微細(xì)氣泡技術(shù) 農(nóng)業(yè)應(yīng)用 第1部分：水培生菜生長促進(jìn)作用的評價方法

ICS19.020

CCSA20

GB/ZXXXXX.1—20XX

微細(xì)氣泡技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用

第1部分：水培生菜生長促進(jìn)作用的評價方法

Finebubbletechnology—Agriculturalapplications—

Part1:Testmethodforevaluatingthegrowthpromotion

ofhydroponicallygrownlettuce

（ISO/TS23016-1:2019,IDT）

（征求意見稿）

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實施

GB/ZXXXXX.1—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。

本文件是標(biāo)準(zhǔn)化文件《微細(xì)氣泡技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用》的第1部分。

本文件使用翻譯法等同采用ISO/TS23016-1:2019《微細(xì)氣泡技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用第1部分：水培生菜生長促進(jìn)作

用的評價方法》。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由中國科學(xué)院提出。

本文件由全國微細(xì)氣泡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC584）歸口。

本文件起草單位：泰州巨納新能源有限公司、紹興文理學(xué)院、上海海洋大學(xué)、南京國科農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限

公司、中國科學(xué)院過程工程研究所、泰州飛榮達(dá)新材料科技有限公司、北京航空航天大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等。

本文件主要起草人：梁奇鋒、丁榮、梁賀君、朱榮、李兆軍、周蘭、呂俊鵬、柳姝、李攀等。

I

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引言

近年來，微細(xì)氣泡技術(shù)在水環(huán)境技術(shù)、機(jī)械工程清洗技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用取得了成功。因為在促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品和

水產(chǎn)品的增長、提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約農(nóng)業(yè)資源和確保食品安全方面表現(xiàn)良好，微細(xì)氣泡技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品、水產(chǎn)

養(yǎng)殖和食品工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也引起了市場的高度關(guān)注。從事這類產(chǎn)品的各個行業(yè)正在通過應(yīng)用微細(xì)氣泡產(chǎn)生系

統(tǒng)將微細(xì)氣泡引入其農(nóng)田，最終開辟了微細(xì)氣泡產(chǎn)生系統(tǒng)的新市場。

然而，由于從微細(xì)氣泡技術(shù)到農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖和食品工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)轉(zhuǎn)移并沒有得到對微細(xì)氣泡或其

產(chǎn)生技術(shù)的共識的支持，對微細(xì)氣泡增強(qiáng)性能的評估結(jié)果還不能同時被微細(xì)氣泡產(chǎn)生系統(tǒng)供應(yīng)商以及技術(shù)轉(zhuǎn)移

場景用戶所接受。此外，由于農(nóng)產(chǎn)品和水產(chǎn)品的多樣性，很難采用一套系統(tǒng)的方法來選擇和應(yīng)用微細(xì)氣泡產(chǎn)生

系統(tǒng)。

基于標(biāo)準(zhǔn)化程序產(chǎn)生的客觀證據(jù)進(jìn)行性能評估旨在將這兩種技術(shù)連接起來，并促進(jìn)微細(xì)氣泡技術(shù)在全球市

場不同應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。為了加速健全的全球市場形成，兩個技術(shù)利益相關(guān)者都迫切想要開發(fā)相關(guān)的測試程序。

本文件旨在通過規(guī)定適用于農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖及食品工業(yè)用微細(xì)氣泡產(chǎn)生系統(tǒng)的試驗程序來滿足上述需求。

該程序通過將目標(biāo)系統(tǒng)產(chǎn)生的微細(xì)氣泡水應(yīng)用于生菜并通過測量其生長情況來進(jìn)行評估。生菜是全國廣為接受

的產(chǎn)品，對生菜進(jìn)行評估所產(chǎn)生的測試數(shù)據(jù)也能用來代表測試系統(tǒng)對其他主要農(nóng)產(chǎn)品（例如葉菜）的性能提升。

生菜的生長過程比其他蔬菜簡單得多，這使得測試過程中的測量過程更加容易。由于本文規(guī)定的測試條件即生

長環(huán)境易于控制，因此有助于在全國建立相關(guān)的測試工廠。測試程序的測量參數(shù)是在特定的生長期內(nèi)施用微細(xì)

氣泡的生菜收獲質(zhì)量與未施用微細(xì)氣泡的生菜收獲質(zhì)量的差異。

由于隨著技術(shù)的發(fā)展，性能參數(shù)提高迅速，本文件中沒有規(guī)定測試的定量標(biāo)準(zhǔn)。

II

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微細(xì)氣泡技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用

第1部分：水培生菜生長促進(jìn)作用的評價方法

1范圍

本文件規(guī)定了一種通過估算特定生長期內(nèi)莖和葉的質(zhì)量增量來評估微細(xì)氣泡水對水培生菜生長促進(jìn)作用的

試驗方法。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該

日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T41914.1微細(xì)氣泡技術(shù)微細(xì)氣泡使用和測量通則第1部分:術(shù)語(GB/T41914.1-2022/ISO20480-

1:2017,IDT）

GB/T41914.2微細(xì)氣泡技術(shù)微細(xì)氣泡使用和測量通則第2部分:微細(xì)氣泡屬性分類(GB/T41914.2-2022/ISO

20480-2:2018,IDT）

ISO20480-1微細(xì)氣泡技術(shù)微細(xì)氣泡使用和測試通則第1部分：術(shù)語

ISO20480-2微細(xì)氣泡技術(shù)微細(xì)氣泡使用和測試通則第2部分：微細(xì)氣泡屬性的分類

3術(shù)語和定義

ISO和IEC維護(hù)的用于標(biāo)準(zhǔn)化工作的術(shù)語庫如下：

──ISO在線瀏覽平臺：/obp

──IEC電子百科：/

3.1

植物工廠plantfactory

在控制內(nèi)部環(huán)境條件（如溫度、二氧化碳和液體肥料）的情況下允許植物系統(tǒng)性生長和生產(chǎn)的設(shè)施。

3.2

微細(xì)氣泡發(fā)生系統(tǒng)finebubblegeneratingsystem

利用水和空氣機(jī)械產(chǎn)生微細(xì)氣泡（直徑小于100μm的氣泡）的系統(tǒng)。

3.3

微細(xì)氣泡水finebubblewater

工廠用含微細(xì)氣泡的水（3.1）。

3.4

原水rawwater

提供的自來水或同等質(zhì)量水平的水，以生產(chǎn)微細(xì)泡水（3.3）并作為對照水以供對比參考。

3.5

微細(xì)氣泡區(qū)finebubblesection

使用微細(xì)泡水種植植物的區(qū)域（3.3）。

注：在本文件中，種植的植物是生菜。

3.6

對照區(qū)controlsection

使用原水（3.4）作為種植植物的區(qū)域并作為微細(xì)氣泡區(qū)的對比。

注：在本文件中，種植的植物是生菜。

3.7

液體肥料liquidfertilizer

植物生長的營養(yǎng)液。

3.8

培養(yǎng)液culturesolution

供水培系統(tǒng)使用的含液肥溶液（3.7）。

1

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3.9

光合光子通量密度(PPFD)photosyntheticphotonfluxdensity

每單位時間和面積內(nèi)屬于光合作用所需的400nm–700nm波長范圍內(nèi)的光子數(shù)，

4生菜生長性能促進(jìn)作用的試驗方法

4.1試驗環(huán)境條件

4.1.1供水

應(yīng)提供足夠的供水，使水培床和水箱的管道中的水保持循環(huán)。

4.1.2空氣質(zhì)量

與正?？諝獬煞窒啾?，不應(yīng)出現(xiàn)影響生菜生長的明顯異常值。

4.1.3生長促進(jìn)系統(tǒng)的運(yùn)行

整個試驗期間系統(tǒng)應(yīng)能連續(xù)運(yùn)行。生長應(yīng)在整個試驗期間保持連續(xù)運(yùn)行并采用本試驗方法評估該系統(tǒng)。與

穩(wěn)定微細(xì)氣泡生成相關(guān)的每個操作參數(shù)應(yīng)得到監(jiān)控。

4.1.4微細(xì)氣泡的性能

與穩(wěn)定的為微細(xì)氣泡生成有關(guān)的每個操作參數(shù)應(yīng)能夠得到監(jiān)控。微細(xì)氣泡水的大小和數(shù)量濃度可通過用戶

自己測試或提供系統(tǒng)供應(yīng)商的數(shù)據(jù)。但是當(dāng)由用戶自己進(jìn)行測量時，無需測量液體肥料混合之后的氣泡屬性。

4.1.5測量系統(tǒng)

測量裝置需要監(jiān)控像空氣溫度、二氧化碳濃度、相對濕度、水溫、溶解氧、PH值、導(dǎo)電性和光合光子通

量密度等環(huán)境參數(shù)，以及通過測量莖葉質(zhì)量來體現(xiàn)樣品的性能。

4.2測試系統(tǒng)及相關(guān)儀器

試驗系統(tǒng)應(yīng)包括以下內(nèi)容（見圖1）。

4.2.1試驗系統(tǒng)配置

采用雙管線制。一種是微細(xì)泡水，由原水供應(yīng)到微細(xì)氣泡產(chǎn)生系統(tǒng)中產(chǎn)生并被供應(yīng)到植物工廠的微細(xì)氣泡

區(qū)，以促進(jìn)生菜的生長。在微細(xì)氣泡區(qū)中，可使用兩個或多個區(qū)進(jìn)行試驗。同時，另一個為無微細(xì)氣泡原水，

作為微細(xì)氣泡區(qū)的對比參考直接供給工廠對照區(qū)。圖1顯示了測試線的基本布局。試驗裝置由微細(xì)氣泡發(fā)生系

統(tǒng)、水箱、供水系統(tǒng)（包括水泵）、種植系統(tǒng)和生菜生長臺組成，有兩條種植線。種植系統(tǒng)應(yīng)安裝在純?nèi)斯す狻?/p>

純?nèi)展饣蛉展馊斯す庑椭参锕S。

4.2.2微細(xì)泡水管線系統(tǒng)

在造泡罐中產(chǎn)生細(xì)氣泡后，在液肥攪拌罐內(nèi)與液肥混合的微細(xì)泡水被供應(yīng)到兩條管線（微細(xì)泡水供應(yīng)線）

中的一條。液肥方面，微細(xì)泡水和液肥由液肥攪拌罐定量供應(yīng)。水和液肥也可以同時供應(yīng)到混合罐中，通過微

細(xì)氣泡生成系統(tǒng)循環(huán)并返回到混合罐。圖1中的水箱可以組合在一起。對于微細(xì)氣泡水，可使用兩個或多個區(qū)

域進(jìn)行試驗。

4.2.3對照水管線系統(tǒng)

原水和液肥以固定的數(shù)量供應(yīng)給另一條管線，并在原水供應(yīng)到水箱后進(jìn)行混合。

4.2.4水箱

水箱內(nèi)壁宜采用具有氣體阻隔性能的材料如玻璃等進(jìn)行覆蓋，以防止儲罐內(nèi)的水面暴露于空氣中，并確保

儲罐內(nèi)的流動處于層流狀態(tài)。

2

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4.2.5水流

試驗報告中應(yīng)記錄水培床的尺寸、包括水培床、水箱和管道在內(nèi)的水量以及水培床中的水流等。

4.2.6磅秤

讀取精度為0.1g的校準(zhǔn)天平。

注:圖中數(shù)字表示水流、液肥以及混合液等流經(jīng)系統(tǒng)的順序。

圖1測試系統(tǒng)的構(gòu)成

4.3試驗材料

在每一條微細(xì)氣泡水和對照水試驗管線上用（N+2）×10株生菜莖葉進(jìn)行試驗。收獲日期應(yīng)在發(fā)芽后N周

至（N+1）周之間。

4.4測試準(zhǔn)備工作

4.4.1微細(xì)氣泡線系統(tǒng)工況確認(rèn)

利用已通過確認(rèn)的微細(xì)氣泡生成系統(tǒng)，使用原水生成直徑小于100μm的細(xì)氣泡，優(yōu)選直徑小于1μm的超

細(xì)氣泡。

4.4.2水培床系統(tǒng)

水培床應(yīng)安裝在人工光、日光或日光人工光型工廠中。

4.4.3操作員和檢查員

生產(chǎn)和運(yùn)輸過程如傳播、移植、收獲和裝運(yùn)工作以及生長促進(jìn)性能評估測試應(yīng)由經(jīng)過培訓(xùn)的人員進(jìn)行，以

確保上述所有操作的一致性。

4.4.4操作手冊

在進(jìn)行試驗前，應(yīng)編制有關(guān)傳播、移植、收獲、裝運(yùn)工作以及促生長性能評價等操作和備注的操作手冊。

4.5確認(rèn)再現(xiàn)性的初級試驗

4.5.1概述

3

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開始試驗前，應(yīng)進(jìn)行初級試驗，以評估促生長過程的再現(xiàn)性。通過初步試驗，可以確定收獲期在出苗后N

周至（N+1）周之間。試驗結(jié)果記錄為4.8m）。

4.5.2再現(xiàn)性確認(rèn)

在初級試驗中，生菜在兩個對照區(qū)生長，不使用微細(xì)氣泡水，應(yīng)確認(rèn)兩者的試驗結(jié)果是否有顯著差異。在

假設(shè)結(jié)果與方差分析（ANOVA）一致的前提下，應(yīng)用t檢驗進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)檢驗。如果沒有統(tǒng)計學(xué)意義上的差異，這

些部分被認(rèn)為具有良好的再現(xiàn)性。在重現(xiàn)性好的情況下，將兩個區(qū)域中的一個區(qū)域改為微細(xì)氣泡水進(jìn)行適當(dāng)?shù)?/p>

試驗。

4.5.3有統(tǒng)計學(xué)顯著差異時的處理

如果有統(tǒng)計學(xué)意義的差異，則應(yīng)使用另外一組兩線組合或選擇一組差異較小的雙線組合進(jìn)行重新測試。

4.6測試過程

4.6.1生菜苗的準(zhǔn)備

所有試樣應(yīng)在相同條件下均勻生長。

4.6.2生長系統(tǒng)

生菜應(yīng)進(jìn)行測試，直到（N+1）周，同一測試應(yīng)進(jìn)行三次。應(yīng)固定使用的人工光、純?nèi)展饣蛉展馊斯す庵?/p>

物工廠的環(huán)境條件。

4.6.3取樣

每周從微細(xì)氣泡區(qū)和對照區(qū)隨機(jī)抽取10份生菜。如圖2所示，切斷的莖葉質(zhì)量應(yīng)在30分鐘內(nèi)稱重。

標(biāo)引序號說明：

1——莖葉部位

2——根部

圖2葉和根之間的切斷方式

4.6.4記錄

記錄生菜生長過程中某一確定時刻的大氣溫度、相對濕度、水溫、溶解氧、pH值、電導(dǎo)率、二氧化碳濃

度和PPFD等環(huán)境參數(shù)。在配置好液肥后，其組分在試驗使用前應(yīng)得到記錄。

4.6.5試驗次數(shù)

試驗應(yīng)分三次進(jìn)行。

4

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4.7促進(jìn)生長的計算

每周測量根據(jù)4.6.3從微細(xì)氣泡區(qū)和對照區(qū)制備的生菜樣品質(zhì)量，每個區(qū)計算所獲的10個莖和葉的平均質(zhì)量。

促生長的程度由式（1）給出：

??????

??=(??+?+1?+1)?2……………………(1)

????+1

式中：

??——促生長率；

?——生菜微細(xì)氣泡區(qū)莖葉平均質(zhì)量；

?——對照區(qū)生菜莖葉平均質(zhì)量；

?——收獲期介于?周和（?+1）周之間時的周數(shù)。

生菜生長試驗結(jié)果示例見附錄A。

4.8試驗報告

試驗報告應(yīng)包含以下信息：

a）試驗室的名稱和地址、試驗日期、操作人員和檢查員；

b）本文件參考，即ISO/TS23016-1；

c）微細(xì)氣泡發(fā)生系統(tǒng)的序列號和型號；

d）微細(xì)氣泡產(chǎn)生系統(tǒng)生成的氣泡尺寸和數(shù)量濃度（由用戶測量或系統(tǒng)供貨商提供）；

e）系統(tǒng)操作（如微細(xì)氣泡產(chǎn)生過程是連續(xù)的還是間歇式的）和與液肥混合前細(xì)氣泡水的儲存時間；

f）微細(xì)氣泡區(qū)和控制段的周平均質(zhì)量及其標(biāo)準(zhǔn)偏差（示例見A.1）；

g）試驗環(huán)境條件：水培床尺寸、水深、流速；

h）生菜的類型名稱和種子的年齡；

i）播種和生長的方法、試驗期限、有無初步試驗；

j）在使用微細(xì)氣泡水的試驗段中觀察到明顯的產(chǎn)量增長的時間，例如在試驗開始后第五周出現(xiàn)20%的增量增

長；

k）液肥用量；

l）環(huán)境參數(shù)測量圖（示例見附錄B）；

m）關(guān)于試驗結(jié)果再現(xiàn)性的信息，最好包括初步試驗中的t-檢驗（試驗結(jié)果應(yīng)根據(jù)試驗實驗室和用戶之間的

協(xié)議進(jìn)行處理）。

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附錄A

(資料性)

生菜促進(jìn)生長作用測試結(jié)果實例

A.1測量生菜質(zhì)量的記錄表格實例

表A.1給出了關(guān)于測量綠葉生菜平均質(zhì)量的記錄表格實例。

表A.1關(guān)于測量綠葉生菜平均質(zhì)量的記錄表格實例

第一次測試第二次測試第三次測試

10株生菜平均質(zhì)量（克）10株生菜平均質(zhì)量（克）10株生菜平均質(zhì)量（克）

周數(shù)

微細(xì)氣泡區(qū)對照區(qū)微細(xì)氣泡區(qū)對照區(qū)微細(xì)氣泡區(qū)對照區(qū)

FN1CN1FN2CN2FN3CN3

1播種播種播種

2育苗育苗育苗

33.2±0.213.3±0.173.8±0.254.0±0.192.4±0.243.1±0.16

413.7±0.5113.1±0.4316.9±0.5815.2±0.4819.4±0.6516.2±0.51

571.7±4.4958.5±4.2179,2±4,7265.0±4.3577.3±4.8059.2±4.32

6174.1±9.98152.0±9.58149.0±9.28123.6±8.90127.1±9.02113.5±8.67

_

m0.190.210.21

注：在第三周種子進(jìn)行移植并開始測試。

采用下面公式計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差σ

??1=(??1(?=1)+??1(?=2)+??1(?=3)+?+??1(?=10))?10(A.1)

??1=(CN1(n=1)+CN1(n=2)+CN1(n=3)+?+CN1(n=10))?10(A.2)

FN2、CN2、FN3和CN3類似可以計算得到。

221?2

(??1???1(?=1))+(??1???1(?=2))+

σ(??1)=[22](A.3)

(??1???1(?=3))+?+(??1???1(?=10))

221?2

(??1???1(?=1))+(??1???1(?=2))+

σ(??1)=[22](A.4)

(??1???1(?=3))+?+(??1???1(?=10))

σ(FN2)、σ(CN2)、σ(FN3)和σ(CN3)類似可以計算得到。

式中：

F,C和N——在4.7中定義；

?——進(jìn)行莖葉質(zhì)量測量的生菜數(shù)量；

??——生長促進(jìn)率，在本例中取N=5。

A.2測試結(jié)果的作圖實例

有關(guān)綠葉生菜和皺葉生菜的測試數(shù)據(jù)在圖A.1和圖A.2中給出。直方圖中的誤差條代表了兩倍標(biāo)準(zhǔn)差的大小。

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說明：

X——生長期（周）

Y——莖葉質(zhì)量（克）

——微細(xì)氣泡區(qū)

——對照區(qū)

圖A.1綠葉生菜質(zhì)量—在五周和六周時生在在微細(xì)氣泡水和對照水中生長狀況的對比

說明：

X——生長期（周）

Y——莖葉質(zhì)量（克）

——微細(xì)氣泡區(qū)

——對照區(qū)

圖A.2皺葉生菜質(zhì)量—在五周和六周時生在在微細(xì)氣泡水和對照水中生長狀況的對比

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附錄B

（資料性）

環(huán)境參數(shù)測量數(shù)值的記錄表格實例

表B.1給出了測量數(shù)值的記錄實例

表B.1測量數(shù)據(jù)的記錄實例

參數(shù)分類項目測量頻率數(shù)據(jù)記錄（舉例）測量方法

最高20°C,

氣溫持續(xù)測量溫度計

最低13°C

最高80%,

相對濕度持續(xù)測量濕度計

空氣最低50%

最高500ppm,二氧化碳濃度測量

二氧化碳濃度持續(xù)測量

最低300ppm儀

是否使用通風(fēng)機(jī)同時使用通風(fēng)機(jī)和風(fēng)

——

和風(fēng)扇扇

最高18°C,

水溫持續(xù)測量水溫計

最低14°C

原生

最高9mg/l,

溶解氧持續(xù)測量溶解氧測量儀

最低7mg/l

pH值確定時刻7.0pH值計

最高19°C,

水溫持續(xù)測量水溫計

最低15°C

微細(xì)氣泡水

最高10mg/l,

溶解氧持續(xù)測量溶解氧測量儀

最低8mg/l

pH值在設(shè)定時間7.0pH值計

培養(yǎng)液電導(dǎo)在設(shè)定時間2S/m電導(dǎo)測量儀

培養(yǎng)液濃度控制—自動控制液肥濃度計

光照強(qiáng)度

在設(shè)定時間600μmol/m2s光量子通量計

（PPFD）

白天和晚上白天14h

在設(shè)定時間—

光照持續(xù)光照時間晚上10h

輔助光照:下午6點(diǎn)-

上午5點(diǎn)

輔助光照或遮光在使用時測量—

遮光:下午4點(diǎn)-下午6

點(diǎn)

8

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參考文獻(xiàn)

[1]TatsumasaMORIMATSU,MizukiGOTO,MasamichiKOHNOandAkiraYABE,ThermalScience&

EngineeringVol.12No.4(2004),68,CleaningEffectofNano-Bubbles,(1stReport:MinuteParticle

Contamination)

9

GB/ZXXXXX.1—XXXX

目次

前言I

引言II

1范圍1

2規(guī)范性引用文件1

3術(shù)語和定義1

4生菜生長性能促進(jìn)作用的試驗方法2

4.1試驗環(huán)境條件2

4.2測試系統(tǒng)及相關(guān)儀器2

4.3試驗材料3

4.4測試準(zhǔn)備工作3

4.4.1微細(xì)氣泡線系統(tǒng)工況確認(rèn)3

4.4.2水培床系統(tǒng)3

4.4.3操作員和檢查員3

4.4.4操作手冊3

4.5確認(rèn)再現(xiàn)性的初級試驗3

4.5.1概述3

4.5.2再現(xiàn)性確認(rèn)4

4.5.3有統(tǒng)計學(xué)顯著差異時的處理4

4.6測試過程4

4.6.1生菜苗的準(zhǔn)備4

4.6.2生長系統(tǒng)4

4.6.3取樣4

4.6.4記錄4

4.6.5試驗次數(shù)4

4.7促進(jìn)生長的計算5

4.8試驗報告5

附錄A（資料性）生菜促進(jìn)生長作用測試結(jié)果實例6

A.1測量生菜質(zhì)量的記錄表格實例6

A.2測試結(jié)果的作圖實例6

附錄B（資料性）環(huán)境參數(shù)測量數(shù)值的記錄表格實例8

參考文獻(xiàn)9

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微細(xì)氣泡技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用

第1部分：水培生菜生長促進(jìn)作用的評價方法

1范圍

本文件規(guī)定了一種通過估算特定生長期內(nèi)莖和葉的質(zhì)量增量來評估微細(xì)氣泡水對水培生菜生長促進(jìn)作用的

試驗方法。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該

日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T41914.1微細(xì)氣泡技術(shù)微細(xì)氣泡使用和測量通則第1部分:術(shù)語(GB/T41914.1-2022/ISO20480-

1:2017,IDT）

GB/T41914.2微細(xì)氣泡技術(shù)微細(xì)氣泡使用和測量通則第2部分:微細(xì)氣泡屬性分類(GB/T41914.2-2022/ISO

20480-2:2018,IDT）

ISO20480-1微細(xì)氣泡技術(shù)微細(xì)氣泡使用和測試通則第1部分：術(shù)語

ISO20480-2微細(xì)氣泡技術(shù)微細(xì)氣泡使用和測試通則第2部分：微細(xì)氣泡屬性的分類

3術(shù)語和定義

ISO和IEC維護(hù)的用于標(biāo)準(zhǔn)化工作的術(shù)語庫如下：

──ISO在線瀏覽平臺：/obp

──IEC電子百科：/

3.1

植物工廠plantfactory

在控制內(nèi)部環(huán)境條件（如溫度、二氧化碳和液體肥料）的情況下允許植物系統(tǒng)性生長和生產(chǎn)的設(shè)施。

3.2

微細(xì)氣泡發(fā)生系統(tǒng)finebubblegeneratingsystem

利用水和空氣機(jī)械產(chǎn)生微細(xì)氣泡（直徑小于100μm的氣泡）的系統(tǒng)。

3.3

微細(xì)氣泡水finebubblewater

工廠用含微細(xì)氣泡的水（3.1）。

3.4

原水rawwater

提供的自來水或同等質(zhì)量水平的水，以生產(chǎn)微細(xì)泡水（3.3）并作為對照水以供對比參考。

3.5

微細(xì)氣泡區(qū)finebubblesection

使用微細(xì)泡水種植植物的區(qū)域（3.3）。

注：在本文件中，種植的植物是生菜。

3.6

對照區(qū)controlsection

使用原水（3.4）作為種植植物的區(qū)域并作為微細(xì)氣泡區(qū)的對比。

注：在本文件中，種植的植物是生菜。

3.7

液體肥料liquidfertilizer

植物生長的營養(yǎng)液。

3.8

培養(yǎng)液culturesolution

供水培系統(tǒng)使用的含液肥溶液（3.7）。

1

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3.9

光合光子通量密度(PPFD)photosyntheticphotonfluxdensity

每單位時間和面積內(nèi)屬于光合作用所需的400nm–700nm波長范圍內(nèi)的光子數(shù)，

4生菜生長性能促進(jìn)作用的試驗方法

4.1試驗環(huán)境條件

4.1.1供水

應(yīng)提供足夠的供水，使水培床和水箱的管道中的水保持循環(huán)。

4.1.2空氣質(zhì)量

與正?？諝獬煞窒啾龋粦?yīng)出現(xiàn)影響生菜生長的明顯異常值。

4.1.3生長促進(jìn)系統(tǒng)的運(yùn)行

整個試驗期間系統(tǒng)應(yīng)能連續(xù)運(yùn)行。生長應(yīng)在整個試驗期間保持連續(xù)運(yùn)行并采用本試驗方法評估該系統(tǒng)。與

穩(wěn)定微細(xì)氣泡生成相關(guān)的每個操作參數(shù)應(yīng)得到監(jiān)控。

4.1.4微細(xì)氣泡的性能

與穩(wěn)定的為微細(xì)氣泡生成有關(guān)的每個操作參數(shù)應(yīng)能夠得到監(jiān)控。微細(xì)氣泡水的大小和數(shù)量濃度可通過用戶

自己測試或提供系統(tǒng)供應(yīng)商的數(shù)據(jù)。但是當(dāng)由用戶自己進(jìn)行測量時，無需測量液體肥料混合之后的氣泡屬性。

4.1.5測量系統(tǒng)

測量裝置需要監(jiān)控像空氣溫度、二氧化碳濃度、相對濕度、水溫、溶解氧、PH值、導(dǎo)電性和光合光子通

量密度等環(huán)境參數(shù)，以及通過測量莖葉質(zhì)量來體現(xiàn)樣品的性能。

4.2測試系統(tǒng)及相關(guān)儀器

試驗系統(tǒng)應(yīng)包括以下內(nèi)容（見圖1）。

4.2.1試驗系統(tǒng)配置

采用雙管線制。一種是微細(xì)泡水，由原水供應(yīng)到微細(xì)氣泡產(chǎn)生系統(tǒng)中產(chǎn)生并被供應(yīng)到植物工廠的微細(xì)氣泡

區(qū)，以促進(jìn)生菜的生長。在微細(xì)氣泡區(qū)中，可使用兩個或多個區(qū)進(jìn)行試驗。同時，另一個為無微細(xì)氣泡原水，

作為微細(xì)氣泡區(qū)的對比參考直接供給工廠對照區(qū)。圖1顯示了測試線的基本布局。試驗裝置由微細(xì)氣泡發(fā)生系

統(tǒng)、水箱、供水系統(tǒng)（包括水泵）、種植系統(tǒng)和生菜生長臺組成，有兩條種植線。種植系統(tǒng)應(yīng)安裝在純?nèi)斯す狻?/p>

純?nèi)展饣蛉展馊斯す庑椭参锕S。

4.2.2微細(xì)泡水管線系統(tǒng)

在造泡罐中產(chǎn)生細(xì)氣泡后，在液肥攪拌罐內(nèi)與液肥混合的微細(xì)泡水被供應(yīng)到兩條管線（微細(xì)泡水供應(yīng)線）

中的一條。液肥方面，微細(xì)泡水和液肥由液肥攪拌罐定量供應(yīng)。水和液肥也可以同時供應(yīng)到混合罐中，通過微

細(xì)氣泡生成系統(tǒng)循環(huán)并返回到混合罐。圖1中的水箱可以組合在一起。對于微細(xì)氣泡水，可使用兩個或多個區(qū)

域進(jìn)行試驗。

4.2.3對照水管線系統(tǒng)

原水和液肥以固定的數(shù)量供應(yīng)給另一條管線，并在原水供應(yīng)到水箱后進(jìn)行混合。

4.2.4水箱

水箱內(nèi)壁宜采用具有氣體阻隔性能的材料如玻璃等進(jìn)行覆蓋，以防止儲罐內(nèi)的水面暴露于空氣中，并確保

儲罐內(nèi)的流動處于層流狀態(tài)。

2

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4.2.5水流

試驗報告中應(yīng)記錄水培床的尺寸、包括水培床、水箱和管道在內(nèi)的水量以及水培床中的水流等。

4.2.6磅秤

讀取精度為0.1g的校準(zhǔn)天平。

注:圖中數(shù)字表示水流、液肥以及混合液等流經(jīng)系統(tǒng)的順序。

圖1測試系統(tǒng)的構(gòu)成

4.3試驗材料

在每一條微細(xì)氣泡水和對照水試驗管線上用（N+2）×10株生菜莖葉進(jìn)行試驗。收獲日期應(yīng)在發(fā)芽后N周

至（N+1）周之間。

4.4測試準(zhǔn)備工作

4.4.1微細(xì)氣泡線系統(tǒng)工況確認(rèn)

利用已通過確認(rèn)的微細(xì)氣泡生成系統(tǒng)，使用原水生成直徑小于100μm的細(xì)氣泡，優(yōu)選直徑小于1μm的超

細(xì)氣泡。

4.4.2水培床系統(tǒng)

水培床應(yīng)安裝在人工光、日光或日光人工光型工廠中。

4.4.3操作員和檢查員

生產(chǎn)和運(yùn)輸過程如傳播、移植、收獲和裝運(yùn)工作以及生長促進(jìn)性能評估測試應(yīng)由經(jīng)過培訓(xùn)的人員進(jìn)行，以

確保上述所有操作的一致性。

4.4.4操作手冊

在進(jìn)行試驗前，應(yīng)編制有關(guān)傳播、移植、收獲、裝運(yùn)工作以及促生長性能評價等操作和備注的操作手冊。

4.5確認(rèn)再現(xiàn)性