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探究生物機理 追求科學用光--SSLCHINA2019生物農業光照技術論壇成功召開

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-11-29 10:41   來源:中國半導體照明網  瀏覽次數:621
   光是農業生產中最重要的環境因子之一,在調控動植物及微生物生長發育、實現高產、優質、高效等方面具有不可替代的重要作用。在現代農業生產系統中,人工光源已廣泛應用于設施種植業、設施養殖業、設施水產與海洋捕撈、食用菌與微藻繁殖以及植保誘/驅蟲等領域。但針對一些特定生物群體的機理研究從未停止,尤其對如何科學用光和科學補光仍需要長期深入研究的課題。
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  11月25-27日,第十六屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA2019)在深圳會展中心成功召開。作為論壇的重要技術分會之一,“生物農業光照技術”分會于26日下午在中國農業科學院城市農業研究所副所長楊其長研究員和大連海洋大學海洋科技與環境學院院長劉鷹教授共同主持下成功召開。
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中國農業科學院城市農業研究所副所長楊其長研究員和大連海洋大學海洋科技與環境學院院長劉鷹教授共同主持
 
  會議由國家半導體照明工程研發及產業聯盟、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟主辦,深圳第三代半導體研究院與北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司共同承辦,得到了深圳市龍華區科技創新局、山西中科潞安紫外光電科技有限公司、佛山市國星光電股份有限公司的協辦支持。
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  會上,來自韓國國立首爾大學的Jung Eek SON教授分享了《作物生產系統中采用3D模型和光學模擬進行針對遮雨棚光投射、光合作用、光照利用率的評估》研究報告。他介紹說,在植物生產系統中,為了提高生產力和降低成本,必須提高光的利用效率,為此需要在不同的光照條件下估算冠層的光截獲量。該研究以LED為光源,評估了不同生長條件下生菜的光截獲、光合速率及光利用效率。采用三維掃描植物模型和射線追蹤模擬方法,對萵苣的光截獲率進行了估算。利用光合模型和模擬結果計算冠層光合速率。為了分析測量過程的準確性,將發光二極管在生長室內測量的光強和冠層光合速率與模擬值進行了比較。結果表明,在植物生產系統中,光環境、光合速率和光利用效率可以根據電照和植物生長狀況進行量化。
楊其長
  中國農業科學院城市農業研究所副所長楊其長研究員分享了《LED植物工廠光效提升技術進展》報告。在植物工廠光配方構建、光效與能效提升、營養品質調控以及多因子協同管控等關鍵技術方面取得了多項創新性成果。研發出基于植物光配方的多光質組合LED節能光源及其智能調控技術,創制出光-溫耦合節能環境控制技術,發明了采前短期連續光照調控蔬菜品質技術方法,研發出基于多因子協同管控策略的植物工廠智能化管控技術,集成創制出規模量產型、可移動型和家庭微型等系列化植物工廠產品,并實現在國內外的規模化應用,大幅提升我國植物工廠高新技術研發能力和產業化發展水平,社會、經濟和生態效益顯著。
Robert F. KARLICEK
  美國智能照明工程技術研究中心主任、美國倫斯勒理工學院教授Robert F. KARLICEK分享了《針對葉菜利用動態光譜調節提升生長效率和營養水平:初期研究》主題報告。隨著LED技術的發展,可以同時優化光照的光譜特性和動態特性,從而對植物生長產生有益的影響。本次講座將重點介紹LESA最近在使用定制光譜和脈沖光生長協議促進紅萵苣生長方面的一些工作,重點是提高植物生長速度和營養價值。
李宏浩
  佛山市國星光電股份有限公司植物照明項目負責人李宏浩介紹了《植物照明LED光源發展趨勢及其制造技術》研究報告。近些年,國星光電加大力度投入植物照明LED領域的技術研究和產品開發,并與國內外多家知名院校達成深度合作關系,取得了突破性的進展。國星植物照明LED產品大大提升了產品的出光面積和空間分布均勻度,有效降低植物工廠同等面積下LED光照使用的成本;提高了單位面積光量子通量,滿足植物生長特殊需求,切實解決客戶痛點,引領現代植物照明新發展方向。
劉鷹
  大連海洋大學海洋科技與環境學院院長劉鷹教授分享了《LED對水生生物生長發育的影響研究與展望》主題報告。光照是重要的環境因子,它能直接或者間接地影響水生生物的攝食、生長、發育、存活率等;同時還對水生動物的晝夜活動節律、遷移和集群等行為產生影響。基于水生生物所棲息環境的光照特點,使得人工調控光照并構建適宜水生生物生長存活的光照環境成為可能。褪黑激素能夠控制體內各種內分泌腺的活動,是機體內分泌的”總司令”。在不同 LED 光譜(全光譜、紅光、橙光、綠光、藍光),光周期(8L:16D、16L:8D、20L:4D、24L:0D)及光譜*光周期(藍光、全光譜)*(12L:12D、16L:8D)及條件下,研究不同光照對紅鰭東方鲀幼魚生長、存活、生理等的影響,為生產中紅鰭東方鲀適宜光環境的選擇提供參考。在企業生產應用,魚類性成熟率從47%降低到20%以下;研究了光對皺紋盤鮑生長、發育、代謝、內分泌的影響,集合轉錄組、蛋白組、代謝組學技術,闡明了皺紋盤鮑適應不同光質的生物學過程,發現CaM、CDPK在鮑感知外界光環境變化的過程中起到了調控作用。
泮進明
  浙江大學教授、杭州朗拓生物科技有限公司董事長泮進明介紹了《LED綠光調控種蛋孵化胚胎代謝和出雛的機理研究》報告。首先探索LED綠光與種蛋孵化胚胎發育和代謝的劑量-效應關系,接著基于優選綠光劑量考察種蛋胚胎在綠光孵化期間的蛋殼特性變化和出雛階段的營養物質變化,從出雛供能和蛋殼特征的角度探討綠光促進胚胎出雛、減少胚胎死亡的生理學機制,為光照孵化的產業化提供應用理論指導,同時探索優化種蛋孵化出雛窗口的方法,在不影響雛雞質量的前提下進一步提高孵化生產效率。
宋昌斌
  中國科學院半導體研究所高級工程師宋昌斌分享了《水產養殖業LED光源選擇的建議》主題報告。闡述了LED光源對循環水養殖系統的重要性,介紹了養殖車間光照的現狀,并根據魚類對光環境三要素一般的適應需求規律、針對燈具在特定使用環境下的要求進行了分析與建議,對水產養殖車間如何正確選擇LED燈具具有指導意義。
王芳
  中國農業科學院都市農業研究所王芳介紹了《利用人工光質調控小白菜硫苷生物合成的機制研究》報告。光照不僅影響植物的光合作用,而且能夠調控植物的生理及生化過程。小白菜富含硫苷類物質,其在抗癌類功能性食品中具有重要作用。因此,篩選適宜的光配方能夠提高小白菜中硫苷類物質的含量。結果表明,不同的光質能夠引起小白菜植株體內硫苷組分含量的變化,但不同的硫苷代謝關鍵基因的表達量還依賴于不同的光處理。此外,由于納米碳點具有較毒、高水溶性和良好的生物相容性等特點,被用于研究其對植物生長和生理過程的影響。
李蕊
  廣東省仲愷農業工程學院機電工程學院李蕊分享了《不同比例紅藍光質對金線蓮形態及光合特性的影響》研究報告。研究了不同光質對金線蓮生長及光合作用的影響。在溫度、濕度、CO2濃度和光合光量子通量密度都一致的條件下,以白光(LED)為對照,分析了9種紅藍不同配比的LED組合光源對金線蓮定植苗生長的形態指標、葉綠素以及光合速率、氣孔導度及蒸騰速率的影響。結果表明:藍紅1:1處理比其他光質處理更有利于金線蓮鮮重的積累,也更有利于金線蓮株高和莖粗的增長。藍光處理能促進金線蓮氣孔導度、蒸騰速率的提升,但凈光合速率與其他光質相比最低。和白光相比,紅色光質比例越大其葉綠素含量普遍較低,且差異顯著,藍色光質處理其葉綠素含量與對照光相比無明顯變化。白光作為對照光在地上干重鮮重方面仍舊是最高值,說明白光有利于金線蓮植株地上部重量積累。
廖秋紅
  中國農業科學院都市農業研究所廖秋紅介紹了《采前補光強度和波長對小白菜的生長與生理特征的影響》研究報告。以小白菜(綠葉和紅葉兩種類型)為供試材料,篩選影響小白菜生長和品質的采前補光強度和波長。實驗表明采收前補充藍光有利于提升小白菜的產量品質,根據栽培條件組合不同的光照強度與波長可實現不同生產目標。【根據現場資料整理,如有出入敬請諒解!】
 
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