賀冬仙

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，北京 100083）

UV-A 的LED 光照和低溫刺激對(duì)羽衣甘藍(lán)次生代謝產(chǎn)物積累的影響

吳明敏 教授

韓國忠北大學(xué)

紫外（UV-A）和低溫常被作為刺激植物次生代謝產(chǎn)物生物合成的誘導(dǎo)因子。本文旨在探討短期UV-A 的LED 光照和低溫對(duì)植物工廠栽培的羽衣甘藍(lán)生長及次生代謝產(chǎn)物積累的影響。試驗(yàn)I 將定植7 天的羽衣甘藍(lán)植株分別用LED 波峰為365、375、385、395 nm 的UV-A 連續(xù)照射3 周。試驗(yàn)II 對(duì)定植5 周的羽衣甘藍(lán)植株進(jìn)行低溫處理（4 ℃或10 ℃）、UV-A 光照處理（30 W·m-2）、低溫和UV-A 光照耦合處理（10 ℃和UV-A 光照）3 天，再在原生長條件下恢復(fù)2 天。試驗(yàn)I 的結(jié)果表明：UV-A 的LED 光照有效促進(jìn)了羽衣甘藍(lán)植株的生長，UV-A 的LED 波峰越大對(duì)地上部和地下部的生長促進(jìn)作用越大，但光系統(tǒng)II 的最大光量子產(chǎn)率（Fv/Fm）則隨著該LED 波峰的減小而減小。羽衣甘藍(lán)在375 nm 波峰的UV-A 照射2 天后，總酚含量顯著增加，在上述4 種LED 波峰的UV-A 照射處理5～7 天后，總酚含量均顯著增加，其抗氧化能力亦有類似結(jié)果，該結(jié)果不僅用植株的苯丙氨酸解氨酶的活化結(jié)果能夠證實(shí)，在試驗(yàn)II 的結(jié)果中也能印證。低溫和UV-A 光照耦合處理3 天后的羽衣甘藍(lán)植株總酚含量顯著高于對(duì)照，2 天恢復(fù)期后的內(nèi)槲皮素衍生物含量也有明顯提高。環(huán)境脅迫的類型和周期決定次生代謝產(chǎn)物的化學(xué)基團(tuán)。綜上所述，短期UV-A 的LED 光照可促進(jìn)羽衣甘藍(lán)生長及其次生代謝產(chǎn)物的積累，而UV-A 光照和10 ℃低溫的耦合處理比單一脅迫有更好的促產(chǎn)效果。

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)賀冬仙、季方翻譯）

短明暗周期調(diào)控氣霧培藥用鐵皮石斛的光合途徑切換及其生長

成永三 博士 賀冬仙 教授

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)

鐵皮石斛是一種具有高藥用價(jià)值的石斛屬植物，由于其特殊的CAM 光合途徑在自然環(huán)境下生長緩慢。本文探索了光暗周期為12 h/12 h、4 h/4 h與2 h/2 h 處理150 天后的氣霧培鐵皮石斛葉片的電子傳遞特性、光合途徑表現(xiàn)、生物量與可溶性多糖的積累規(guī)律。4 h/4 h 和2 h/2 h 的短光暗周期下氣霧培鐵皮石斛葉片的暗期CO2凈交換率為正值，但在12 h/12 h 的光暗周期處理下一直表現(xiàn)為負(fù)值；其全天CO2凈交換量與鮮干質(zhì)量增加量比12 h/12 h提高了近1 倍。2 h/2 h 的短光暗周期處理不僅保證了鐵皮石斛具有較高的可溶性多糖含量，其可溶性多糖產(chǎn)量比12 h/12 h 的光暗周期處理提高了1 倍。因此，4 h/4 h 與2 h/2 h 的短光暗周期調(diào)控可將鐵皮石斛葉片的光合途徑由CAM 途徑切換為C3 途徑，并有效地促進(jìn)其生物量積累，利用2 h/2 h 的短光暗周期調(diào)控還可獲得更高的可溶性多糖含量與產(chǎn)量。

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)賀冬仙翻譯）

關(guān)于長季節(jié)高產(chǎn)番茄無土栽培的氮素利用效率最大化

維姆·沃格特 研究員

荷蘭瓦赫寧根大學(xué)

無土栽培的小容積也能完全提供或控制植物的營養(yǎng)，但對(duì)于能被根系大量吸收的營養(yǎng)元素如NO3-和K+的快速消耗可能是個(gè)嚴(yán)重問題。在作物生長的不同階段，根據(jù)基質(zhì)和水質(zhì)等條件選擇適合的營養(yǎng)液，并提供充足的NH4+和NO3-是種植成功的關(guān)鍵因素。栽培過程的過度灌溉（自由排水系統(tǒng)）或溢流（水培營養(yǎng)液）會(huì)使大量的氮素流失到環(huán)境中。本文討論了過去十年為減少無土栽培的氮素?fù)p失而開發(fā)的新技術(shù)。

營養(yǎng)液循環(huán)利用是降低養(yǎng)分損失的有效途徑?；匾涸倮脮?huì)造成Na+和Cl-等離子的累積，該類非必需離子的累積程度受營養(yǎng)液循環(huán)速率的制約。盡管封閉式系統(tǒng)具有節(jié)水和節(jié)肥等諸多優(yōu)勢(shì)，常規(guī)做法也會(huì)適時(shí)更換營養(yǎng)液以降低病菌污染或養(yǎng)分不平衡的風(fēng)險(xiǎn)，故在實(shí)際生產(chǎn)中常會(huì)制定一些運(yùn)行策略以減少氮素?fù)p失。無土栽培進(jìn)行養(yǎng)分管理的關(guān)鍵因素是營養(yǎng)液的EC 水平，常推薦最佳的EC 為控制目標(biāo)。保持營養(yǎng)液的目標(biāo)EC 是實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的有效措施。然而，最佳EC 的各營養(yǎng)元素的離子濃度遠(yuǎn)高于作物生長所需的最佳濃度。因此，調(diào)控營養(yǎng)液的EC 小于最佳EC 方能滿足作物生長的營養(yǎng)需求。最佳EC 和需求EC 之間的差異可以通過營養(yǎng)離子或非營養(yǎng)離子來彌補(bǔ)，如陰離子Cl-或SO42-可用于減少這兩個(gè)參數(shù)之間的差異，從而降低NO3-濃度。

試驗(yàn)表明：在根際環(huán)境用Cl-離子代替營養(yǎng)液中高達(dá)50%的NO3-濃度，不會(huì)影響作物生長或產(chǎn)量，而調(diào)節(jié)NO3-與Cl-的比例有利于Ca2+的吸收。降低根際環(huán)境的NO3-濃度可以顯著地減少潛在的氮素?fù)p失。荷蘭溫室園藝的生產(chǎn)實(shí)踐已驗(yàn)證了調(diào)控NO3-與Cl-的比例可以減少營養(yǎng)液氮素?fù)p失，這是一項(xiàng)具有普適性的技術(shù)方法。

在基于巖棉的番茄長季節(jié)吊蔓栽培中，對(duì)長達(dá)11 個(gè)月的溫室生產(chǎn)性能，如番茄產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)、水分和礦物質(zhì)平衡、植株養(yǎng)分吸收進(jìn)行了長期監(jiān)測(cè)。與對(duì)照相比，當(dāng)營養(yǎng)液供應(yīng)的N（NO3-）濃度降低13%～18%，根際環(huán)境（回液）產(chǎn)生的NO3-濃度則降低40%～55%，但并未影響番茄產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)。與對(duì)照相比，調(diào)控NO3-與Cl-比例時(shí)，番茄作物對(duì)氮素的吸收僅下降了不足10%，該結(jié)果充分證實(shí)了番茄對(duì)氮素的高效吸收機(jī)制，故利用“水流”模型可以估算無土栽培氮素?fù)p失的潛在收益。為此，與未調(diào)控NO3-與Cl-比例的長季節(jié)吊蔓栽培的溫室番茄生產(chǎn)相比，有效地調(diào)控NO3-與Cl-比例可以減少營養(yǎng)液55%～85%的氮素?fù)p失，即每年每公頃可減少80 kg和120 kg的氮素?fù)p失或氮排放量。

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)賀冬仙翻譯）

韓國草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及基于植物工廠技術(shù)的草莓種苗繁育

全旭厚 教授

韓國首爾大學(xué)

韓國草莓產(chǎn)量在2017 年為20.9 萬t，產(chǎn)值約12.31 億美元，占韓國蔬菜總產(chǎn)值的12.6%；然而在2005 年韓國草莓產(chǎn)量已達(dá)20.2 t，但產(chǎn)值僅為5.7億美元。與此同期草莓種植面積已從6 969 hm2減少到5 907 hm2。2018 年韓國草莓出口量為4 895 t，產(chǎn)值約4 750 萬美元，主要銷往東南亞國家。近15年來，韓國培育并注冊(cè)了40 個(gè)草莓新品種，所有權(quán)分屬于私營企業(yè)、非盈利組織和地方政府機(jī)構(gòu)。草莓品種Seolhyang、Jukhyang、Maehyang 和Santa在2018 年的種植面積高達(dá)94.5%，而在2005、2010、2015 年時(shí)分別為9.2%、61.7%、90.8%。韓國草莓育苗具有一套專業(yè)的技術(shù)認(rèn)證體系，所有繁育用的組培苗、原原種苗、原種苗必須通過病毒檢測(cè)。為了提高草莓種苗的繁殖效率，本文開發(fā)了一種基于人工光型植物工廠的草莓新型育苗方法。用冠徑約5 mm 的子苗作為母株在植物工廠環(huán)境下進(jìn)行草莓種苗繁育，將該子苗上新長出的匍匐莖頂端固定于穴盤基質(zhì)中。當(dāng)新生子苗的冠徑大小接近母株冠徑初始大小時(shí)，將其從母株分離后作為下一代母株使用。上述母株培育40 天后產(chǎn)生3 個(gè)新的匍匐莖，該母株的冠徑約12 mm 時(shí)將其剪切后貯存于冷庫，之后可作為母株或種苗使用。在使用熒光燈的人工光型植物工廠中，3.6 m2的栽培面積內(nèi)種植9 株草莓母株，一年生產(chǎn)出3 497 株種苗，這比常規(guī)的草莓繁育數(shù)量提高了110～140 倍。在基于白色和藍(lán)色組合LED 光照的人工光型植物工廠，利用18 m2和36 m2的栽培面積每年可分別生產(chǎn)19 103 株和36 345 株草莓種苗。鑒于植物工廠繁育草莓種苗的高效性，韓國政府正在計(jì)劃利用該技術(shù)進(jìn)行草莓原原種繁育。

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)賀冬仙、季方翻譯）

日本種子繁殖型草莓的育種狀況及其在草莓生產(chǎn)中的意義

丸尾達(dá) 教授

日本千葉大學(xué)，日本植物工廠研究會(huì)

隨著農(nóng)業(yè)就業(yè)人口的迅速減少，日本迫切需

要擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模以節(jié)約勞動(dòng)力。脫毒草莓苗生產(chǎn)已經(jīng)成為制約規(guī)?；葺a(chǎn)的最大問題，故種子繁殖型草莓品種開發(fā)和引種在日本受到廣泛關(guān)注。種子繁殖型草莓可以將包括病毒在內(nèi)的種苗病害風(fēng)險(xiǎn)降到最低，還便于實(shí)現(xiàn)育苗全程自動(dòng)化和移栽機(jī)械化，適用于草莓集約化和規(guī)?；a(chǎn)。但是，草莓的種子繁殖型品種選育還存在諸多問題，故日本的草莓生產(chǎn)依然以營養(yǎng)繁殖品種為主。此外，草莓屬于八倍體作物，極易產(chǎn)生變異，這是目前種子繁殖型草莓選育的主要問題。日本通過十多年來在種子繁殖型草莓的品種選育及其配套新型栽培技術(shù)方面的研發(fā)，新品種培育、種子高效生產(chǎn)、育苗技術(shù)與移栽方法等關(guān)鍵問題在近年來逐一得到了解決，正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣。目前，種子繁殖型草莓品種為一代雜種，主要由私營公司進(jìn)行選育推廣，不久可能會(huì)實(shí)現(xiàn)向海外出口草莓種子及其栽培技術(shù)。

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)賀冬仙、季方翻譯）