針對(duì)江蘇省冬季早春設(shè)施環(huán)境寡照以及設(shè)施蔬菜連作障礙的問(wèn)題，圍繞種子處理關(guān)鍵技術(shù)、連作障礙消減技術(shù)以及嫁接苗愈合期光環(huán)境調(diào)控技術(shù)，設(shè)施種植環(huán)境工程與裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聚焦設(shè)施高效栽培關(guān)鍵環(huán)節(jié)開(kāi)展理論和技術(shù)創(chuàng)新，近兩年取得良好進(jìn)展。

 

　　1.外源物質(zhì)促進(jìn)種子萌發(fā)，提高工廠化育苗生產(chǎn)過(guò)程中種子利用率

 

　　團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)微酸性電解水（Slightly acidic electrolyzed water，SAEW）不僅能夠?qū)ΨN子進(jìn)行消毒，并能夠顯著促進(jìn)西瓜種子萌發(fā)，對(duì)其作用機(jī)制的進(jìn)一步研究結(jié)果表明：60 ppm的微酸性電解水可能是通過(guò)提高CmCYP707A1 和 CmCYP707A2的轉(zhuǎn)錄水平從而降低種子內(nèi)源ABA的含量，使得西瓜種子打破休眠；同時(shí)SAEW通過(guò)降低西瓜種子內(nèi)源ROS的含量，提高種子的萌發(fā)率。該研究結(jié)果能夠顯著提高工廠化育苗中西瓜種子的利用率，并將種子消毒與催芽環(huán)節(jié)有效地結(jié)合，縮短了育苗時(shí)間與工序，為后續(xù)研發(fā)基于電解水技術(shù)的種子消毒/催芽聯(lián)合智能裝備提供理論基礎(chǔ)。

 

　　2.外源物質(zhì)顯著緩解西瓜連作障礙

 

　　團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)SAEW能夠顯著緩解西瓜連作障礙，促進(jìn)西瓜幼苗生長(zhǎng)，表現(xiàn)出很好的壯苗作用。對(duì)其作用機(jī)制的進(jìn)一步研究結(jié)果表明：SAEW可以改變西瓜連作障礙土壤（寧夏回族自治區(qū)7年連作土壤）中微生物多樣性，并顯著抑制根際致病菌（尖孢鐮刀菌，F(xiàn)usarium oxysporum）的生長(zhǎng)，從而促進(jìn)西瓜種苗的生長(zhǎng)，降低枯萎病等土傳病害的發(fā)病率，最終緩解西瓜連作障礙。該研究結(jié)果提供了一種方便、無(wú)毒的方法，可以將其運(yùn)用到西瓜設(shè)施與露地栽培中，為后續(xù)研發(fā)基于電解水技術(shù)的連作障礙消減智能裝備提供理論基礎(chǔ)。

 

　　3.補(bǔ)充遠(yuǎn)紅光能夠顯著促進(jìn)西瓜嫁接苗砧木生根，縮短嫁接苗愈合期

 

　　團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充遠(yuǎn)紅光（低比值紅光/遠(yuǎn)紅光）可以通過(guò)激活與生長(zhǎng)素相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平從而提高生長(zhǎng)素在根部的積累，促進(jìn)愈傷組織的形成，最終誘導(dǎo)西瓜嫁接苗砧木不定根的形成并促進(jìn)西瓜嫁接苗的生長(zhǎng)。該研究結(jié)果為縮短西瓜嫁接愈合期、提高嫁接苗品質(zhì)以及設(shè)施生產(chǎn)領(lǐng)域光環(huán)境調(diào)控技術(shù)的選擇提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持，同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的工廠化西瓜嫁接種苗生產(chǎn)，研發(fā)智能嫁接愈合室提供理論基礎(chǔ)。

 

　　上述研究成果得到國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金、江蘇省博士后科研基金、江蘇省蘇北專項(xiàng)資金、上海合作組織現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展基金等項(xiàng)目資助，在Horticultural Plant Journal（中科院一區(qū)，IF=4.24）、Frontiers in Microbiology（中科院二區(qū)，IF=6.064）、Scientia Horticulturae（中科院二區(qū)，IF=4.342）等知名期刊發(fā)表論文3篇，軟件著作權(quán)一項(xiàng)。