本文件描述了一种通过水培生菜在特定生长期内茎叶的增量来评价微细气泡水对其生长促进作用的测试方法。 本文件适用于农业应用中评价微细气泡技术对水培生菜生长促进作用的测试。

ICS19.020
CCS A 20
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z43996.1—2024
微细气泡技术
农业应用
第1部分：评价水培生菜生长促进作用的测试方法
Fine bubble technology—Agricultural applications-Part 1 : Test method for evaluating the growth promotion of hydroponicallygrownlettuce
（IS0/TS23016-1:2019,MOD）
2024-05-28发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-12-01实施
规范性引用文件
术语和定义
生菜生长促进测试方法
测试环境条件
测试系统及相关仪器bzxz.net
测试材料
测试准备工作
确认再现性的预测试
测试过程
促进生长的计算
测试报告
附录A（资料性）
生菜促进生长作用测试结果实例测量生菜质量的记录表格实例
测试结果的作图实例
附录B（资料性）
环境参数测量数据的记录表格实例参考文献
GB/Z43996.1—2024
GB/Z43996.1—2024
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则可第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/Z43996《微细气泡技术农业应用》的第1部分。GB/Z43996已经发布了以下部分：
第1部分：评价水培生菜生长促进作用的测试方法；第2部分：评价大麦种子发芽促进作用的测试方法。本文件修改采用ISO/TS23016-1：2019《微细气泡技术农业应用第1部分：评价水培生菜生长促进作用的测试方法》，文件类型由ISO的技术规范调整为我国的国家标准化指导性技术文件。本文件与ISO/TS23016-1：2019相比做了下述结构调整：删除了ISO/TS23016-1：2019的3.2，后续条目号依次前移。本文件与ISO/TS23016-1：2019的技术差异及其原因如下：更改了术语和定义引导语的引用文件，用GB/T41914.1替换了ISO20480-1、GB/T41914.2替换了ISO20480-2（见第3章），以适应我国的技术条件；删除了术语微细气泡发生系统”及其定义（见ISO/TS23016-1：2019中3.2），以提高可操作性。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国科学院提出。
本文件由全国微细气泡技术标准化技术委员会（SAC/TC584)归口。本文件起草单位：泰州巨纳新能源有限公司、绍兴文理学院、上海海洋大学、南京国科农业科技发展有限公司、绍兴市科技产业投资有限公司、宁波海伯集团有限公司、东南大学、北京航空航天大学、同济大学、国家纳米科学中心、江苏农牧科技职业学院、华东理工大学、中国科学院上海高等研究院、郑州轻工业大学、泰州市泰兴市张桥镇吴榨村股份经济合作社、上海市瓜果行业协会。本文件主要起草人：梁奇锋、丁荣、梁贺君、朱荣、陈晓清、夏少华、吕俊鹏、柳姝、李攀、陈岚、王建国、翟旭军、许萧、邵悦、陈谷一、袁文军、李继香、刘楠、许竞翔、朱梦雪、王建军、朱龙舟。m
GB/Z43996.1—2024
近年来，微细气泡技术在水环境、机械清洗等领域的应用取得了成功。微细气泡技术在农业、水产养殖和食品工业领域的应用也引起了市场的高度关注，因为它能增强农产品和水产品的生长，改善品质，节约农业资源，并确保食品的安全性。各个相关行业正在通过应用微细气泡发生系统，将微细气泡技术引入农田中，开辟了微细气泡发生系统的新市场然而，由于从微细气泡技术到农业、水产养殖和食品工业技术领域的技术转移并没有达成对微细气泡或其发生技术的共识，对微细气泡促进作用的评价结果还不能同时被微细气泡发生系统供应商和用户所接受。此外，由于农产品和水产品的多样性，很难采取系统化的方法来选择和应用微细气泡发生系统。
基于标准化流程获得客观证据的性能评价旨在对接这两种技术，并促进微细气泡技术在全球市场不同应用领域的发展。为了加速形成健康的全球市场，技术利益相关者都迫切想要开发相关的评价方法。本文件旨在通过规定适用于农业、水产养殖和食品工业使用的微细气泡发生系统的评价方法来满足上述需求。评价是通过将微细气泡发生系统产生的微细气泡水应用于生菜培育，并测量其生长情况来进行的。生菜作为一种大众化的蔬菜，对其进行评价所产生的测试数据也能用于代表测试系统对其他主要农产品（例如叶菜）的性能评价。生菜的生长过程比其他蔬菜简单得多，这使得评价过程中的测量更加容易。所测量的参数是在指定生长期内，采用微细气泡与不采用微细气泡的情况下，生菜产量的变化情况。
由于技术的不断发展，性能参数快速提升，因此本文件中没有规定评价的定量标准。GB/Z43996《微细气泡技术农业应用》旨在对微细气泡技术农业应用领域中普遍适用的原则和要求进行标准化，拟由四个部分构成。第1部分：评价水培生莱生长促进作用的测试方法。目的在于确立超细气泡水促进水培生莱生长的测试方法。
一第2部分：评价大麦种子发芽促进作用的测试方法。目的在于确立超细气泡水促进大麦种子发芽的测试方法。
一一第3部分：促进大麦种子发芽的超细气泡最低数量浓度指南。目的在于明确促进大麦种子发芽的超细气泡最低数量浓度。
一第4部分：评价促进大麦种子发芽的超细气泡数量浓度测试方法。目的在于确立促进大麦种子发芽的超细气泡数量浓度测试方法。IN
1范围
微细气泡技术农业应用
GB/Z43996.1—2024
第1部分：评价水培生菜生长促进作用的测试方法
本文件描述了一种通过水培生菜在特定生长期内茎叶的增量来评价微细气泡水对其生长促进作用的测试方法。
本文件适用于农业应用中评价微细气泡技术对水培生菜生长促进作用的测试。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T41914.1微细气泡技术
微细气泡使用和测量通则
2022,ISO20480-1:2017,IDT）
第1部分：术语（GB/T41914.1-
GB/T41914.2微细气泡技术微细气泡使用和测量通则第2部分：微细气泡属性分类（GB/T41914.2—2022,ISO20480-2:2018,MOD）：术语和定义
GB/T41914.1和GB/T41914.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
植物工厂
plantfactory
在控制内部环境条件（如温度、二氧化碳和液体肥料等)的情况下促使植物系统性批量生长和生产的设施。
Kfinebubblewater
微细气泡水
植物工厂（3.1)所用含微细气泡的水。3.3
rawwater
用于生产微细气泡水（3.2)并作为参考用的对照水。3.4
微细气泡区
finebubblesection
使用微细气泡水种植植物的区域。注：在本文件中，种植的植物是生菜。3.5
control section
对照区
作为微细气泡区对比的、使用原水（3.3)种植植物的区域。1
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注：在本文件中，种植的植物是生菜、3.6
液体肥料
+liquid fertilizer
植物生长的营养液，
培养液
culturesolution
供水培系统使用的含液体肥料（3.6）的溶液。3.8
光合光通量密度
photosyntheticphotonfluxdensity;PPFD单位时间单位面积内用于光合作用所需的400nm～700nm波长范围内的光子数。4生菜生长促进测试方法
4.1测试环境条件
4.1.1供水
应提供足够的供水，使水培床和水箱的管道中的水持续循环。4.1.2空气质量
与正常空气成分相比，不应出现影响生菜生长的明显异常。4.1.3生长促进系统的运行
整个测试期间系统应能连续运行。生长应在整个测试期间保持连续运行并采用本文件评价该系统。与稳定微细气泡生成相关的每个操作参数应得到监控。4.1.4微细气泡的性能
与稳定微细气泡生成有关的每个操作参数应允许被监控。微细气泡的大小和数量浓度能通过用户自己测试或系统供应商提供的数据。但是当由用户自已进行测量时，无需测量液体肥料混合之后的气泡属性。
4.1.5测量系统
测量系统应监控如空气温度、二氧化碳浓度、相对湿度、水温、溶解氧、PH、导电性和光合光通量密度等环境参数，以及通过测量茎叶质量来体现样本的性能。2测试系统及相关仪器
测试系统应包括以下内容（见图1）。2
微细气泡
发生系统
混合箱
水培床
（微细气泡水）
注：数字表示水流、液体肥料以及混合液等流经系统的顺序。原水
测试系统的构成
4.2.1测试系统配置
混合箱
水培床
（对照水）
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采用双管线制。一种是微细气泡水，由原水供应到微细气泡发生系统中产生并被供应到植物工厂的微细气泡区，以促进生菜的生长。在微细气泡区中，可使用两个或多个区进行测试。同时，设置以无微细气泡原水为测试系统供水的空白对照组。图1显示了测试线的基本布局。测试系统由微细气泡发生系统、水箱、供水系统（包括水泵）、种植系统和生菜生长台组成，有两条种植线。种植系统应安装在人工光、日光或混合光型植物工厂。4.2.2微细气泡水管线系统
在微细气泡发生系统中产生微细气泡后，在液体肥料混合箱内与液体肥料混合的微细气泡水被供应到两条管线（微细气泡水供应线)中的一条。液体肥料方面，微细气泡水和液体肥料由液体肥料混合箱定量供应。水和液体肥料也能同时供应到液体肥料混合箱中，通过微细气泡生成系统循环并返回到液体肥料混合箱。图1中的水箱能组合在一起。对于微细气泡水，能使用两个或多个区域进行测试。4.2.3对照水管线系统
原水和液体肥料以固定的数量供应给另一条管线，并在原水供应到水箱后进行混合。4.2.4水箱
水箱内壁可采用具有气体阻隔性能的材料如玻璃等进行覆盖，以防止储罐内的水面暴露于外界空气中，并确保储罐内的流动处于层流状态。4.2.5水流
测试报告中应记录水培床的尺寸，以及水培床、水箱和管道内的水量以及水培床中的水流等4.2.6磅秤
读取精度为0.1g的校准天平。
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3测试材料
在每一条微细气泡水和对照水测试管线上用（N十2）×10株生菜茎叶进行测试。收获日期应在发芽后N周～（N十1)周之间。
测试准备工作
4.4.1微细气泡线系统工况确认
利用已通过确认的微细气泡发生系统，使用原水生成直径小于100um的微细气泡，优选直径小于1um的超细气泡。
4.4.2水培床系统
水培床应安装在人工光、日光或混合光型植物工厂中。4.4.3操作员和检查员
生产和运输过程如播种、移植、收获和装运工作以及生长促进性能评价测试应由经过培训的人员进行，以确保上述所有操作的一致性。4.4.4操作手册
在进行测试前，应编制有关播种、移植、收获、装运工作以及促生长性能评价等操作和备注的操作手册。
4.5确认再现性的预测试
4.5.1通则
开始测试前，应进行预测试，以评价促生长过程的再现性。通过预测试，能确定收获期在出苗后N周～（N十1)周之间。测试结果按照4.8m)的方式记录。4.5.2再现性确认
在预测试中，生菜在两个对照区生长，不使用微细气泡水，宜确认两者的测试结果是否有显著差异。在假设结果与方差分析一致的前提下，宜用t检验进行统计学检验。如果没有统计学意义上的差异，该系统被认为具有良好的再现性。在再现性好的情况下，将两个区域中的一个区域改为微细气泡水进行适当的测试。
4.5.3有统计学显著差异时的处理如果有显著的统计差异，则宜重新检验两行的另一个组合或选择差异较小的组合。4.6
5测试过程
4.6.1生菜苗的准备
所有试样应在相同条件下均匀生长。4.6.2生长系统
生菜测试应进行到（N十1)周，测试应重复3次。应固定使用人工光、日光或混合光型植物工厂的环境条件。
4.6.3取样
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应每周从微细气泡区和对照区随机抽取10株生菜。如图2所示，切断的茎叶质量应在30min内称重。
标引序号说明：
1---茎叶部位；
2——根部。
图2叶和根之间的切断方式
4.6.4记录
记录生菜生长过程中某一确定时刻的大气温度、相对湿度、二氧化碳浓度、光合光通量密度、水温、溶解氧、pH、电导率等环境参数。配制好液体肥料后，在测试前记录其组分。4.6.5测试次数
测试应重复进行3次。
促进生长的计算
根据4.6.3，每周测量微细气泡区和对照区生菜样品质量，并计算从各区获得的每10株茎叶的平均质量。生长促进率由公式（1)给出：m
式中：
生长促进率；
FN+I-CN+
微细气泡区生菜茎叶的平均质量，单位为克（g)；F
对照区生菜茎叶的平均质量，单位为克(g)；N一收获期介于发芽后N周和（N十1）周之间时的周数。生菜生长测试结果示例见附录A。（1）
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