不同光谱成分条件下叶用莴苣矿质元素吸收分析

以叶用莴苣为试验材料,应用ICP-AES等技术,研究了不同光谱成分及其组合条件下生菜对矿质元素的吸收特性。结果显示:(1)生菜常量、微量矿质元素含量比约为Ca:Mg:K:Na:P=5.5:2.5:2.3:1.5:1.0,Fe:Mn:Zn:Cu:B=25.9:5.9:2.8:1.1:1.0,且LED及荧光灯处理下的生菜各元素含量均高于自然光,差异显著;(2)生菜在红蓝组合LED光R/B=1:2.75处理下对K,P,Ca,Mg,B元素的吸收量及累积量均达最大,LED及荧光灯红光均可显著促进生菜对Fe和Cu元素的吸收;(3)矿质元素含量较高及干物质积累量较高的处理均为LED灯R/B=1:2.75和B/W=1:1。     

ICP-AES分析光谱条件对中药蒲公英无机元素吸收的影响

在全密闭植物工厂中水培种植中药蒲公英,以发射不同波段光谱的荧光灯及LED灯作为药材生长光源,并结合ICP–AES技术分析了不同光谱条件对蒲公英无机元素吸收和积累的影响。结果表明:(1)相近的光合有效辐射(PAR)条件下,单一红光R及混合光FLRB有利于水培蒲公英可食生物量的积累,单一蓝光B处理下可食生物量最低;(2)荧光灯FL条件下蒲公英地上部分常量无机元素含量比值为K∶Ca∶P∶Mg∶Na=79.74∶32.39∶24.32∶10.55∶1.00,微量无机元素含量比值为Fe∶Mn∶B∶Zn∶Cu=9.28∶9.71∶3.82∶2.08∶1.00;(3)峰值为660nm的红光有利于蒲公英对Ca,Fe,Mn,Zn元素的吸收,Cu元素含量受光谱条件的影响不明显;(4)蒲公英地上部分对Ca,Na,Mn,Zn四种元素的积累量均在纯红光R下最高,而对其余六种元素的积累量以混合光FLRB条件下最高。     

LED红蓝组合光谱下强光照射时长及频率对生菜生长及营养元素吸收的影响

红蓝光谱作为植物光合色素光吸收的最大波段,是植物光合作用的主要作用光谱,且红蓝L ED已成为植物工厂的主流光源.因此为实现植物工厂的广泛应用,植物对红蓝光供光模式的响应及其机理亟待研究.在人工光植物工厂中,应用电感耦合等离子体原子发射光谱技术(IC P-A ES),研究红蓝L ED组合光谱下强光照射时长和频率对生菜生长...     

ICP-AES分析河套灌区盐碱地向日葵矿质元素吸收与积累

以HNO3+HClO4消解向日葵根、茎、叶、花盘等器官,采用ICP-AES测定河套灌区盐碱胁迫下向日葵植株对十种矿质元素的吸收和积累。结果表明:(1)Fe,Mn,Zn,Ca,Na在向日葵根部含量最高,K含量在茎中最高,B和Mg在叶中含量最高,花盘中P含量高于其他部位,Cu含量在向日葵各器官间无明显差异;(2)向日葵器官间矿质元素累积量差异表现为花盘中Ca,Mg,P,Cu,B,Zn累积量最高,根Na,Fe,Mn累积量最高,茎K累积量最高;(3)向日葵全株常量矿质元素累积量比值为K∶Ca∶Mg∶P∶Na=16.71∶5.23∶3.86∶1.23∶1.00,微量矿质元素积累量比值为Zn∶Fe∶B∶Mn∶Cu=56.28∶27.75∶1.93∶1.17∶1.00;(4)盐分胁迫对向日葵矿质元素吸收的影响因部位及元素种类各异,根部矿质元素含量对土壤盐分变化最为敏感,茎、叶次之,花盘元素含量变化动态较为复杂。     

LED红蓝光连续光照及其光强对生菜生长及矿质元素吸收的影响

红光和蓝光是植物进行光合作用和光形态建成的主要光谱,且红蓝LED是植物工厂光源的发展趋势。因此为实现连续光照在植物工厂中的应用,植物对红蓝光谱连续光照的响应特征及其机理亟待探究。在环境可控的植物工厂内,应用ICP-AES技术,研究了红蓝光谱下连续光照及其光强对生菜生长和矿质元素吸收的影响。该研究共包含两个试验,试验一设置了常规光照（12 h/12 h）和连续光照（24 h/0 h）2个光照处理及5个生菜品种,试验二设置了5个连续光照光强处理（80,120,160,200和240 μmol·m-2·s-1）。结果表明,连续光照30 d内生菜的干重和干物质含量能够持续显著提高,且表现为随连续光照光强增加而升高的趋势。但地上部鲜重仅在连续光照的前15 d得到显著提高,并随光强增加而升高。而连续光照30天时,连续光照对生菜地上部鲜重无显著促进作用,甚至显著降低意大利生菜的地上部鲜重。相比常规光照,连续光照30 d显著降低了生菜的Ca,Mg,Fe,Mn,Cu和Zn含量,但这些元素积累量均有所增加。不同光强下,生菜Ca,Fe,Cu和Zn的含量随光强增加而降低,其中Ca和Fe积累量随光强增强而升高,Cu和Zn积累量不受光强影响。Mg元素含量和积累量均随光强增强先升高后降低。Mn元素含量受光强影响不显著,但积累量随光强增大而升高。此外,连续光照30 d生菜叶片出现褪绿萎黄的伤害症状,且伤害症状随光强增加而逐渐加重,说明矿质元素含量的降低在一定程度上加剧了连续光照伤害。综上所述,15 d连续光照能够显著提高生菜产量。全生长期（30 d）连续光照虽能促进生菜干物质累积,但对产量无显著促进作用,同时还会导致生菜矿质元素含量的降低及叶片伤害。相对而言,低光强（80和120 μmol·m-2·s-1）连续光照对生菜无明显伤害作用,且矿质元素含量相对较高,但不能提高产量。研究结果表明短期红蓝光连续光照更适宜应用于在植物工厂生菜栽培,能够获得相比能量投入更高的产量。矿质元素含量的降低可能是长期连续光照伤害的机制之一。     

ICP-AES技术分析野菊花不同器官矿质元素

应用ICP-AES技术,测定并分析了野菊花不同器官矿质元素含量、累积量和比例。结果显示:(1)野菊花常量矿质元素中K含量最高,根、茎、叶、花K含量分别达到15.84,17.74,31.52,37.55mg.g-1,微量元素中Fe含量最高,根、茎、叶、花Fe含量分别为3 219.90,433.36,1 519.46,1 426.63μg.g-1。(2)野菊花茎K,P,Ca,Mg,Mn,Zn,Mo累积量最大,分别达240.61,19.67,74.87,18.31mg.株-1,893.00,1 039.08,2.85μg.株-1,野菊花根Na,Fe,Cu累积量最高,分别为11.51mg.株-1,11 725.27,235.24μg.株-1。(3)野菊花各器官K∶P,Ca∶Mg,Fe∶Mn,Zn∶Cu差异较大。结果明确了野菊花不同器官矿质元素差异并为野菊花的合理施肥提供了新的科学依据。     

ICP-AES技术测定不同产地柴胡矿质元素

应用ICP-AES技术,测定了不同产地柴胡矿质元素含量。(1)柴胡中五种常量矿质元素中K含量和累积量最高,五种微量矿质元素中Fe含量和累积量最高。(2)北京上庄柴胡中Ca,Mg,P,Na,Cu含量高,分别可达6.40,3.84,3.45,4.97mg.g-1和25.20μg.g-1,而山西万荣柴胡K,Ca,Mg,P,Zn,Mn,B含量低,分别仅为12.43,4.57,1.92,1.79mg.g-1和50.04,32.21,12.95μg.g-1。(3)不同产地柴胡间P∶K,Zn∶Fe,Cu∶Mn差异大,Mg∶Ca差异小。不同产地间柴胡矿质元素含量、累积量和比例存在较大差异。     

基色LED的光谱漂移及其对显色性能影响的研究

发光二极管(LED)因其低功耗、低成本而被广泛应用于大型文字、图形和图像的显示,通过调节红、绿、蓝LED发光的亮度可产生不同显色指数的彩色图像像素。但是LED发光光谱会随环境温度的变化产生漂移,从而对显色性能产生影响。用驱动电流的变化模拟环境温度的变化对三基色LED的光谱漂移进行了测试,分别得到了三基色的漂移特性,提出了单色LED光谱漂移方程及三基色光谱漂移方程组。通过研究不同驱动电流下基色LED的光谱漂移,得到了相应的光谱漂移率。通过分析人眼对颜色宽容量的大小,以及基色LED的最大漂移波长,得到了只有红色LED的色差会影响显示屏显色性能的结论。该研究为彩色LED工程实践中反馈控制消除由基色漂移造成的显色色差提供了一定的理论依据和实验支持。     

主成分分析排序和模糊线性判别分析的生菜近红外光谱分类

贮存时间是影响生菜品质的一项重要因素,传统的贮存时间鉴别方法主要依靠人工经验,但是这种方法的准确率和可信度并不高。研究的目标是建立一种基于模糊识别的模型进行生菜光谱分析以实现生菜贮存时间的鉴别,并与其他鉴别方法作比较。为此,在当地超市购买60份新鲜生菜样品,存放于冰箱中待用。首先,通过AntarisⅡ近红外光谱检测仪采集生菜样品的近红外光谱数据,每隔12小时检测一次,每个样本检测重复三次,并取三次平均值作为实验数据。其次,利用多元散射校正(MSC)减少近红外光谱中的冗余信息。为了进一步去除近红外光谱中的无用信息以及简化随后的数据分类过程,分别运用主成分分析(PCA)和排序主成分分析(PCA Sort)。其中,PCA Sort通过改进对主成分的排序方法能提高分类准确率,同时便于模糊线性鉴别分析(FLDA)进一步提取特征。PCA和PCA Sort的计算仅运用了前15个主成分(能充分反映光谱的主要信息)。最后,利用模糊线性鉴别分析算法(FLDA)和K近邻算法(KNN)进一步分类所得的低维数据。基于PCA和KNN算法的模型鉴别准确率达到43%,而基于PCA, FLDA和KNN算法的模型鉴别准确...     

LED光源光谱对隧道出口段明适应的影响

随着我国经济的不断发展,高速公路隧道建设的发展也非常迅猛。前期在隧道的实际工程设计中,为完全保证隧道车辆通行安全,隧道内部全线灯具的输出功率和安装布置全部取决于一年四季中最大的洞外亮度值和车辆速度值。这样的设计尽管充分考虑了安全性,但盲目的增加隧道照明亮度,不能够缓解视觉适应的问题。随着LED在隧道照明中的应用, LED光源光谱的影响逐渐引起人们的关注。调查研究发现高速公路隧道在出口段交通事故发生率比较高,主要原因是隧道出口段内外亮度差较大,驾驶员在驶离时明适应时间较长。LED光源的光谱呈现双峰结构,在长波长范围内,光谱含量差异明显。明适应的能力主要与两个因素有关,一是瞳孔面积的变化;二是感光色素的光化学反应。不同色温的LED具有不同的光谱特性,进而通过影响感光色素的合成,来影响明适应的时间长短。现在市场上可用的隧道照明LED光源的色温可选范围比较广,所以实验选取了市场上可用的不同色温的大功率的LED光源作为研究对象,其色温分别是3 000, 3 500, 4 000, 4 500, 5 000, 5 700和6 500 K等7种。邀请了30名视觉功能正常,矫正视力1.0以上,且无色盲、色弱等其他眼疾的观察者参加了本次实验。地点选择在长9 m,高2.8 m,宽5 m的模拟隧道内。实验参数选取3组亮度值,分别为4, 8和12 cd·m^-2;2个灯具安装高度分别是2.0和2.4 m;3个安装角度分别是15°, 20°和25°。共评估了126种照明条件。实验结果表明:隧道出口段亮度越大,明适应时间越小;当亮度相同时,随着色温的增大,明适应时间减小;灯具安装角度和安装高度对光谱的影响很小,改变安装高度和安装角度并不能有效的减小明适应时间。从明适应的角度出发,通过分析不同色温LED灯的光谱,为隧道照明设计与应用中出口段LED光源的选择提供数据和理论支撑。     

交替光谱辐照对叶用莴苣营养元素水平的影响

在人工光型植物工厂中采用深液流水培法栽培叶用莴苣,依托光谱时空分布可精准调控的智能LED光源系统,应用电感耦合等离子体原子发射光谱技术（ICP-AES）,研究了5 min,10 min,15 min,30 min,60 min,2 h,4 h和8 h等不同间隔的红、蓝光谱交替照射对叶用莴苣中K,P,Ca,Mg,Fe,Mn,Zn和Cu等8种营养元素吸收和累积的影响。结果表明：(1) 与同时照射模式相比,所有的交替光谱处理均显著提高了叶用莴苣地上部生物量,其中鲜重提高幅度约为18.6%~67.4%,干重提高幅度约为5.1%~88.0%;所有的交替红蓝光谱照射下叶用莴苣体内Mg,Fe和Zn元素的植株累积量均得到显著（p＜0.05）地提高;所有的红蓝交替光谱辐射处理均不同程度地降低了叶用莴苣植株中Ca元素含量。(2) 间隔为5 min的红蓝交替光谱辐射下莴苣植株Fe元素含量显著高于其他任意处理,较其他处理增加了38.87%~85.37%,高频次的红蓝光切换照射刺激了叶用莴苣植株对Fe元素的吸收。(3) 红蓝交替光谱辐射有利于提高叶用莴苣的能量利用效率,与红蓝同时供光的RB处理相比,所有交替处理均显著提高了叶用莴苣的光、电能利用率,提高幅度分别约为34.3%~87.5%和34.6%~87.9%;其中,间隔为4 h的红蓝交替光谱辐射下叶用莴苣植株的光、电能利用率均最大,分别为6.13%和2.01%,除间隔为5和10 min的红蓝交替光谱辐射处理外的其他交替光谱处理下的植株光、电能利用率均与处理间最大值无显著性差异。(4) 叶用莴苣对K和Mg两种元素的吸收在红蓝光交替间隔为10 min,15 min,60 min及4 h等多个处理下呈现拮抗现象。(5) R/B(30 m)处理下叶用莴苣中P,Ca,Fe和Mn等四种元素的含量水平均呈现处理间最低水平,其中P和Ca元素含量水平显著低于对照。     

栝楼生长发育中矿质元素动态分析

应用ICP-AES技术测定了栝楼不同生育时期各器官的主要矿质元素含量,分析了栝楼生长发育中主要矿质元素吸收和累积动态。结果显示：（1）栝楼矿质元素随生育时期变化。K,P,Ca,Mg,Fe,Mn,Zn,Cu,Mo累积量在10月最高,分别为：3 695.90,445.88,9 649.32,2 652.10 mg·株-1,324 398.29,40 188.65,22 383.13,36 054.58,61.95 μg·株-1,而B累积量最高峰出现在9月,为8 690.97 μg·株-1。（2）矿质元素在栝楼各个器官分布不均衡,K和P在栝楼果皮含量最高,分别达到27.65和2.63 mg·g-1,Ca和Mg含量在栝楼叶中最高,分别达33.28和5.73 mg·g-1,Fe, Mn, B的含量均在栝楼根最高,分别达：4 069.74, 127.73, 24.75 μg·g-1,Zn和Mo在栝楼种子中最高,分别达到68.61和1.07 μg·g-1（3）栝楼体内所含矿质元素在整个生育期中的累积呈S型,7月中旬到9月中旬为快速增长期。本试验结果为栝楼质量评价和合理施肥提供了理论依据。     

ICP-AES测定肉苁蓉及其提取物中矿质元素含量

采用ICP-AES法测定两种肉苁蓉及其提取物中11种矿质元素,结果表明：肉苁蓉中Mn,K,Ca,Mg,Na含量（μg·g-1）显著高于管花肉苁蓉,分别为17.70,16 278.03,1 947.25,1 662.76,106.79;肉苁蓉50%甲醇提取物中Fe,Cu,P含量为水提物的1.5倍、2.4倍、1.1倍,Mn,Zn,K,P,Mg,Na含量为100%甲醇提取物的3.8倍、1.2倍、1.6倍、2.3倍、2.2倍、1.1倍;管花肉苁蓉50%甲醇提取物中Cu和P含量为水提物的1.6倍和1.2倍,Mn,Zn,K,P,Mg,Na,Al含量为100%甲醇提取物的2.0倍、1.6倍、1.6倍、1.4倍、1.8倍、1.2倍、1.2倍;肉苁蓉和管花肉苁蓉内矿质元素在50%甲醇中的溶出率分别是60.79%～83.10%和44.58%～83.84%,且Mn, Zn, K, P, Ca, Na, Al的溶出率显著高于水和100%甲醇提取。此研究为高效利用肉苁蓉药材中的矿质元素提供了科学依据。     

ICP-AES法测定南酸枣及其提取物中矿质元素含量

南酸枣作为一种分布广泛的药食同源植物,其营养活性成分的研究日益受到关注,然而关于其矿质元素的分布与体外释放情况的研究未见报道。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了南酸枣皮、枣肉及其水提物、胃消化物中九种矿质元素含量。结果发现:枣肉中Fe,Ca,Zn,Mn,Al,Mg,Cu,K和P的含量分别为27.37,269.88,1.51,2.45,1.95,195.30,2.45,2970.11,133.94μg·g-1,低于枣皮中的含量,分别为枣皮含量的40.31%,11.70%,21.68%,4.27%,10.58%,15.76%,68.72%,42.04%,22.59%。南酸枣肉微波辅助水提物中Mn的释放率最高(81.68%),Fe最低(4.42%);而枣皮中Zn的释放率最高(79.00%),Al最低(4.94%),除Fe,Zn和Cu外,南酸枣肉中其他各元素的释放率均显著高于枣皮。在模拟胃部消化后,南酸枣肉中矿质元素的释放率在3.25%~87.51%之间;枣皮中释放率在7.11%~50.69%之间,除Fe和Cu外,南酸枣肉各元素的释放率均显著高于枣皮。微波辅助提取更有助于南酸枣肉中Fe,Ca,Mn,Mg,K的释放,其释放率高于胃液消化。而胃液消化过程对枣皮的影响更显著,除Zn外,其他元素释放率均高于微波辅助水提。该实验结果明确了南酸枣肉及枣皮中矿质元素分布与释放的差异,为进一步研究南酸枣中矿质元素的人体吸收利用提供积极的指导作用。     

肉苁蓉不同生育阶段矿质元素含量

应用ICP -AES技术测定了肉苁蓉不同生育阶段矿质元素含量.结果显示:(1)肉苁蓉药材的最佳采收期(肉质茎生长期),常量矿质元素中K含量高达9.45 mg·g-1,五种常量矿质元素的含量比例为K∶Na∶P∶Ca∶Mg=12∶ 3.4∶1.6∶ 1.4∶1,微量矿质元素中Fe含量最高为97.31 μg· g-1,五种微...     

ICP-AES测定越南安息香花中的8种矿质元素

用浓硝酸-高氯酸（4V∶1V）的混合溶液对越南安息香花样品进行消解,采用电感耦合等离子体-原料子发射光谱法（ICP-AES）测定2种不同长势的样品中Mn、Fe、Mg、Zn、Ca、B、Cu和K8种矿质元素含量.各元素在实验范围内,线性关系良好,回收率在98％-104％,结果令人满意.