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探究生物机理 追求科学用光--SSLCHINA2019生物农业光照技术论坛成功召开

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-11-29 10:41   来源:中国半导体照明网  浏览次数:591
   光是农业生产中最重要的环境因子之一,在调控动植物及微生物生长发育、实现高产、优质、高效等方面具有不可替代的重要作用。在现代农业生产系统中,人工光源已广泛应用于设施种植业、设施养殖业、设施水产与海洋捕捞、食用菌与微藻繁殖以及植保诱/驱虫等领域。但针对一些特定生物群体的机理研究从未停止,尤其对如何科学用光和科学补光仍需要长期深入研究的课题。
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  11月25-27日,第十六届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA2019)在深圳会展中心成功召开。作为论坛的重要技术分会之一,“生物农业光照技术”分会于26日下午在中国农业科学院城市农业研究所副所长杨其长研究员和大连海洋大学海洋科技与环境学院院长刘鹰教授共同主持下成功召开。
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中国农业科学院城市农业研究所副所长杨其长研究员和大连海洋大学海洋科技与环境学院院长刘鹰教授共同主持
 
  会议由国家半导体照明工程研发及产业联盟、第三代半导体产业技术创新战略联盟主办,深圳第三代半导体研究院与北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司共同承办,得到了深圳市龙华区科技创新局、山西中科潞安紫外光电科技有限公司、佛山市国星光电股份有限公司的协办支持。
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  会上,来自韩国国立首尔大学的Jung Eek SON教授分享了《作物生产系统中采用3D模型和光学模拟进行针对遮雨棚光投射、光合作用、光照利用率的评估》研究报告。他介绍说,在植物生产系统中,为了提高生产力和降低成本,必须提高光的利用效率,为此需要在不同的光照条件下估算冠层的光截获量。该研究以LED为光源,评估了不同生长条件下生菜的光截获、光合速率及光利用效率。采用三维扫描植物模型和射线追踪模拟方法,对莴苣的光截获率进行了估算。利用光合模型和模拟结果计算冠层光合速率。为了分析测量过程的准确性,将发光二极管在生长室内测量的光强和冠层光合速率与模拟值进行了比较。结果表明,在植物生产系统中,光环境、光合速率和光利用效率可以根据电照和植物生长状况进行量化。
杨其长
  中国农业科学院城市农业研究所副所长杨其长研究员分享了《LED植物工厂光效提升技术进展》报告。在植物工厂光配方构建、光效与能效提升、营养品质调控以及多因子协同管控等关键技术方面取得了多项创新性成果。研发出基于植物光配方的多光质组合LED节能光源及其智能调控技术,创制出光-温耦合节能环境控制技术,发明了采前短期连续光照调控蔬菜品质技术方法,研发出基于多因子协同管控策略的植物工厂智能化管控技术,集成创制出规模量产型、可移动型和家庭微型等系列化植物工厂产品,并实现在国内外的规模化应用,大幅提升我国植物工厂高新技术研发能力和产业化发展水平,社会、经济和生态效益显著。
Robert F. KARLICEK
  美国智能照明工程技术研究中心主任、美国伦斯勒理工学院教授Robert F. KARLICEK分享了《针对叶菜利用动态光谱调节提升生长效率和营养水平:初期研究》主题报告。随着LED技术的发展,可以同时优化光照的光谱特性和动态特性,从而对植物生长产生有益的影响。本次讲座将重点介绍LESA最近在使用定制光谱和脉冲光生长协议促进红莴苣生长方面的一些工作,重点是提高植物生长速度和营养价值。
李宏浩
  佛山市国星光电股份有限公司植物照明项目负责人李宏浩介绍了《植物照明LED光源发展趋势及其制造技术》研究报告。近些年,国星光电加大力度投入植物照明LED领域的技术研究和产品开发,并与国内外多家知名院校达成深度合作关系,取得了突破性的进展。国星植物照明LED产品大大提升了产品的出光面积和空间分布均匀度,有效降低植物工厂同等面积下LED光照使用的成本;提高了单位面积光量子通量,满足植物生长特殊需求,切实解决客户痛点,引领现代植物照明新发展方向。
刘鹰
  大连海洋大学海洋科技与环境学院院长刘鹰教授分享了《LED对水生生物生长发育的影响研究与展望》主题报告。光照是重要的环境因子,它能直接或者间接地影响水生生物的摄食、生长、发育、存活率等;同时还对水生动物的昼夜活动节律、迁移和集群等行为产生影响。基于水生生物所栖息环境的光照特点,使得人工调控光照并构建适宜水生生物生长存活的光照环境成为可能。褪黑激素能够控制体内各种内分泌腺的活动,是机体内分泌的”总司令”。在不同 LED 光谱(全光谱、红光、橙光、绿光、蓝光),光周期(8L:16D、16L:8D、20L:4D、24L:0D)及光谱*光周期(蓝光、全光谱)*(12L:12D、16L:8D)及条件下,研究不同光照对红鳍东方鲀幼鱼生长、存活、生理等的影响,为生产中红鳍东方鲀适宜光环境的选择提供参考。在企业生产应用,鱼类性成熟率从47%降低到20%以下;研究了光对皱纹盘鲍生长、发育、代谢、内分泌的影响,集合转录组、蛋白组、代谢组学技术,阐明了皱纹盘鲍适应不同光质的生物学过程,发现CaM、CDPK在鲍感知外界光环境变化的过程中起到了调控作用。
泮进明
  浙江大学教授、杭州朗拓生物科技有限公司董事长泮进明介绍了《LED绿光调控种蛋孵化胚胎代谢和出雏的机理研究》报告。首先探索LED绿光与种蛋孵化胚胎发育和代谢的剂量-效应关系,接着基于优选绿光剂量考察种蛋胚胎在绿光孵化期间的蛋壳特性变化和出雏阶段的营养物质变化,从出雏供能和蛋壳特征的角度探讨绿光促进胚胎出雏、减少胚胎死亡的生理学机制,为光照孵化的产业化提供应用理论指导,同时探索优化种蛋孵化出雏窗口的方法,在不影响雏鸡质量的前提下进一步提高孵化生产效率。
宋昌斌
  中国科学院半导体研究所高级工程师宋昌斌分享了《水产养殖业LED光源选择的建议》主题报告。阐述了LED光源对循环水养殖系统的重要性,介绍了养殖车间光照的现状,并根据鱼类对光环境三要素一般的适应需求规律、针对灯具在特定使用环境下的要求进行了分析与建议,对水产养殖车间如何正确选择LED灯具具有指导意义。
王芳
  中国农业科学院都市农业研究所王芳介绍了《利用人工光质调控小白菜硫苷生物合成的机制研究》报告。光照不仅影响植物的光合作用,而且能够调控植物的生理及生化过程。小白菜富含硫苷类物质,其在抗癌类功能性食品中具有重要作用。因此,筛选适宜的光配方能够提高小白菜中硫苷类物质的含量。结果表明,不同的光质能够引起小白菜植株体内硫苷组分含量的变化,但不同的硫苷代谢关键基因的表达量还依赖于不同的光处理。此外,由于纳米碳点具有较毒、高水溶性和良好的生物相容性等特点,被用于研究其对植物生长和生理过程的影响。
李蕊
  广东省仲恺农业工程学院机电工程学院李蕊分享了《不同比例红蓝光质对金线莲形态及光合特性的影响》研究报告。研究了不同光质对金线莲生长及光合作用的影响。在温度、湿度、CO2浓度和光合光量子通量密度都一致的条件下,以白光(LED)为对照,分析了9种红蓝不同配比的LED组合光源对金线莲定植苗生长的形态指标、叶绿素以及光合速率、气孔导度及蒸腾速率的影响。结果表明:蓝红1:1处理比其他光质处理更有利于金线莲鲜重的积累,也更有利于金线莲株高和茎粗的增长。蓝光处理能促进金线莲气孔导度、蒸腾速率的提升,但净光合速率与其他光质相比最低。和白光相比,红色光质比例越大其叶绿素含量普遍较低,且差异显著,蓝色光质处理其叶绿素含量与对照光相比无明显变化。白光作为对照光在地上干重鲜重方面仍旧是最高值,说明白光有利于金线莲植株地上部重量积累。
廖秋红
  中国农业科学院都市农业研究所廖秋红介绍了《采前补光强度和波长对小白菜的生长与生理特征的影响》研究报告。以小白菜(绿叶和红叶两种类型)为供试材料,筛选影响小白菜生长和品质的采前补光强度和波长。实验表明采收前补充蓝光有利于提升小白菜的产量品质,根据栽培条件组合不同的光照强度与波长可实现不同生产目标。【根据现场资料整理,如有出入敬请谅解!】
 
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