一种叶菜类植物的培育方法与流程
未命名
08-27
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1.本技术属于蔬菜栽培技术领域,具体地讲,尤其涉及一种叶菜类植物的培育方法。
背景技术:
2.叶菜类植物含有丰富的营养成分和矿物质,是供应快餐业的主要蔬菜。随着人们对蔬菜需求量的不断增加,设施蔬菜栽培以其安全高效的生产管理方式,在生产中得到了广泛的应用。设施内光环境的调节,是提高蔬菜生产效率的有效途径。光环境包含光照强度、光照时间和光质组合三个方面。叶菜类植物通过不同光受体(光敏色素、隐花色素、向光蛋白)感受不同波段的光。不同波段的入射光被不同的感光受体所吸收,引发不同的生理响应,因此光质对叶菜类植物生长发育和形态建成有着显著影响。
3.led光源为冷光源,与传统的光源相比,具有较高的光电转化效率。led光源使用直流电,具有节能、体积小、寿命长、波长固定及低发热量等优点,同时还可调整发光强度与光质,大大提高了栽培的空间利用效率。因此,led光源被认为是闭锁式植物工厂、组培室以及太空农业等领域应用较为理想的人工光源。
4.在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:
5.在现有的led人工光源的照射下,叶菜类植物产生烧叶的问题比较严重,对产量和品质产生不利影响,降低叶菜类植物的经济效益。
6.因此,需要对叶菜类植物的培育进行进一步研究,以改善叶菜类植物的烧叶问题。
技术实现要素:
7.鉴于此,本技术针对现有技术的不足,提供了一种叶菜类植物的培育方法,能够改善叶菜类植物的烧叶问题,提高叶菜类植物的品质。
8.第一方面,本技术实施例提供一种叶菜类植物的培育方法,包括如下步骤:
9.提供目标叶菜类植物的种苗;
10.在预设培养条件下,对所述目标叶菜类植物的种苗进行培育,得到目标叶菜类植物的植株;
11.其中,所述预设培养条件包括:在所述目标叶菜类植物的种苗进行培育的过程中,利用led人工光源进行照射处理,所述led人工光源包括红光、绿光和蓝光形成的混合光质,所述红光、绿光和蓝光的光质比为(6.74~12.15):(1.04~1.46):1。
12.在一些实施方式中,所述led人工光源照射所述目标叶菜类植物的种苗时,所述目标叶菜类植物的种苗处于低密度定植栽培期。
13.在一些实施方式中,所述培育方法包括如下特征(1)~(4)中的至少一种:
14.(1)所述预设培养条件中昼夜温度为(20℃~24℃)/(15~18℃);
15.(2)所述预设培养条件的昼夜湿度为(55%~65%)/(60%~70%);
16.(3)所述预设培养条件的光周期为16h/8h;
17.(4)所述目标叶菜类植物包括生菜、萝卜、番茄、黄瓜和草莓中的至少一种。
18.在一些实施方式中,所述培育方法包括如下特征(1)~(2)中的至少一种:
19.(1)所述led人工光源的光源频率为50hz~60hz;
20.(2)所述led人工光源的光合光子通量密度为160μmol/(m2·
s)~180μmol/(m2·
s)。
21.在一些实施方式中,所述培育方法包括如下特征(1)~(3)中的至少一种:
22.(1)所述红光的波长为650nm~670nm;
23.(2)所述蓝光的波长为440nm~460nm;
24.(3)所述绿光的波长为510nm~530nm。
25.在一些实施方式中,在对所述目标叶菜类植物的种苗进行培育的过程中,所述预设培养条件中的二氧化碳浓度为600ppm~800ppm。
26.在一些实施方式中,所述预设培养条件还包括:采用4/5剂量的霍格兰标准配方营养液培育所述目标叶菜类植物的种苗。
27.在一些实施方式中,所述营养液的ph为5.5~6.5。
28.在一些实施方式中,所述营养液的电导率为1.8ms/cm~2ms/cm。
29.在一些实施方式中,所述营养液的溶氧量为5mg/l~10mg/l。
30.与现有技术相比,本技术至少具有以下有益的效果:
31.本技术通过采用红光、绿光和蓝光的混合光质对目标叶菜类植物的种苗进行培育,并控制红光、绿光和蓝光的光质比为(6.74~12.15):(1.04~1.46):1,一方面,在上述特定的混合光质的照射下,有利于诱导植物叶绿素的合成,促进光能的吸收,激发电子传递,产生atp与nadph(还原型辅酶ⅱ),形成有机物质,提高叶菜类植物生物量。另一方面,本技术特定的混合光质能够提高叶菜类植物的叶片气孔导度,增大了植物叶片与外界进行气体交换的通道,进而增加胞间co2浓度,加快植物叶片水分、营养物质的吸收、运转,并使得植物叶片的气孔导度的呼吸作用与蒸腾作用之间取得平衡,从而降低植物的烧叶率,提高叶菜品质。
32.综上所述,本技术提供的培育方法,工艺简单,能够极大的降低叶菜类植物的烧叶率,同时能够有效促进植物的生长,提高植物的生物量。
附图说明
33.下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
34.图1为本技术叶菜类植物的培育方法流程图;
35.图2为本技术实施例1制备的生菜的图片;
36.图3为本技术实施例5制备的生菜的图片;
37.图4为本技术实施例9制备的生菜的图片;
38.图5为对比例1制备的生菜的图片。
具体实施方式
39.为了更好的理解本技术的技术方案,下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
40.应当明确,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基
于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本技术保护的范围。
41.在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其它含义。
42.应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
43.本技术中,术语“种苗”指的是培育出来的幼小的植物。
44.本技术中,术语“定植”是指从种苗的育苗结构中移到它今后生长的地方。即蔬菜秧苗生长到一定时间或程度后移植到目标种植地。
45.本技术中,术语“低密度定植栽培期”指的是目标叶菜类植物的种苗长至4~5片真叶并充分展开时所对应的时期。
46.烧叶(tipburn)是叶菜类植物生产中常见的生理性失调症,烧叶症状初期主要在新生组织上有暗色的小斑点,然后斑点慢慢汇聚。早期幼嫩叶片边缘出现褐色或水浸状斑点,发病后期叶缘干枯腐烂,叶片停止生长,整个叶边变褐、坏死。目前,叶菜类植物在生长阶段的烧叶主要受下列因素影响:a.增加光强和延长光周期;b.持续高温;c.高湿;d.不适宜的气流;e.营养元素的供给,氮肥供应过量易导致烧叶发生,氨态氮肥则表现更严重。烧叶严重影响蔬菜的商品性,降低其品质和市场价值。
47.发光二极管(led)作为新的人工光源,具有能发单色光、体积小、发热少、寿命长、能效高等优点,现已成为研究光照对植物生长发育影响的理想工具。然而,目前的led全光谱(r:g:b=1.31:1.59:1)、红光、蓝光以及不同光质比的红/蓝光的led光源均无法有效的解决叶菜类植物存在烧叶的问题。
48.鉴于此,本技术实施例提供一种叶菜类植物的培育方法,包括如下步骤:
49.提供目标叶菜类植物的种苗;
50.在预设培养条件下,对目标叶菜类植物的种苗进行培育,得到目标叶菜类植物的植株;
51.其中,预设培养条件包括:在目标叶菜类植物的种苗进行培育的过程中,利用led人工光源对目标叶菜类植物的种苗进行照射处理,led人工光源包括红光、绿光和蓝光形成的混合光质,红光、绿光和蓝光的光质比为(6.74~12.15):(1.04~1.46):1。
52.在上述方案中,本技术通过采用红光、绿光和蓝光的混合光质对目标叶菜类植物的种苗进行培育,并控制红光、绿光和蓝光的光质比为(6.74~12.15):(1.04~1.46):1,一方面,在上述特定的混合光质的照射下,有利于诱导植物叶绿素的合成,促进光能的吸收,激发电子传递,产生atp与nadph(还原型辅酶ⅱ),形成有机物质,提高叶菜类植物生物量。另一方面,本技术特定的混合光质能够提高叶菜类植物的叶片气孔导度,增大了植物叶片与外界进行气体交换的通道,进而增加胞间co2浓度,加快植物叶片水分、营养物质的吸收、运转,并使得植物叶片的气孔导度的呼吸作用与蒸腾作用之间取得平衡,从而降低植物的烧叶率,提高叶菜品质。
53.因此,本技术提供的培育方法,工艺简单,能够极大的降低植物的烧叶率,同时能
够有效促进植物的生长,提高植物的生物量。
54.可以理解的是,不同波长的光对植物生长发育的作用不同。通常情况下,植物的生长发育是在日光的全光谱(光质比为r:g:b=1.31:1.59:1的红绿蓝混合光质)照射下进行的,但是,不同光质对植物的光合作用、色素形成、向光性、形态建成的诱导等影响是不同的。光合作用的光谱范围只是可见光区(380nm~760nm),其中红、橙光主要被叶绿素吸收,对叶绿素的形成有促进作用;蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝卜素所吸收,通常将这部分辐射称为生理有效辐射,而绿光则很少被吸收利用,称为生理无效辐射。一般植物不能利用黄绿光,只能利用红光和蓝紫光,实验表明,红光有助于植物体糖分合成,红色光质能够抑制植物节间伸长,提升叶菜类植物的株幅。蓝紫光有助于植物体蛋白质合成,蓝光可以显着缩短蔬菜的节距,促进蔬菜的横向延伸。而本技术通过研究发现,将红光、绿光和蓝光的光质比为(6.74~12.15):(1.04~1.46):1,能够促进植物对于绿光的吸收,促进叶片深层和冠层以下叶片的光合作用,诱导植物叶绿素的合成;同时,也能够提升植物的叶片气孔导度,使得植物叶片的气孔导度的呼吸作用与蒸腾作用之间取得平衡,从而降低植物的烧叶率。
55.光质指的是照射光中包含不同波长的光,本技术的光质比不同于光子数比,光子数比主要强调的是某一种光的强度和能量在光源中的占比,两者对于植物生长的调控方向不同,申请人通过研究发现:仅仅是调节光的能量和强度,并不能改善植物深层和冠层以下叶片的光合作用以及植物叶片的开孔导度。
56.本技术中,气孔导度表示的是植物叶片气孔张开的程度,可以通过测定气孔开张的大小(气孔孔径)或由气孔造成的二氧化碳和水汽在大气和叶片内部组织间的传输阻力(气孔阻力)判断植物的气孔导度大小。气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道。通过气孔扩散的气体有氧气、二氧化碳和水蒸气,植物在光下进行光合作用,经由气孔吸收二氧化碳,所以气孔必须张开,但气孔张开又不可避免地发生蒸腾作用,因此,需要将植物叶片的气孔导度控制在适宜的范围内,有利于植物的生成和发育。
57.在一些实施方式中,led人工光源为在白光的基础上添加不同比例的红蓝光,得到光质比为(6.74~12.15):(1.04~1.46):1的红绿蓝混合光质,具体可以是6.74:1.04:1、7.85:1.15:1、8.81:1.19:1、9.87:1.30:1、10.58:1.35:1或12.15:1.46:1等,若红光的光质占比过低,会抑制叶绿素、碳水化合物以及光合器官形成,导致植株矮小纤细,且植物的叶绿素含量较低。若红光的光质占比过高,会导致植物徒长,植物的叶绿素含量较低,烧叶发生率较高。若绿光的光质占比过低,则会影响叶片深层和冠层以下叶片的光合作用,降低植物有机基质的形成,且植物叶片的气孔导度较小,导致植物的烧叶率明显增加,影响物质的生物量。若绿光的光质占比过高,导致植物叶片的气孔导度太大,影响植物的蒸腾作用,尽管叶片深层和冠层以下叶片的光合作用较强,但是还是会影响植物的叶片生长,导致烧叶率有所增加。
58.以下结合附图详细介绍本技术叶菜类植物的培育方法,请参阅图1,包括如下步骤:
59.s100、提供目标叶菜类植物的种苗。
60.在一些实施方式中,目标叶菜类植物为温室大棚、植物工厂等半人工或全人工环境中进行培育的植物。目标叶菜类植物包括但不限于生菜、萝卜(尤其是樱桃萝卜)、番茄、黄瓜和草莓中的至少一种。
61.在一些实施方式中,步骤s100具体包括:
62.s101:在育苗海绵中进行播种,以使目标叶菜类植物的种子发芽。
63.在实际应用中,可以将目标叶菜类植物的种子播种于水浸润的育苗海绵的育种孔中进行发芽。在一些情况下可以对目标叶菜类植物的种子进行催芽处理,如采用人工光源进行照射处理等。需要说明的是,催芽过程中使用的人工光源、光源参数、照射条件、以及其它生长环境条件可以与下述的种苗培育过程相同,也可以不同,本技术在此不做限制。
64.在一些实施方式中,播种过程具体为:在水中浸泡育苗海绵,在每个育种孔中播一粒目标叶菜类植物的种子,在种苗盘上覆盖透明保护盖或保护膜,并将种苗盘置于种苗架上。
65.s102:在定植期间,在育苗海绵中加入4/5剂量的霍格兰标准配方营养液(下文简称营养液),进行种苗培育,得到目标叶菜类植物的种苗。
66.在实际应用中,在种子发芽后,通过营养液进行种苗培育,为植物提供养分和水分。具体的,在种子发芽后,可以控干育苗海绵中的部分或全部水分,如控干育苗海绵表层的水分,并在种苗盘中加入营养液。可以理解的,预设时间间隔和种苗营养液成分和浓度等可以根据目标叶菜类植物的实际需求设定,如根据目标叶菜类植物的种类等设定,本技术在此不做限制。
67.其中,1倍剂量霍格兰标准配方营养液包括:四水硝酸钙945mg/l、硝酸钾607mg/l、磷酸二氢氨115mg/l、七水硫酸镁493mg/l、七水硫酸亚铁27.8mg/l、乙二胺四乙酸二钠37.3mg/l、硼酸2.86mg/l、硫酸锰2.13mg/l、硫酸锌0.22mg/l、钼酸钠0.027mg/l和硫酸铜0.08mg/l。上述营养液中含有叶菜类植物生长所需的钙、钾、磷、镁、铁、硼、锰、锌、钠和铜等营养元素,且营养液中总盐含量适宜,有利于种苗的适宜生长。
68.在一些实施方式中,营养液的ph为5.5~6.5,具体可以是5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4或6.5,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。在上述限定范围内,有利于种苗对于营养液的吸收,提高种苗对营养液中营养元素的有效利用,保证种苗根系的正常活动。
69.在一些实施方式中,营养液的电导率(ec)为1.8ms/cm~2ms/cm,具体可以是1.8ms/cm、1.9ms/cm或2ms/cm,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。营养液的电导率代表营养液的总盐浓度,在上述限定范围内,表示本技术的营养液能够为种苗提供充足的养分。
70.在一些实施方式中,在种苗过程中,可以基于预设时间间隔进行营养液补液,如预设时间间隔可以为昼30min/2h,夜间不循环,即在led人工光源的照射下,每间隔2个小时进行补液一次,每次补液时间为半个小时。
71.在一些实施方式中,营养液的溶氧量为5mg/l~10mg/l,具体可以是6mg/l、7mg/l、8mg/l或10mg/l,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。在上述范围内,能够满足叶菜类植物的生长需求。
72.s200:将目标叶菜类植物的种苗移栽至栽培室中,并在预设培育条件下对目标叶菜类植物的种苗进行培育,以使目标叶菜类植物的种苗生长,得到目标叶菜类植物的植株。其中,预设培育条件包括在目标叶菜类植物的种苗培育过程中,利用包括led人工光源,对目标叶菜类植物的种苗进行照射处理。
73.在一些实施方式中,在本技术中,led人工光源为在白光的基础上添加不同比例的红蓝光,得到光质比为(6.74~12.15):(1.04~1.46):1的红绿蓝混合光质,具体可以是6.74:
74.1.04:1、7.85:1.15:1、8.81:1.19:1、9.87:1.30:1、10.58:1.35:1或12.15:1.46:1等,若红光的光质占比过低,会抑制叶绿素、化学组分以及光合器官形成,植株矮小纤细,且植物的叶绿素含量较低,导致植物烧叶率较高。若红光的光质占比过高,会导致植物徒长,但是植物的叶绿素含量较低,导致烧叶发生率较高。若绿光的光质占比过低,则会影响叶片深层和冠层以下叶片的光合作用,降低植物有机基质的形成,且植物叶片的气孔导度较小,导致植物的烧叶率明显增加,影响物质的产量。若绿光的光质占比过高,导致植物叶片的气孔导度太大,影响植物的蒸腾作用,尽管叶片深层和冠层以下叶片的光合作用较强,但是还是会影响植物的叶片生长,导致烧叶率有所增加。
75.在一些实施方式中,红光的波长为650nm~670nm,具体可以是650nm、653nm、655nm、658nm或670nm,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。
76.在一些实施方式中,蓝光的波长为440nm~460nm,具体可以是440nm、445nm、448nm、450nm、453nm、456nm、458nm或460nm,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。
77.在一些实施方式中,绿光的波长为510nm~530nm,具体可以是510nm、513nm、516nm、520nm、524nm、528nm或530nm等,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。
78.在一些实施方式中,led人工光源的光源频率为50hz~60hz,具体可以是50hz、51hz、52hz、53hz、54hz、55hz、56hz、57hz、58hz、59hz或60hz,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。
79.在一些实施方式中,led人工光源的光合光子通量密度为160μmol/(m2·
s)~180μmol/(m2·
s),具体可以是160μmol/(m2·
s)、165μmol/(m2·
s)、170μmol/(m2·
s)、175μmol/(m2·
s)或180μmol/(m2·
s),当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。在上述范围内,有利于叶菜类植物的生长,若led人工光源的光合光子通量密度小于160μmol/(m2·
s),则会导致碳水化合物在叶片中的运输效率和运输量减小,同时植物在弱光胁迫的自我调节机制下,光合产物在植株中的分配也相应变化,如植株的生物量更多的分配到地上部,株高增高,茎粗变细,叶长与叶宽伸长,叶面积延展,以便向上和四周获得更多的光能。若led光源的光合光子通量密度高于180μmol/(m2·
s),导致植物植株叶片易灼伤,发生烧叶,光合作用效率和利用率也会下降。
80.在一些实施方式中,预设培养条件中昼夜温度为(20℃~24℃)/(15~18℃),即预设培养条件在白昼的温度具体可以是20℃、21℃、22℃、23℃或24℃,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。预设培养条件在夜晚的温度具体可以是15℃、15.5℃、16℃、16.5℃、17℃、17.5℃或18℃,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。
81.在一些实施方式中,预设培养条件的昼夜湿度为(55%~65%)/(60%~70%),具体的,预设培养条件在白昼的湿度具体可以是55%、58%、60%、63%或65%,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制;预设培养条件在夜晚的湿度具体可以是60%、
63%、65%、68%或70%,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。
82.在一些实施方式中,预设培养条件的光周期为16h/8h。即本技术以24h为一个周期,即在一个周期内照射16h,其余时间则不照射。
83.在一些实施方式中,可以通过在空气中补充二氧化碳的方式提高目标叶菜类植物的产量,即预设培养条件还包括:培育环境中的二氧化碳的含量为600ppm~800ppm,具体可以是600ppm、630ppm、650ppm、680ppm、700ppm、750ppm或800ppm,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。
84.在一些实施方式中,还可以在栽培室内添加营养液培育目标叶菜类植物,营养液包括4/5剂量的霍格兰标准配方营养液,即,采用4/5剂量的霍格兰标准配方营养液培育目标叶菜类植物的种苗。具体地,1倍剂量霍格兰标准配方营养液包括:四水硝酸钙945mg/l、硝酸钾607mg/l、磷酸二氢氨115mg/l、七水硫酸镁493mg/l、七水硫酸亚铁27.8mg/l、乙二胺四乙酸二钠37.3mg/l、硼酸2.86mg/l、硫酸锰2.13mg/l、硫酸锌0.22mg/l、钼酸钠0.027mg/l和硫酸铜0.08mg/l。上述营养液中含有叶菜类植物生长所需的钙、钾、磷、镁、铁、硼、锰、锌、钠和铜等营养元素,且营养液中总盐含量适宜,有利于种苗的适宜生长。
85.在一些实施方式中,营养液的ph为5.5~6.5,具体可以是5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.06.1、6.2、6.3、6.4或6.5,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。在上述限定范围内,有利于种苗对于营养液的吸收,提高种苗对营养液中营养元素的有效利用,保证种苗根系的正常活动。
86.在一些实施方式中,营养液的电导率(ec)为1.8ms/cm~2ms/cm,具体可以是1.8ms/cm、1.9ms/cm或2ms/cm,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。营养液的电导率代表营养液的总盐浓度,在上述限定范围内,表示本技术的营养液能够为种苗提供充足的养分。
87.在一些实施方式中,可以基于预设时间间隔进行营养液补液,示例性的,在每天6:00~20:00,每2个小时进行补液一次。
88.在一些实施方式中,营养液的溶氧量为5mg/l~10mg/l,具体可以是6mg/l、7mg/l、8mg/l、9mg/l或10mg/l,当然还可以是上述范围内的其他值,本技术在此不做限制。在上述范围内,能够满足叶菜类植物的生长需求。
89.在一些实施方式中,可以根据目标叶菜类植物的需求选择栽培室内培育目标叶菜类植物的培养基的成分和形态。具体的,栽培室内的培养基可以是固体培养基、液体培养基和半固体培养基种的至少一种。在一些实施例中,基于实际需求,可以制备与上述种苗营养液的成分相似或不同的液体培养基(一般为水)作为预设培养基,用于培育种苗。通过控制栽培室内的预设培育条件,使种苗在预设培育条件下生长至目标形态或目标生长状态,以实现目标叶菜类植物的培育和采收。
90.下面分多个实施例对本技术实施例进行进一步的说明,以目标叶菜类植物为生菜为例。其中,本技术实施例不限定于以下的具体实施例。在不变主权利的范围内,可以适当的进行变更实施。
91.实施例1
92.(1)播种,在育苗海绵中进行播种,以使生菜的种子发芽。其中,育苗海绵为水浸润的海绵,育苗海绵中具有多个育种孔,在每个育种孔中播一粒生菜的种子。
93.具体的,可以将育苗海绵置于种苗盘中,并在种苗盘上覆盖透明保护盖或保护膜。
94.一些情况下,采用人工光源进行照射处理,以对育苗海绵中的生菜种子进行催芽。
95.(2)种子发芽后,控干育苗海绵中的部分或全部水分,并在育苗海绵中加入营养液,进行种苗,得到生菜的种苗。其中,种苗营养液包括4/5剂量的霍格兰配方营养液,1倍剂量霍格兰标准配方营养液包括:四水硝酸钙945mg/l、硝酸钾607mg/l、磷酸二氢氨115mg/l、七水硫酸镁493mg/l、七水硫酸亚铁27.8mg/l、乙二胺四乙酸二钠37.3mg/l、硼酸2.86mg/l、硫酸锰2.13mg/l、硫酸锌0.22mg/l、钼酸钠0.027mg/l、硫酸铜0.08mg/l。
96.(3)当步骤(2)中的种苗长至4-5片真叶并充分展开时,选取长势均一的种苗144株,定植到栽培室内的定植盖,使其生菜接收的光强一致,并在预设培育条件下对生菜的种苗进行培育,以得到生菜植株。整个栽培周期为35天。
97.其中,预设培育条件包括:
98.a.人工光源对生菜的种苗进行照射处理,人工光源包括光质比为r:g:b=6.74:1.04:1的红绿蓝混合光质。
99.b.昼夜温度为22℃/16℃。
100.c.合光量子通量密度为170μmol/(m2·
s)。
101.d.光周期为16h/8h。
102.e.昼夜湿度为60%/65%。
103.f.co2浓度700ppm。
104.g.培育营养液包括4/5剂量的霍格兰配方营养液,1倍剂量霍格兰标准配方营养液包括:四水硝酸钙945mg/l、硝酸钾607mg/l、磷酸二氢氨115mg/l、七水硫酸镁493mg/l、七水硫酸亚铁27.8mg/l、乙二胺四乙酸二钠37.3mg/l、硼酸2.86mg/l、硫酸锰2.13mg/l、硫酸锌0.22mg/l、钼酸钠0.027mg/l、硫酸铜0.08mg/l。营养液的ph为6.0,营养液的电导率为2ms/cm,营养液的溶氧量为5mg/l。
105.图2示出了本实施例中制备得到的生菜植株,如图2所示,本实施例的生菜叶片肥厚且叶片数量较多,植株的株幅较大,烧叶的植株数量较少。
106.实施例2
107.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括光质比为r:g:b=8.81:1.04:1的红绿蓝混合光质。
108.实施例3
109.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括光质比为r:g:b=12.15:1.04:1的红绿蓝混合光质。
110.实施例4
111.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括光质比为r:g:b=6.74:1.19:1的红绿蓝混合光质。
112.实施例5
113.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括光质比为r:g:b=8.81:1.19:1的红绿蓝混合光质。
114.图3示出了本实施例中制备得到的生菜植株,如图3所示,本实施例的生菜叶片肥厚且叶片数量较多,植株的株幅较大,烧叶的植株数量较少。
115.实施例6
116.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括光质比为r:g:b=12.15:1.19:1的红绿蓝混合光质。
117.实施例7
118.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括光质比为r:g:b=6.74:1.46:1的红绿蓝混合光质。
119.实施例8
120.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括光质比为r:g:b=8.81:1.46:1的红绿蓝混合光质。
121.实施例9
122.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括光质比为r:g:b=12.15:1.46:1的红绿蓝混合光质。
123.图4示出了本实施例中制备得到的生菜植株,如图4所示,本实施例的生菜叶片肥厚且叶片数量较多,植株的株幅较大,烧叶的植株数量较少。
124.对比例1
125.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括led全光谱,其光质比为r:g:b=1.31:1.59:1的红绿蓝混合光质。
126.图5示出了本对比例中制备得到的生菜植株,如图5所示,本实施例的生菜叶片数量较少,植株的株幅较小。
127.对比例2
128.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括led全光谱,其光质比为r:g:b=6.25:1.04:1的红绿蓝混合光质。
129.对比例3
130.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括led全光谱,其光质比为r:g:b=13.05:1.04:1的红绿蓝混合光质。
131.对比例4
132.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括led全光谱,其光质比为r:g:b=6.75:1.00:1的红绿蓝混合光质。
133.对比例5
134.与实施例1不同的是,步骤(2)中人工光源包括led全光谱,其光质比为r:g:b=6.75:1.50:1的红绿蓝混合光质。
135.性能测试
136.(1)35天采收时分别对烧叶发生率和烧叶指数进行统计、比较。烧叶发生率:肉眼观察全部供试植株(株),当叶片边缘出现3个以上褐色病斑时,即为烧叶发生:
137.烧叶发生率=发病植株数/总株数
×
100%。
138.烧叶指数:肉眼观察全部供试植株(株),当叶片边缘出现3个以上褐色病斑时,即为发病叶。
139.生菜烧叶分级标准:
140.0级:全株无病
141.1级:全株1/5以下叶片发病
142.2级:全株1/5-2/5叶片发病
143.3级:全株2/5-3/5叶片发病
144.4级:全株3/5-4/5叶片发病
145.5级:全株4/5以上叶片发病
146.烧叶指数:∑(各级病株数
×
发病级别)
×
100总株数
×
最高发病级别
147.(2)通过fs-3080cpro植物气孔计测量每个实施例和对比例中的植物,通过对每个植物处于外边缘的8株叶片进行测量,每个叶片选取不同的区域测量15个位置的气孔导度(mmol/m2·
s),计算每个实施例和对比例的植株的平均气孔导度n,以对比例1中照射光源led全光谱测试的平均气孔导度h为评价标准,计算出实施例1~9及对比例2~4相比于对比例的气孔导度百分比x,其中,x=(n-h)/h*100%。
148.上述实施例和对比例得到的植株的性能测试的结果如下表1所示,其中,s1~s9代表实施例1~9,d1~d5代表对比例1~5。
149.表1.各实施例和对比例的生菜植株的测试结果
[0150][0151][0152]
根据实施例1~9的测试数据可知,本技术提供的培育叶菜类植物的培育方法,能够诱导植物叶绿素的合成,促进光能的吸收,激发电子传递,产生atp与nadph(还原型辅酶ⅱ),形成有机物质,提高叶菜类植物生物量;还能够提高叶菜类植物的叶片气孔导度,增大了植物叶片与外界进行气体交换的通道,进而增加胞间co2浓度,加快植物叶片水分、营养物质的吸收、运转,并使得植物叶片的气孔导度的呼吸作用与蒸腾作用之间取得平衡,从而
降低植物的烧叶率,提高叶菜品质。为建立优质、高产、节约化生产的叶菜类植物栽培模式提供有效、合理的光配方,对于生产叶菜类植物的高品质种植以及普通种植中补光处理具有重要参考意义。
[0153]
在对比例2和对比例3中,红光的光质小于本技术的限定范围内,会抑制叶绿素、化学组分以及光合器官形成,植株矮小纤细,且植物的叶绿素含量较低,烧叶发生率仍远远大于实施例1~9的植物。红光的光质大于本技术的限定范围内,会导致植物徒长,但是植物的叶绿素含量较低,烧叶发生率仍远远大于实施例1~9的植物。
[0154]
对比例4和对比例5中,绿光的光质占比小于本技术的限定范围,则会影响叶片深层和冠层以下叶片的光合作用,降低植物有机基质的形成,且植物叶片的气孔导度较小,导致植物的烧叶率明显增加,影响物质的产量。绿光的光质占比大于本技术的限定范围,导致植物叶片的气孔导度太大,影响植物的蒸腾作用,尽管叶片深层和冠层以下叶片的光合作用较强,但是还是会影响植物的叶片生长,导致烧叶率有所增加。
[0155]
本技术虽然以较佳实施例公开如上,但并不是用来限定权利要求,任何本领域技术人员在不脱离本技术构思的前提下,都可以做出若干可能的变动和修改,因此本技术的保护范围应当以本技术权利要求所界定的范围为准。
技术特征:
1.一种叶菜类植物的培育方法,其特征在于,包括如下步骤:提供目标叶菜类植物的种苗;在预设培养条件下,对所述目标叶菜类植物的种苗进行培育,得到目标叶菜类植物的植株;其中,所述预设培养条件包括:在所述目标叶菜类植物的种苗进行培育的过程中,利用led人工光源进行照射处理,所述led人工光源包括红光、绿光和蓝光形成的混合光质,所述红光、绿光和蓝光的光质比为(6.74~12.15):(1.04~1.46):1。2.根据权利要求1所述的培育方法,其特征在于,所述led人工光源照射所述目标叶菜类植物的种苗时,所述目标叶菜类植物的种苗处于低密度定植栽培期。3.根据权利要求1所述的培育方法,其特征在于,所述培育方法包括如下特征(1)~(4)中的至少一种:(1)所述预设培养条件中昼夜温度为(20℃~24℃)/(15℃~18℃);(2)所述预设培养条件的昼夜湿度为(55%~65%)/(60%~70%);(3)所述预设培养条件的光周期为16h/8h;(4)所述目标叶菜类植物包括生菜、萝卜、番茄、黄瓜和草莓中的至少一种。4.根据权利要求1所述的培育方法,其特征在于,所述培育方法包括如下特征(1)~(2)中的至少一种:(1)所述led人工光源的光源频率为50hz~60hz;(2)所述led人工光源的光合光子通量密度为160μmol/(m2·
s)~180μmol/(m2·
s)。5.根据权利要求1所述的培育方法,其特征在于,所述培育方法包括如下特征(1)~(3)中的至少一种:(1)所述红光的波长为650nm~670nm;(2)所述蓝光的波长为440nm~460nm;(3)所述绿光的波长为510nm~530nm。6.根据权利要求1所述的培育方法,其特征在于,在对所述目标叶菜类植物的种苗进行培育的过程中,所述预设培养条件中的二氧化碳浓度为600ppm~800ppm。7.根据权利要求1所述的培育方法,其特征在于,所述预设培养条件还包括:采用4/5剂量的霍格兰标准配方营养液培育所述目标叶菜类植物的种苗。8.根据权利要求7所述的培育方法,其特征在于,所述营养液的ph为5.5~6.5。9.根据权利要求7所述的培育方法,其特征在于,所述营养液的电导率为1.8ms/cm~2ms/cm。10.根据权利要求7所述的培育方法,其特征在于,所述营养液的溶氧量为5mg/l~10mg/l。
技术总结
本申请提供一种叶菜类植物的培育方法,包括如下步骤:提供目标叶菜类植物的种苗;在预设培养条件下,对所述目标叶菜类植物的种苗进行培育,得到目标叶菜类植物的植株;其中,预设培养条件包括:在目标叶菜类植物的种苗进行培育的过程中,利用LED人工光源作为照射光源对目标叶菜进行照射处理,LED人工光源包括红光、绿光和蓝光形成的混合光质,红光、绿光和蓝光的光质比为(6.74~12.15):(1.04~1.46):1。本申请提供的培育方法,能够使得植物叶片的气孔导度的呼吸作用与蒸腾作用之间取得平衡,工艺简单,能够极大的降低植物的烧叶率,同时能够有效促进植物的生长,提高植物的生物量。提高植物的生物量。提高植物的生物量。
技术研发人员:王雅琼 何银娟 刘胜
受保护的技术使用者:河南赛诺优农科技有限公司
技术研发日:2023.07.10
技术公布日:2023/8/24
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