CN106069144A - 一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法 - Google Patents
一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106069144A CN106069144A CN201610537882.4A CN201610537882A CN106069144A CN 106069144 A CN106069144 A CN 106069144A CN 201610537882 A CN201610537882 A CN 201610537882A CN 106069144 A CN106069144 A CN 106069144A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- herba spinaciae
- spinach
- illumination
- type plant
- emission peak
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 37
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 16
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 55
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 43
- 241000219315 Spinacia Species 0.000 claims description 32
- 235000009337 Spinacia oleracea Nutrition 0.000 claims description 28
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 230000009105 vegetative growth Effects 0.000 claims description 18
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 claims description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 13
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 239000000618 nitrogen fertilizer Substances 0.000 claims description 5
- 239000003864 humus Substances 0.000 claims description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 claims description 2
- 244000060924 Brassica campestris Species 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 5
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 abstract description 4
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000001648 tannin Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000050 nutritive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 4
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N Lycopene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1C(=C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=C)CCCC2(C)C UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 235000005473 carotenes Nutrition 0.000 description 2
- 150000001746 carotenes Chemical class 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007952 growth promoter Substances 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 2
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 2
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N vitamin A aldehyde Natural products O=CC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000002874 Acne Vulgaris Diseases 0.000 description 1
- 235000013479 Amaranthus retroflexus Nutrition 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 240000005674 Ceanothus americanus Species 0.000 description 1
- 235000014224 Ceanothus americanus Nutrition 0.000 description 1
- 235000001904 Ceanothus herbaceus Nutrition 0.000 description 1
- 241000792859 Enema Species 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- 208000015710 Iron-Deficiency Anemia Diseases 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001404174 Psittacula alexandri fasciata Species 0.000 description 1
- 206010000496 acne Diseases 0.000 description 1
- 230000009418 agronomic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L calcium bis(dihydrogenphosphate) Chemical compound [Ca+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007920 enema Substances 0.000 description 1
- 229940095399 enema Drugs 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000003054 hormonal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019691 monocalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 1
- 230000008855 peristalsis Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 239000000829 suppository Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000005068 transpiration Effects 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010803 wood ash Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C21/00—Methods of fertilising, sowing or planting
- A01C21/005—Following a specific plan, e.g. pattern
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
- A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Botany (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
本发明涉及一种现代农业种植技术,具体涉及一种菠菜在人工光型植物工厂中的栽培方法。本发明根据菠菜的生长习性,通过各生长阶段光质、光强、光周期,协同温度、湿度、肥料等环境因素的协同作用,高效率的得到了高品质的菠菜。本发明充分利用菠菜的生长习性,不仅增加的菠菜的叶面积、鲜重、株高,同时增加了菠菜体内蛋白质的含量,使得菠菜营养价值丰富,增加了体内单宁的含量有效降低了食用时的涩感,也减少了菠菜体内硝酸盐的含量。此外还解决了季节对菠菜种植的影响,对食用菠菜的规模化室内生产具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种现代农业种植技术,具体涉及一种菠菜在人工光型植物工厂中的栽培方法。
背景技术
菠菜,又名鹦鹉菜、波斯菜、赤根菜等。属黎科菠菜属,为一年生的草本植物。含有丰富的胡萝卜素、维生素、蛋白质,以及铁、磷、镁等营养元素。营养均衡,食疗功效好。此外,菠菜还可以预防人体缺铁性贫血,促进呼吸系统。同时,菠菜也具有良好的药用价值,可以养血、止血、敛阴、润燥。菠菜中含有的大量植物粗纤维可以促进肠道蠕动,利于通肠导便,防治痤疮;含有的胡萝卜素利于保护视力,促进儿童的生长发育等。
在本发明之前也有部分的专利公开了该植物的种植方法。专利CN 105027954A公开了一种在田地中富铁菠菜的种植方法。其特征是通过适当的施肥施药增加菠菜中铁的含量。其不足是没有考虑菠菜的农艺形状、生长周期以及其他的营养成分。
人工型植物工厂通过控制光质,温度,湿度等环境因子,实现植物的快速、高品质的产出。近年来国内外也有许多成功的人工型植物工厂案例。可以预计,通过植物工厂生产高效高品质的作物是将来农业发展的趋势。但到目前为止,还未见利用可控LED光源控制菠菜不同生长时期的光质、光强、光周期,协同控制湿度、肥料、和温度等因子高效率种植高品质菠菜的相关报道。
发明内容
本发明旨在提供一种利用可调控光照条件的LED灯作为光源,在半封闭式的人工型植物工厂中,协同控制其他环境因子,实现菠菜在人工控制的条件下快速,大规模的栽培技术。本发明的所有栽培技术均在半封闭的室内进行,不受任何自然条件中下的温度、光照条件、湿度等的影响。
本发明中,主要通过对光源的严格控制从而控制菠菜的生长速度及生理活动,增加植株内蛋白质、氨基酸的含量,增加单宁含量降低涩感,同时降低影响品质的草酸的含量,使菠菜食用起来口感更好、营养价值更高,使人工栽培的菠菜食用价值更高。
本发明一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,从菠菜种子萌芽开始,按菠菜生长过程分为苗期、营养生长期、收获期三个生长阶段;三个阶段采用不同的光照条件,促进菠菜生长;所述光照条件包括:光源光谱发射峰数量、发射峰所处位置波长、半高宽、相对高度,光照强度,每天光照时间。
本发明一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,菠菜生长过程的三个阶段的划分为:
苗期从菠菜种子萌动时开始,至株高2-4cm,具有两叶一心时止,为期8-10天;
营养生长期从苗期结束时开始,至株高6-8cm,具有五片真叶时止,为期18-25天;
收获期从营养生长期结束时开始,至株高≥10cm即可收获,为期8-12天。
本发明一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,整个种植周期优选为35-45天。
本发明一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,菠菜生长过程各阶段的光照参数分别为:
苗期所用光源光谱包含三个发射峰;其中第一个发射峰位于580-590nm处,半高宽25-45nm,相对高度0.3-0.5;第二个发射峰位于620-640nm处,半高宽30-40nm,相对高度0.9-1.0;第三个发射峰位于700-730nm处,半高宽15-20nm,相对高度0.1-0.2;光照强度:30-40μmol/m2/s;每天光照时间8h;
营养生长期所用光源光谱包含三个发射峰,其中第一个发射峰位于440-480nm处,半高宽15-20nm,相对高度0.4-0.6;第二个发射峰位于580-590nm处,半高宽25-45nm,相对高度0.3-0.5;第三个发射峰位于620-640nm处,半高宽30-50nm,相对高度0.9-1.0;光照强度:40-50μmol/m2/s;每天光照时间14h。
收获期所用光源光谱包含两个发射峰,其中第一个发射峰位于440-480nm处,半高宽25-35nm,相对高度0.4-0.7;第二个发射峰位于620-640nm处,半高宽30-40nm,相对高度0.8-1.0;光照强度:50-60μmol/m2/s;每天光照时间12h。
本发明一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,菠菜生长过程的各阶段所用光源均为可调整光谱的LED植物生长灯。
本发明一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,菠菜生长过程的各阶段的环境温度为:
苗期光照期间15℃-20℃,黑暗条件下8℃-12℃;
营养生长期光照期间18℃-20℃,黑暗条件下8℃-12℃;
收获期光照期间20℃-25℃,黑暗条件下5℃-10℃。
本发明一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,菠菜生长过程的各阶段的湿度为:
苗期的湿度控制在70%-80%,
营养生长期的湿度控制在65%-75%,
收获期的湿度控制在60%-70%。
本发明一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,菠菜生长过程的各阶段的施肥制度为:菠菜生长进入营养生长期后追施氮肥,施氮肥时控制施氮水平为0.25-0.35g/dm2。所述氮肥中75%氮由有机肥提供,25%氮由无机肥提供。所述氮肥中N、P、K的摩尔比为N∶P∶K=17-18∶11∶10。所述无机肥选用尿素(N≥46%)、过磷酸钙(P2O5≥12%)、氯化钾(K20≥60%);有机肥选用纯鸡粪有机肥。
本发明一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,菠菜生长过程的各阶段的施肥制度为:菠菜种植所用基质选自腐殖质土,石灰岩,沙土中的至少一种。
本发明一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,菠菜生长过程的各阶段的施肥制度为:菠菜种植所用基质的pH值为7.3-8.5。
本发明在菠菜不同的生长时期提供不同光源,通过合理的调控菠菜在不同生长时期的生长状态,增加其食用价值。具体说明如下:
苗期:苗期希望菠菜能够快速分裂生长。通过波长为580-590nm的光增大光合作用,促进叶面的扩展,增大光合作用,同时加少量波长为700-730nm的光适当提高激素水平促进菠菜生长,主要以波长为620-640nm的光促进其糖类的积累。根据苗期植株叶片较少,光饱和点低的特点,将日照时间有选为8h,既能适当降低蒸腾作用,减少水分的流失,又能提供植物生长所需要的光。
营养生长期:相比苗期的光照条件,营养生长期增加了波长为620-640nm的光强,并加入波长为440-480nm的光。目的是抑制植株向上生长,促进横向生长增加叶面积,同时增加钙、铁元素的含量。
收获期:收获期增加波长为440-480nm的光强,取消波长为580-590nm的光,同时减少波长为590-650nm的光强,为了促进植株内蛋白质和氨基酸的合成,以提高蛋白质、氨基酸在植株中的含量,增加菠菜的营养价值,同时增加植株体内单宁的含量。
菠菜的各个生长时期的温度、湿度的确定要依据植株的生长需要,通过控制这些环境因子协同光照条件控制菠菜的生长。苗期植株较为羸弱,可适当降低光照时间减少蒸腾作用,相对湿度较大,温差稍小。进入营养生长期后,增加光照时间有利于菠菜干物质的积累,白天温度稍稍提高到18-20℃,有利于植株的光合作用。收获期增加昼夜温差,有利于降低呼吸作用减少有效功能成分的流失。各个生长阶段的施肥条件也是协同光照条件控制植株生长的一部分。其中为提高土温和根系活动,吸收营养物质,保持透气性良好,菠菜在苗期一般不灌肥水。进入营养生长期后追施氮肥,优选为0.3g/dm2施氮水平,所施氮肥中75%氮由有机肥提供,25%氮由无机肥提供。以该比例施氮维生素C的含量最高且成本较低,有利于提高菠菜的营养品质。作为优选,肥料中N∶P∶K=17-18∶11∶10
栽培菠菜所用的基质呈弱碱性,pH为7.3-8.5,有利于植株进行正常的生理活动。同时采用腐殖质土作为基质,掺入少量细沙增加土壤的排水性能。同时可适当增加少量草木灰调节土壤的酸碱度。
总之本发明利用菠菜不同生长时期的光质、光强、光周期,湿度、肥料、和温度等因子的协同作用,高效率的得到了高品质的菠菜。
附图说明
附图1为立体种植菠菜设置结构示意图;
附图2各光谱下实验组的农艺性状;
附图3理化成分含量变化趋势。
从附图1可以看出立体种植菠菜设置结构。
从附图2可以看出实施例1-4所得成品的农艺性状。
从附图3可以看出实施例1-4所得成品的理化成分含量变化趋势,由附图3可知,在光照条件2下菠菜的硝酸盐含量最低,光照条件3下菠菜的游离氨基酸含量最高,光照条件4下菠菜的单宁含量最低,光照条件1下草酸含量最低,通过光谱调控可实现菠菜的可控制生长。
具体实施方式
现根据半封闭式人工光型植物工厂具体参数对本发明做出进一步说明。
供菠菜栽培使用的半封闭式人工光型植物工厂可实现植物工厂与外界环境可控的物质能量的交换。该人工型植物工厂完全由混凝土建筑建造,无须透光材料和遮光材料,并且可以长期使用,无须更换太多耗材。
栽培过程中,复合肥直接通过滴灌系统送至植物根部,通过喷雾系统调控室内湿度,通风系统用于控制室内湿度和温度。特殊情况可启用室内空调调节温度。
实施案例1
这种半封闭式人工光型植物工厂栽培菠菜的方法,主要通过在菠菜的不同生长阶段设置不同的光照条件,协同设置湿度、温度、施肥条件来控制菠菜的生长发育。所述菠菜的不同生长阶段分为苗期、营养生长期和收获期,共3个生长阶段。
各个生长时期的光源设置:使用湖南普斯赛特光电科技公司生产的LED灯作为光源
苗期:其光源的光谱特征为:光谱中包含三个发射峰,其中第一个发射峰位于580nm处,相对高度为0.4;第二个发射峰位于640nm处,相对高度1.0;第三个发射峰位于710nm处,相对高度0.1,光照强度为30μmol/(m2·s),每天光照时间为8h。光照期间温度控制在15-20℃,黑暗条件下温度控制在8-12℃,湿度控制在70%-80%。
营养生长期:光源的光谱特征为:光源中包含三个发射峰,其中第一个发射峰位于440nm处,相对高度0.4;第二个发射峰位于580nm处,相对高度0.5;第三个发射峰位于640nm处,相对高度1.0;光照强度40μ mol/(m2.s),每天光照时间为14h。光照期间温度控制在18-20℃,黑暗条件下温度控制在8-12℃,湿度控制在65%-75%。对菠菜施用氮∶磷∶钾=17-18∶11∶10的复合肥,直接喷洒至叶面,每9天施肥一次。
收获期:光源的光谱特征为:光源中包含两个发射峰,其中第一个发射峰位于440nm处,相对高度0.4;第二个发射峰位于640nm处,相对高度1.0。光照强度为50μmol/(m2.s),每天光照时间为12h。光照期间温度控制在20-25℃,黑暗条件下温度控制在5-10℃,湿度控制在60%-70%。对菠菜进行施肥,与营养生长期方法一致。
在本次实施案例中,苗期共经历9天,营养生长期共经历20天,收获期为10天,从栽培至收获共39天。
实施案例2
以五个实验组各阶段的光照条件作为单一变量,在植物光学实验室中采用控制变量法栽培五组菠菜,其他无关变量与实施案例中一致,五个实验组中的光照条件如附表1、2、3、4所示,其中第五实验组为自然光照条件下的对照组实验(即光照条件5为对照组)。各实验组产品的农艺性状如附表5所示,植株内其他食用功能成分的含量如附表6所示。
附表1应用实例1光照条件的光谱特征
附表2应用实例2光照条件的光谱特征
附表3应用实例3光照条件的光谱特征
附表4应用实例4光照条件的光谱特征
附表5各实验组的农艺性状
附表6各实验组功能成分的质量百分比
Claims (9)
1.一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,其特征在于:从菠菜种子萌芽开始,按菠菜生长过程分为苗期、营养生长期、收获期三个生长阶段;三个阶段采用不同的光照条件,促进菠菜生长;所述光照条件包括:光源光谱发射峰数量、发射峰所处位置波长、半高宽、相对高度,光照强度,每天光照时间。
2.根据权利要求1所述的一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,其特征在于:菠菜生长过程的三个阶段的划分为:
苗期从菠菜种子萌动时开始,至株高2-4cm,具有两叶一心时止,为期8-10天;
营养生长期从苗期结束时开始,至株高6-8cm,具有五片真叶时止,为期18-25天;
收获期从营养生长期结束时开始,至株高≥10cm即可收获,为期8-12天。
3.根据权利要求2所述的一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,其特征在于:菠菜生长过程各阶段的光照参数分别为:
苗期所用光源光谱包含三个发射峰;其中第一个发射峰位于580-590nm处,半高宽25-45nm,相对高度0.3-0.5;第二个发射峰位于620-640nm处,半高宽30-40nm,相对高度0.9-1.0;第三个发射峰位于700-730nm处,半高宽15-20nm,相对高度0.1-0.2;光照强度:30-40μmol/m2/s;每天光照时间8-10h;
营养生长期所用光源光谱包含三个发射峰,其中第一个发射峰位于440-480nm处,半高宽15-20nm,相对高度0.4-0.6;第二个发射峰位于580-590nm处,半高宽25-45nm,相对高度0.3-0.5;第三个发射峰位于620-640nm处,半高宽30-50nm,相对高度0.9-1.0;光照强度:40-50μmol/m2/s;每天光照时间12-14h;
收获期所用光源光谱包含两个发射峰,其中第一个发射峰位于440-480nm处,半高宽25-35nm,相对高度0.4-0.7;第二个发射峰位于620-640nm处,半高宽30-40nm,相对高度0.8-1.0;光照强度:50-60μmol/m2/s;每天光照时间12-14h。
4.根据权利要求1所述的一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,其特征在于:菠菜生长过程的各阶段所用光源均为可调整光谱的LED植物生长灯。
5.根据权利要求1所述的一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,其特征在于:菠菜生长过程的各阶段的环境温度为:
苗期光照期间15℃-20℃,黑暗条件下8℃-12℃;
营养生长期光照期间18℃-20℃,黑暗条件下8℃-12℃;
收获期光照期间20℃-25℃,黑暗条件下5℃-10℃。
6.根据权利要求1所述的一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,其特征在于:菠菜生长过程的各阶段的湿度为:
苗期的湿度控制在70%-80%,
营养生长期的湿度控制在65%-75%,
收获期的湿度控制在60%-70%。
7.根据权利要求1所述的一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,其特征在于:菠菜生长过程的各阶段的施肥制度为:菠菜生长进入营养生长期后追施氮肥,施氮肥时控制施氮水平为0.25-0.35g/dm2。
8.根据权利要求1所述的一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,其特征在于:菠菜种植所用基质选自腐殖质土,石灰岩,沙土中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法,其特征在于:菠菜种植所用基质的pH值为7.3-8.5。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610537882.4A CN106069144A (zh) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | 一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610537882.4A CN106069144A (zh) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | 一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106069144A true CN106069144A (zh) | 2016-11-09 |
Family
ID=57212622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610537882.4A Pending CN106069144A (zh) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | 一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106069144A (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107493951A (zh) * | 2017-09-30 | 2017-12-22 | 刘哲 | 一种植物种植装置 |
CN108124755A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-08 | 中科稀土(长春)有限责任公司 | 一种植物工厂 |
CN110169351A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-08-27 | 湖南农业大学 | 一种叶菜雾化栽培装置 |
CN110199860A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-06 | 湖南农业大学 | 一种菠菜的雾化栽培方法 |
CN110291897A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-01 | 福建鸿博光电科技有限公司 | 一种针对植物不同时期的光照装置 |
CN111096130A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-05 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种使用ai光谱的无人干预种植系统及其控制方法 |
WO2020133669A1 (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 惠州市康耐特电装有限公司 | 一种植物工厂 |
CN112840987A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 江汉大学 | 一种满足豇豆工厂化生产光需求的调控方法 |
CN113475327A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-10-08 | 杭州师范大学 | 提高设施农业叶菜类蔬菜中叶绿素α的光肥互作种植方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103563101A (zh) * | 2011-03-17 | 2014-02-05 | 瓦洛亚公司 | 用于暗生长箱的植物照明装置和方法 |
CN103563102A (zh) * | 2011-03-17 | 2014-02-05 | 瓦洛亚公司 | 植物照明装置与方法 |
-
2016
- 2016-07-08 CN CN201610537882.4A patent/CN106069144A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103563101A (zh) * | 2011-03-17 | 2014-02-05 | 瓦洛亚公司 | 用于暗生长箱的植物照明装置和方法 |
CN103563102A (zh) * | 2011-03-17 | 2014-02-05 | 瓦洛亚公司 | 植物照明装置与方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
张清华主编: "《蔬菜栽培:北方本 园艺专业用》", 31 December 2001, 中国农业出版社 * |
张雪川等: "《"云上蔬"植物工厂育苗实践》", 《农业工程技术》 * |
马承伟 苗香雯主编: "《农业生物环境工程》", 28 February 2005, 中国农业出版社 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107493951A (zh) * | 2017-09-30 | 2017-12-22 | 刘哲 | 一种植物种植装置 |
CN108124755A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-08 | 中科稀土(长春)有限责任公司 | 一种植物工厂 |
WO2020133669A1 (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 惠州市康耐特电装有限公司 | 一种植物工厂 |
CN110169351A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-08-27 | 湖南农业大学 | 一种叶菜雾化栽培装置 |
CN110199860A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-06 | 湖南农业大学 | 一种菠菜的雾化栽培方法 |
CN110291897A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-01 | 福建鸿博光电科技有限公司 | 一种针对植物不同时期的光照装置 |
CN111096130A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-05 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种使用ai光谱的无人干预种植系统及其控制方法 |
CN111096130B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-27 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种使用ai光谱的无人干预种植系统及其控制方法 |
CN112840987A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 江汉大学 | 一种满足豇豆工厂化生产光需求的调控方法 |
CN113475327A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-10-08 | 杭州师范大学 | 提高设施农业叶菜类蔬菜中叶绿素α的光肥互作种植方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106069144A (zh) | 一种在人工光型植物工厂中种植菠菜的方法 | |
CN106941898A (zh) | 一种红心火龙果的种植方法 | |
CN104303797B (zh) | 一种无公害羽衣甘蓝的大棚栽培方法 | |
CN104472160A (zh) | 一种茶树在树林中的种植方法 | |
CN105409564B (zh) | 一种茶苗的扦插方法 | |
CN105230418A (zh) | 一种优质金花茶的高产种植方法 | |
CN106171809A (zh) | 北方日光温室葡萄头茬果一年两熟种植方法 | |
CN103766187A (zh) | 红心猕猴桃的种植方法 | |
CN103404443B (zh) | 一种红花木莲叶插育苗的方法 | |
CN105613192A (zh) | 一种提升无花果甜度的种植方法 | |
CN104303812A (zh) | 一种茄子的种植方法 | |
CN106961974A (zh) | 一种富硒大米的种植及生产方法 | |
CN106171397A (zh) | 一种金线莲在人工光型植物工厂中的栽培方法 | |
CN107306625A (zh) | 一种高产火龙果的种植方法 | |
CN104871753B (zh) | 一种红香椿育苗方法 | |
CN107347561A (zh) | 果树的伞式钢构树气雾栽培法 | |
CN103314731A (zh) | 一种火龙果的种植方法 | |
CN1714618A (zh) | 盆栽梅花快速生产方法 | |
CN110073875A (zh) | 一种富硒芒果的高产种植方法 | |
CN108401813A (zh) | 一种富硒菠萝优质丰产栽培方法 | |
CN106883070A (zh) | 一种富硒苹果种植方法 | |
CN107223512A (zh) | 一种观赏用元宝枫实生苗的繁育和壮苗方法 | |
CN106034619A (zh) | 一种冬瓜的种植方法 | |
CN102499001A (zh) | 一种防治马牙枣裂果的方法 | |
CN105027889A (zh) | 一种高海拔高紫外线低温下黄金芽茶叶的种植方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161109 |