张昕昱
- 作品数：10 被引量：40H指数：5
- 供职机构：中国科学技术大学物理学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金贵州省科学技术基金贵州省教育厅自然科学研究项目更多>>
- 相关领域：农业科学电子电信自动化与计算机技术生物学更多>>
- 红蓝光源茶园夜间补光对春茶产量、品质的影响被引量：10
- 2019年
- 【目的】探索红蓝LED光源补光对贵州茶区春茶产量和品质的影响,为春茶高品质栽培提供理论依据。【方法】通过随机区组试验,设夜间不补光(CK)、LED1(红蓝光质比0.81)补光、LED2(红蓝光质比1.65)补光和LED3(红蓝光质比2.10)补光等4种处理,于茶树新梢开始生长时进行不同光源补光处理(21d),研究不同光源补光对春季茶树芽叶生长和品质的影响。【结果】不同补光处理均能促进茶树芽叶生长及提高茶叶品质,不同红蓝光质比表现不同,其中以蓝光占比最大的LED1处理(红蓝光质比0.81)的补光效果最好,与不补光(对照)相比,可显著增加单芽和一芽二叶的芽头数量(47.4%和74.89%)、重量(12.36%和41.56%);显著增加一芽一叶和一芽二叶的总叶绿素(25.61%和12.61%)、多酚(23.42%和23.29%)和游离氨基酸含量(32.23%和29.38%),降低酚氨比(-8%和-11.1%)。【结论】早春低温弱光环境下的茶园应用红蓝光质比为0.81的LED灯进行补光,可延长茶树光合作用时间,提高光合效率,实现高产优质。
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- 关键词：茶树补光生化成分
- 余弦修正片对光照传感器进光量的影响被引量：2
- 2019年
- 介绍了一种能够同时测量环境PPFD及光质比的多通道光量子传感器,同时利用3D打印技术制作出三种材质的余弦修正片。通过对传感器的实际标定,得到在不同材质余弦修正片下的传感器红/蓝通道响应系数曲线,通过计算得到,对于红光通道,使用透明光敏树脂制作的余弦修正片透光率分别比聚四氟乙烯和白色尼龙余弦修正片的高89.3%和85.2%,对于蓝光通道,透光率分别高87.1%和83.2%。还通过3D打印方法设计制作一种防串光套,实验结果表明,采用该装置后,红光通道串光误差系数从0.3546降至0.0491,蓝光通道串光误差系数从0.4916降至0.0695,有效阻止了因滤光片侧壁漏光而引起的通道串光误差。
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- 关键词：3D打印植物工厂
- 基于植物光合作用的太阳光谱分离技术进展被引量：7
- 2018年
- 现有的光伏农业项目中,光伏板影响植物生长的问题越来越突出。传统的光伏农业主要采用以下两种方法:直接在农田顶部铺设晶硅电池以实现太阳光的几何分离,或者使用具有固有光谱特性的非晶硅电池来分离太阳光,但这两种光伏农业都无法满足植物光合作用所需的光照,严重影响了作物的品质和产量。为解决上述问题,我们介绍了一种新型光伏农业方案——基于植物光合作用的太阳光谱分离技术,该方案将太阳光谱中植物光合作用所需波段精准分离,此部分能量只占太阳光总能量的10%,剩余90%的光能用于光伏发电。目前,实验系统所产生的功率可以达到每平方米70 W。实验结果表明,该方案可以实现植物生长与光伏发电的平衡,实现太阳能和土地的高效利用。
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- 光学干涉膜下生菜的生理指标变化及品质分析被引量：7
- 2019年
- 生菜因其生长期短、产量高、易于生食等特点,已经成为设施栽培的一种重要叶菜。传统的光伏发电占用大量的土地资源,而光伏农业在满足农作物生长的光照需求下,进行光伏发电。为此,本研究以蒙黛和克里斯汀两个生菜品种作为供试品种,研究不同光学干涉薄膜(红蓝光透过膜及远红光截止膜)对生菜的抗氧化酶、营养品质及叶片超微结构等的影响。结果表明,蒙黛在红蓝光透过膜及远红光截止膜下的CAT活性、SOD活性及丙二醛含量都呈现下降的趋势;克里斯汀在两种膜覆盖下的CAT活性上升,而SOD活性及丙二醛的含量则呈现下降趋势,但两种生菜在两种膜覆盖下,后期的酶活性大多较对照的高。红蓝光透过膜下,两种生菜可溶性糖的含量先升高后降低,远红光截止环境下则呈现上升的趋势。随着覆盖时间的延长,两个品种在两种光环境下,维生素C的累积量都明显增加;蛋白质及叶绿素含量随着覆盖时间的延长,较前期有所下降,但大多比对照的高。叶片超微结构分析表明,红蓝光透过膜下,蒙黛的叶绿体聚集增大,而远红光截止环境下叶片的部分细胞破坏,叶绿体基粒分层不明显。研究结果可为光学干涉膜的技术改进、光学干涉膜的大田推广应用以及光伏农业的未来发展走向提供参考和依据。
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- 关键词：生菜生理指标营养品质细胞超微结构
- 可用于光伏农业的反射滤光膜对贵州茶叶品质的影响被引量：5
- 2019年
- 【目的】为新型光伏农业技术在茶园中的应用提供理论依据和实践参考。【方法】设置茶园小区试验,采用将光热通过性能不同的3种滤光膜贴在光伏发电玻璃基片上覆盖茶蓬面与无膜对照的方法,结合生长期间茶园温度、光照等气象数据,分析不同滤光膜对茶叶品质的影响。【结果】在春季和夏季,茶树经3种光热透过性能不同的滤光膜覆盖处理后,茶叶一芽1叶的品质均发生变化,能同时阻隔紫外线及红外线且选择性通过红蓝光的反射滤光膜(膜3)的表现最佳,较对照而言,春季弱光环境下,能显著降低茶叶色素含量,对氨基酸含量没有影响;在夏季高温强光季节,显著增加茶叶色素和氨基酸含量,显著降低茶多酚含量;茶水浸出物含量在春夏季均显著下降。【结论】夏季茶园采用能同时阻隔紫外线、红外线且选择性通过红蓝光的反射滤光膜(膜3),能通过调控茶树树冠光热条件,在一定程度上可提高茶鲜叶品质。在夏季茶园实施"茶+光伏"有一定的可行性,有望实现太阳能和茶园的高效利用。
- 王加真张昕昱金星黄家春陈莹莹黄濛濛王凤会
- 关键词：茶叶
- 红、蓝双通道滤光膜对植物生长的影响被引量：7
- 2016年
- 为了评估新型光伏农业系统中在滤光膜下的植物生长是否会受到影响,在玻璃温室条件下,采用土培盆栽的方法种植生菜(Lactuca sativa)、黄瓜(Cucumis sativus)和空心菜(Ipomoea aquatica),设置植物上方有膜和无膜两组进行对照,测试分析了滤光膜对不同植物生长与品质的影响。结果表明,与无膜处理相比,滤光膜处理的植株在形态、光合和品质指标上均表现更加优异,表明在滤光膜下的植株生长更好,品质更优。
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- 关键词：植物生长光合指标品质指标
- 光环境对植物次级代谢产物的影响
- 2018年
- 光刺激可以显著促进或抑制植物中特定生物分子的合成,这对于人类认识光照对于植物的影响有重要的意义。本文综述了近期该领域的相关代表性工作,主要涉及到的几种生物分子有抗氧化剂、维生素、糖类以及色素,并对它们在不同光照条件下的响应进行了讨论。虽然一些机理尚未研究清楚,但只要其可重复性能得到基本保证,利用光刺激促进一些物质的合成,这些成果对于实际生产仍然具有参考价值。
- 张智森徐景宏张昕昱王通刘文
- 关键词：抗氧化活性显色食用品质
- LED植物补光源光量子通量密度的数据采集系统被引量：4
- 2018年
- LED植物工厂等都市农业生产和研发的基础是对植物生长的光环境的测量,由于植物光合作用主要是吸收可见光中的红光和蓝光,因此现在有关LED植物工厂的企业以及研发机构多采用蓝光、红光、远红光等单色LED进行植物补光,然而现在用于对单色补光的数据采集系统多用于测量400~700 nm波段的光量子通量密度,无法同时测量红光和蓝光LED的光量子通量密度,给进一步研究光质比的实时测量及与其他系统的反馈控制带来了阻碍。因此本文提出分别测量LED光源中红光和蓝光的光量子通量密度以解决以上问题。本文阐述了LED光量子数数据采集系统的整体结构以及硬件设计以及软件设计,并用该系统对红蓝光光量子数进行实时监测,然后和实际值进行比对,结果表明该系统所测数据在可承受的误差范围之内。
- 王启星徐景宏张昕昱王通刘文
- 关键词：植物工厂数据采集系统PAR
- 多通道光量子传感器的设计与应用被引量：3
- 2017年
- 对植物生长的光环境的测量是LED植物工厂等都市农业研发和生产的基础。目前,人工光源植物照明多使用蓝光、红光、远红光等单色LED,而光合有效辐射(PAR)光量子传感器测量400~700 nm波段的光量子通量密度,无法同时测量这几种单色LED的光量子通量密度,因而无法实现光质比的实时测量及与其他系统的反馈控制,为此我们提出一种多通道光量子传感器来解决该问题。我们阐述了该传感器的设计原理及结构;推导出不同通道的标定系数表达式,随后应用基于DMX512协议的控制器搭建标定装置,并以红光通道与蓝光通道为例对文章所设计传感器定标,结果表明该传感器拥有很好的线性响应度;最后利用该传感器设计了一套能够控制总光量子通量密度及光质比的智能光环境控制系统。
- 张昕昱张昕昱何子力张放心李明张放心
- 关键词：多通道PAR传感器植物工厂
- 基于Zynq与Qt的视频采集与图像边缘检测系统被引量：5
- 2019年
- 基于云计算技术的传统人工智能存在着高时延与低安全性问题,而这些问题推动着边缘人工智能逐渐走进大众的视野。但边缘人工智能也存在着嵌入式处理器计算能力弱、效率低下等问题。利用Xilinx公司出品的Zynq系列可拓展处理平台进行软硬件协同设计,实现了一套嵌入式视频采集与实时图像边缘检测系统。利用Vivado HLS工具设计并实现了本系统中的硬件图像边缘检测IP核,并使用Qt工具为本系统设计了可视化的操作界面。测试结果表明,本系统中所应用的硬件图像边缘检测方法比纯软件图像边缘检测方法速度上快了6倍,为边缘人工智能所面临的问题提供了可行的解决途径。
- 宁效龙何子力张昕昱徐景宏刘文
- 关键词：QT边缘检测
