LED补光栽培架(原型),并根据原型在CFD软件中建立规格一致的栽培架三维模型,对三维模型进行模拟分析,将得到的模拟值与原型实测值进行对比分析,验证LED灯边界条件设置的可行性。在模型中将LED补光灯分为反应器和灯罩两部分,反应器为LED补光灯的灯板,设置为热源边界条件,根据红、蓝灯珠数量及其对应的电光转化效率计算其单位体积散热量,灯罩为LED补光灯表面的塑料壳,起保护灯珠的作用,设置为导热材料,将三维模型的风速、温度模拟值与栽培架原型的实测风速值、温度值进行对比,结果表明:1)栽培架三维模型中LED补光灯的散热量为34 166 W/m3;2)通过模拟值与实测值对比,30个测点实测风速值与CFD模拟风速值的均方根误差为0.06,46个测点实测温度值与CFD模拟温度值的均方根误差为2.63,模拟值与实测值吻合良好。在植物工厂CFD模拟中,可以将LED补光灯反应器设置为热源、灯罩设置为导热材料。  相似文献   

"蔬菜树"亮相寿光蔬菜科技博览会     

杨其长  汪晓云  魏灵玲  王海鹏 《农业工程技术:农产品加工》2004,(5)

为了进一步研究果菜的单株高产生理机制,发掘植物的遗传潜能,展示我国蔬菜设施栽培的技术水平,中国农业科学院设施农业研究中心今年在山东第五届中国(寿光)国际蔬菜科技博览会上成功推出14棵生长高大,硕果累累的“蔬菜树”。其中有8棵水培西红柿,4棵基质培黄瓜,2棵基质培茄子。其壮观景象成了今年菜博会上的最大亮点,吸引着众多国内外来宾。从去年11月份开始,“中心”与寿光菜博会组委会签定了合作协议,由中心派专家及技术人员在菜博会现场温室展厅内培养蔬菜树。在组委会的密切配合下,到今年4月20日菜博会开幕,西红柿单株冠幅已达40m2,座果…  相似文献   

利用室外冷源空气的植物工厂降温节能效果分析     

辛敏  仝宇欣  杨其长  魏灵玲  王君  卞中华 《中国农业气象》2015,(3):287-295

通过利用室外冷源空气协同空调进行植物工厂降温,以仅使用空调降温的植物工厂为对照,同时结合零浓度差CO2施肥方法使植物工厂内外CO2浓度保持一致,调查引进室外冷源空气对植物工厂内空气温度、饱和水汽压差、CO2浓度、降温设备的节能率、性能系数(COP,coefficient of performance)及奶油生菜产量和光合色素含量的影响。结果表明:(1)引进室外冷源空气的降温方法可以将试验植物工厂内温度控制在目标范围:明期23~27℃、暗期18~22℃,外界温度越低,温度变化幅度越大;同时段试验植物工厂内的空气饱和水汽压差(明期1.3~2.7k Pa,暗期1.2~1.9k Pa)高于对照(明期0.3~1.3k Pa,暗期0.3~0.5k Pa);配合零浓度差CO2施肥法基本能将明期大部分时段的CO2浓度控制在与外界浓度相同范围内(400~500μmol·mol-1)。(2)试验期间,与仅使用空调的降温方法相比,引进室外冷源空气的方法能使植物工厂总耗电量节省10.8%,其中试验植物工厂降温系统比对照节省了66.2%的耗电量。(3)在外界温度-4~5℃以及显热比0.4~0.9的条件下,引进室外冷源空气的风机性能系数为19.3~28.9,高于空调降温的COP值(试验植物工厂为5.3~14.7,对照植物工厂为5.8~14.9)。(4)引进室外冷源空气的降温方法未对生菜产量和光合色素含量造成显著影响。因此,采用引进室外冷源空气的控制方法不仅可以节省植物工厂的降温耗电量,还能提高降温设备的性能系数,取得显著的节能效果。  相似文献   

设施生态农业模式及其配套技术体系研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

杨其长  魏灵玲  鱼亨善 《中国生态农业学报》2004,12(4):19-22

阐述了设施生态农业的基本概念和国内外发展现状 ,重点分析了“畜 菜 沼气”、“鱼 菜”共生型和立体互补型设施生态农业模式结构、功能及其综合配套技术 ,并提出我国设施生态农业的发展方向和研究重点  相似文献   

无土栽培新模式--营养液梯级利用初探     

杨其长  汪晓云  刘文科  魏灵玲  段发民 《勤云标准版测试》2006,(7)

总结了中国无土栽培发展现状,以及存在栽培和生态环境的问题,并提出了一种新型的栽培模式—营养液梯级利用模式。阐述了营养液梯级利用模式的原理和初步的试验结果,论述了可行性,并对存在问题和研究方向进行了叙述。  相似文献   

菌根生物技术在植物组培苗生产中的应用     

刘文科  杨其长 《农业工程技术:农产品加工》2005,(9):44-45

植物组织培养是20世纪初发展起来的一项生物技术,它是利用“植物细胞的全能性”即植物体的一部分进行无性繁殖,而产生完整植物个体的方法。组织培养具有生长周期短,增殖率高,培养条件可人为控制,管理方便等优点。20世纪70年代以来,随着种植业尤其是设施园艺产业的发展,以及对优  相似文献   

温室主动蓄放热-热泵联合加温系统热力学分析   总被引：13，自引：11，他引：2  

孙维拓  张义  杨其长  方慧  卢威  胡永逵 《农业工程学报》2014,30(14):179-188

主动蓄放热-热泵联合加温系统加温和节能效果显著,在温室加温领域应用前景广阔,但系统技术参数及工艺仍有待优化。该文通过对系统进行能量平衡和可用能(Exergy)分析,得出系统及各组件的性能系数、可用能损失、损失比和可用能效率,以此为依据对系统进行性能评价和优化。试验结果表明:系统平均1 d中集热和保温阶段可用能损失总量为9.77×104 kJ,可用能效率为48.7%;可用能损失最大、可用能效率最低的组件是主动蓄放热装置,其次是热泵装置、循环水泵和蓄热水箱,其可用能损失比分别为78.7%、8.3%、7.7%、5.3%,可用能效率分别为25.6%、38.3%、75.0%、88.2%。就整个系统而言,最需要进行技术优化的是主动蓄放热装置与热泵装置,可用能损失主要由有限温差传热引起,降低传热温差、减少有限温差传热过程以及改进生产工艺是优化的重点。试验期间系统的集热效率为89.0%~100.5%,热泵装置制热性能系数(coefficient of performance,COPHp)达5.48~6.08,性能远远高于传统太阳能热水系统以及水、地源热泵。该研究为温室加温系统性能评价和优化设计提供思路。  相似文献   

日光温室后墙蓄放热帘增温效果的性能测试   总被引：15，自引：12，他引：3  

梁浩  方慧  杨其长  张义  孙维拓 《农业工程学报》2013,29(12):187-193

为了增加日光温室有效蓄热量,改善日光温室夜间温度环境,保障作物安全越冬,该文设计了一种以日光温室后墙为结构支撑的温室蓄放热帘增温系统,白天利用该系统的集放热板吸收太阳辐射热,并通过水介质将热量储存于蓄热水池中;夜晚通过水介质的循环将蓄积的热量释放到温室中,以提高夜晚温室内空气温度。试验结果表明：晴天时应用温室蓄放热帘增温系统能将温室夜间平均气温提高4.6℃,阴天时能提高温室夜间平均气温4.5℃;试验期间当室外最低气温为-12.5℃时,对照温室最低气温仅为5.4℃,而试验温室最低气温为10.1℃;该系统在阴天平均集热效率为42.3%,在晴天时平均集热效率为57.7%;与电加热方式相比该系统的节能率达到51.1%以上。  相似文献   

氮素水平和形态对基质栽培桔梗生长及生理参数的影响     

赵姣姣  刘文科  杨其长 《北方园艺》2013,(4):162-165

以基质栽培的桔梗为试材,研究了营养液中硝态氮浓度依次为1.0、2.5、5.0和7.5 mmol/L的氮素水平和不同浓度的硝态氮和铵态氮组合即N5(5.0mmol/L硝态氮)、N4+A1(4.0 mmol/L硝态氮+1.0 mmol/L铵态氮)、N2.5+A2.5(2.5 mmol/L硝态氮+2.5 mmol/L铵态氮)和N1+A4(1.0mmol/L硝态氮+4.0 mmol/L铵态氮)对桔梗生长及其生理参数的影响,以期确定适宜桔梗设施无土栽培的氮素条件.结果表明:在不同浓度的氮水平下桔梗的根长、根鲜重、总生物量、地上部鲜重和根中的硝酸盐、抗氧化性差异不显著;N2.5的根粗和株高显著高于其它3个处理,但其根冠比最小;叶片中总叶绿素和类胡萝卜素含量随氮浓度的减少而降低.在不同氮形态条件下,桔梗的株高、根长、根粗、地上部鲜重、总生物量及叶片中的总叶绿素、类胡萝卜素和根中的硝酸盐、抗氧化性差异不显著;N1+ A4处理下根鲜重和根冠比显著高于其它3个处理.可见,在硝态氨水平为2.5 mmol/L,氮素组合为1.0mmol/L硝态氮+4.0 mmol/L铵态氮时较适合桔梗设施无土栽培.  相似文献