CN106455503B - 室内水培园艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由种子生长植物的水培方法。在该方法中，在不同的光合光子通量密度下进行了不同的生长期，优选地在红色、蓝色、绿色和可选的黄色光彼此的具体调节比例下进行。在一些实施方式中，灌溉是通过涨落事件实现的。

Description

室内水培园艺方法

技术领域

本发明涉及由种子生长(种植)植物的水培方法(水栽方法)。

背景技术

如今，为了食用和装饰的目的而在室内生长植物变得越来越流行。因此，各种园艺和植物生长设备是可用的。

通常，初学者可能偏好购买已经长成的花卉和厨房植物，诸如草本植物。提供了设备用于延长厨房植物的寿命，但在大多数情况下，它们最多可以在几天至几个星期内保持活力。

更资深的栽培者可能偏好由种子生长植物。然而，住所室内温度和光照条件不适合获得强健、茁壮和有活力的幼苗。因此，为了满足植物的需求并获得有活力的幼苗和成熟的植物，需要较为精细的生长方法和设备。

水培是指在没有土壤的情况下在水和营养物的液体溶液中栽培植物。不幸的是，目前可用的水培方法和设备存在若干缺点。这些设备通常不美观或噪声大，或者它们只提供次优的光照条件。此外，这些设备针对的是最资深的栽培者并且需要特殊技能。

因此，本领域需要用于室内园艺的甚至更加精细但简单和/或自动化的方法和设备。

发明内容

在一方面，本发明提供了一种在室内由种子生长(种植)植物的水培方法。该方法包括下述步骤：i)提供种子；ii)在40μmol m^-2s^-1至140μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度(光合光量子通量密度，PPFD)下使种子发芽；iii)在190μmol m^-2s^-1至450μmol m^-2s^-1的PPFD下使已发芽的种子生长为幼苗；iv)在210μmol m^-2s^-1至450μmol m^-2s^-1的PPFD下使幼苗经过营养期生长为成熟植物，并进一步在230μmol m^-2s^-1至700μmol m^-2s^-1的PPFD下使其经过强营养期；以及v)在30μmol m^-2s^-1至150μmol m^-2s^-1的PPFD下保持成熟植物。

取决于待生长的植物，该方法还可以包括下述步骤：在240μmol m^-2s^-1至700μmolm^-2s^-1的PPFD下使成熟植物生长经过花期和/或在240μmol m^-2s^-1至460μmol m^-2s^-1的PPFD下使成熟植物生长经过生殖期。

在从属权利要求中给出了本发明的一些具体实施方式。

根据下文附图、详细描述和实施例，本发明的其他目的、实施方式、细节和优点将变得明显。

附图说明

在下文中，将参照附图通过优选的实施方式来更详细地描述本发明，在附图中：

图1是光合植物色素的吸收光谱的示意图。

图2示出了实施例中根据本发明的方法的用于生长罗勒属植物的光照和灌溉条件。

图3是五月份在芬兰南部在窗台上生长2.5周的罗勒属植物的照片。

图4是罗勒属植物的照片，该罗勒属植物与图1同一天开始栽培，但通过本发明的方法生长。

具体实施方式

本发明涉及一种在最终用户环境诸如住宅、餐厅和机构厨房中生长植物的水培方法，诸如，多叶蔬菜(绿叶蔬菜)、蔬菜类水果、其他水果或花卉。

如本文所用的，术语“多叶蔬菜”是指其叶和茎被用作食物的植物。该术语包括：青菜或多叶蔬菜，诸如，莴苣(如，皱叶莴苣、荷兰莴苣、茎用莴苣、结球莴苣和萝蔓莴苣)；菠菜(如，嫩菠菜和番杏)；小白菜；塌棵菜；日本芜菁；小松菜；紫苏；莙荙菜；以及草本植物，诸如芝麻菜(如，火箭菜)；罗勒属植物(如，香草罗勒、肉桂罗勒、柠檬罗勒、红圣罗勒、泰国罗勒和灌木罗勒)；百里香；欧芹；薄荷(如，绿薄荷、胡椒薄荷和苹果薄荷)；迷迭香；芫荽；墨角兰；牛至以及鼠尾草。

如本文所用的，术语“蔬菜类水果”指的是像蔬菜一样使用但在植物学上是水果的植物。该生长物(种植物)的非限制性实例包括番茄、黄瓜、红辣椒和辣椒。

如本文所用的，术语“需要密集光照的植物”是指为了其发育、生长和健康的需要密集光照的蔬菜类水果、其他水果和植物，诸如药用大麻。

待通过本发明的方法生长的适合花卉包括但不限于一年生花卉，诸如，紫罗兰(如，族生堇菜，香堇菜和野生三色堇)、美国红花、矢车菊和金盏花。

如本文所用的，术语“水培”是指一种在没有土壤的情况下在水和营养物的液体溶液中生长植物的方法。在无土栽培中，人工培养基可以用来为待发芽的种子和任何由此发育的幼苗或成熟植物提供机械支撑。

如本文所用的，术语“雾培”是指水培的一种精细形式，其中，将富含营养物的雾，即含有营养物与空气的大量水分，以特定的间隔喷洒至根部。

因此，待通过本发明的方法发芽和生长的任何种子可以设置嵌入到种子盒内，该种子盒通常由足够坚固以支撑种子的材料制成。另外，该材料应具有多孔性和保水性的特性，这些特性允许液体营养溶液流动至植物根部，但这些特性能防止根部不断地浸泡在溶液中，这样的不断浸泡使根部倾向于腐烂。

种子盒的形式和尺寸可能会有所不同，但是它通常为圆筒。如本领域技术人员容易理解的，该种子盒可以由各种不同的材料组成。适合的非有机材料(无机材料)的非限制性示例包括矿物棉或矿物纤维，诸如矿石棉或岩棉，包括例如玄武岩或珍珠岩。然而，矿石棉是优选的材料。另一种优选的材料是泥炭藓，这是由于其防腐和抗菌性能。也可以使用其他有机材料，如木纤维、亚麻纤维、椰壳纤维等。

如有需要，种子盒的顶表面可以包括不透光或不透明的盖子。盖子的目的之一是当种子盒的顶部暴露于光和湿度时，防止藻类和霉菌在种子盒的顶部生长。另一个目的是在种子盒内维持适当的水分，因此，防止种子在发芽过程中干枯。当生长(种植)种子发芽期较长时，这些方面是特别重要的。盖子可以由水分散性材料制成，诸如棉纸，该棉质不会防止植物发育生长。

由种子生长植物可以分为不同的阶段(时期)。如本文所用的，第一阶段被称为“发芽”，发芽是种子发育成幼苗的过程。通常，当向种子提供水时，发芽开始。结果，水解酶变得活跃，并且它们开始将储存在种子内的营养物质储备(诸如淀粉、蛋白质或油)分解成用于生长过程的能量和代谢有用的化学物质。另外，水的摄取会导致种皮的肿胀和破裂。幼苗从种皮冒出的第一部分是根部，随后是芽，最后是子叶(seed leaves)(即，子叶(cotyledons))。此时，种子的营养物质储备通常已耗尽，并且未来继续生长所需的能量是通过光合作用提供的。如本文所用的，子叶的出现结束发芽期。发芽期的持续时间的典型的非限制性示例为约七天至约十天。

植物生长的第二阶段被称为“幼苗期”，并且如本文所用的，幼苗期从出现子叶持续到幼苗的高度约几厘米，诸如三厘米。如本领域技术人员容易理解的，取决于例如植物物种，确切的尺寸可能会有所不同。在任何情况下，所有的幼苗都含有丰富的营养物，并且它们通常被视为美食。

植物的生命中的下一生长阶段被称为“营养期”和“强营养期”。根据生长速率对这两个生长期进行区分。在早期的营养期，即滞后期，植物生长的速率是缓慢的。然而，在强营养期，生长速率以指数速率迅速增加。在这两个时期，为了在下一阶段开始之前尽可能地生长，植物在光合作用方面非常活跃，这取决于待生长的植物，下一时期是花期、生殖期或保持期。植物将生长经过哪些适合阶段对本领域技术人员而言是很明显的。

有时，可能很难在强营养期、花期和生殖期之间划出任何精确的界线。例如，植物的不同部分可能处于不同的生长期，而且取决于物种，花期的第一周实际上更可能是茎和叶快速伸长和生长的营养期。

如本文所用的，术语“生殖期”指其中植物的能量主要是集中于形成果实的生长期。因此，将这一时期包括在本发明的方法中特别适用于蔬菜类水果，诸如番茄、黄瓜、红辣椒和辣椒。

如本文所用的，术语“保持期”指一种停滞的时期，其中植物不再显著伸长。这个时期也可以被称为“维持”或“收获”期。

本发明的生长方法可以包括所有上述时期或仅其中的一些。换言之，该方法可以仅包括发芽期，或者该方法可以包括从发芽到幼苗期、早期营养期、强营养期或者花期或保持期的时期。因此，本发明的方法可用于获得发芽的种子、芽、幼苗或成熟植物。在每种情况下，用于本发明方法的起始物料都是植物种子，优选地被设置在种子盒中。

植物需要能量来生长和发育。能量从阳光通过光合作用获得，光合作用是植物中存在的叶绿素(即，绿色素)利用光能将水和二氧化碳转化为单糖和氧气的方法。然后，利用这些单糖来形成待用作植物的能量储备或结构成分的更复杂的糖和淀粉。对于光合作用，植物能够在400纳米至700纳米的波长范围内使用阳光，这差不多对应于人眼可见的光的范围。这部分的光谱被称为光合有效辐射(PAR)，并且其只占太阳能的37％，62％的太阳能处于红外线波长(>700nm)内，而剩余的1％处于紫外线波长(200nm至400nm)内。

在植物中，叶绿素a是光合作用中涉及的主要色素，而叶绿素b用作辅助色素，并且拓宽了光合作用期间吸收的光的光谱。在表1和图1中汇总了光合植物色素及其吸收光谱。叶绿素a在约400nm至450nm的波长以及650nm至700nm的波长时具有吸收峰；叶绿素b在450nm至500nm以及600nm至650nm时具有吸收峰。蓝色光谱，即约400nm至500nm，更具体地约420nm至约480nm，主要负责营养叶生长。红色光谱，即约600nm至700nm，更具体地约640nm至690nm，进而对发芽和根部发育特别重要。此外，当与蓝光结合时，红光促进开花。另一方面，植物在绿-黄区域吸收不良，反而会反射。这就是为什么植物对人眼呈现绿色的原因。

表1.光合色素以及蓝色、绿色和红色光谱的影响的总结

根据上文，本发明的方法利用一个或多个人工光源，诸如发光二极管(LED)，其被设计成通过发射适合光合作用的电磁频谱以刺激植物生长和发育。虽然植物对绿色光吸收不良，但绿色光谱，即约500nm至600nm，更具体地约510nm至约540nm，可以用于加强植物所反映的绿色，特别是在本发明的方法的营养生长和维持期。将绿色光谱包括在植物光中对于提供对人眼愉快且美观的整体光照颜色是特别重要的。已证实人类在蓝红色的光照条件下感觉不适。因此，绿色光对人类的健康是很重要的。

在某种程度上叶绿素b会吸收黄-橙色光。因此，如有需要，待在本发明的方法中使用的植物光还可以包括黄色光谱，即约560nm至约620nm。

待在本发明的方法中使用的人造光源可以设置在可调节地定位在待生长的植物上方的光单元中。

在优选的实施方式中，单独的发光二极管(LED)可用于以任意期望的组合在本发明的方法中待使用的光谱范围中的每一种。在更优选的实施方式中，每株植物均在红色发光二极管、蓝色发光二极管和绿色发光二极管下生长，取决于生长期和/或栽培的植物的需要，可以调节这些发光二极管彼此之间的比例水平。可以线性地或阶梯式地调节这些光的光谱特性。

LED发出的光的波长以及因此光的颜色能够通过控制流过LED的电流进行调节。LED的峰值波长可以在LED技术的限值范围内移动。因此，可以调节具有不同主波长的LED，以共同覆盖主波长之间的光谱范围以及更宽的光谱范围。

除了适当的光谱范围以外，用于植物的人工光源还必须提供足够的光强度，以满足植物的需求。如本领域众所周知的，在LED技术中，发射的光的强度能够通过控制通过LED的电压进行调节。

光合有效辐射(PAR)通常被量化为μmol光子m^-2s^-1(每平方米每秒光子微摩尔)，其是光合光子通量密度(PPFD)的计量单位。在南半球，在夏季的中午，全日照为约2000PPFD，而在冬季为约1000PPFD。通常，植物需要约200μmol m^-2s^-1至约700μmol m^-2s^-1的PPFD以供它们的生长和发育。更具体地，许多多叶蔬菜，诸如生菜、莴苣和草本植物需要约200μmol m^{- 2}s^-1至约400μmol m^-2s^-1的PPFD，而许多蔬菜类水果或其他植物需要密集的光，诸如番茄、辣椒、红辣椒和药用大麻，需要约400μmol m^-2s^-1至约700μmol m^-2s^-1的PPFD。值得注意的是，室内典型的光照条件等于约15μmol m^-2s^-1。因此，由人工光源提供的充足的光强度对于生长出味美或繁盛的健康茁壮的成熟植物是很重要的。然而，许多目前可用的室内园艺设备无法满足充足光强度的要求。

在本发明的方法中，取决于待生长植物的生长期和/或要求，约100μmol m^-2s^-1至约400μmol m^-2s^-1的PPFD被用于许多多叶蔬菜、草本植物、花卉等。在一些优选的实施方式中，在发芽期使用约40μmol m^-2s^-1至约140μmol m^-2s^-1的PPFD，在幼苗期使用约190μmol m^{- 2}s^-1至约370μmol m^-2s^-1的PPFD，在早期营养期使用约210μmol m^-2s^-1至约410μmol m^-2s^-1的PPFD，在强营养期使用约230μmol m^-2s^-1至约450μmol m^-2s^-1的PPFD，在可能的花期使用约240μmol m^-2s^-1至约460μmol m^-2s^-1的PPFD，在可能的生殖期使用约240μmol m^-2s^-1至460μmol m^-2s^-1的PPFD，和/或在保持期使用约30μmol m^-2s^-1至140μmol m^-2s^-1的PPFD。在表2中示出了不同光谱之间的优选比例和更优选比例的非限制性示例。

表2.多叶蔬菜、草本植物和花卉在不同生长阶段的优选光照参数

在本发明的方法中，取决于待生长植物的生长期和/或要求，约300μmol m^-2s^-1至约700μmol m^-2s^-1的PPFD用于需要密集的光生长的许多蔬菜类水果或其他植物。在一些优选的实施方式中，在发芽期使用约40μmol m^-2s^-1至约140μmol m^-2s^-1的PPFD，在幼苗期使用约300μmol m^-2s^-1至约450μmol m^-2s^-1的PPFD，在早期营养期使用约300μmol m^-2s^-1至约450μmol m^-2s^-1的PPFD，在强营养期使用约350μmol m^-2s^-1至约700μmol m^-2s^-1的PPFD，在可能的花期使用约350μmol m^-2s^-1至约700μmol m^-2s^-1的PPFD，在生殖期使用约300μmol m^-2s^-1至约450μmol m^-2s^-1的PPFD，和/或在保持期使用约30μmol m^-2s^-1至约140μmol m^-2s^-1的PPFD。在表3中示出了不同光谱之间的优选比例和更优选比例的非限制性示例。

表3.需要密集的光的蔬菜类水果和其他植物(如西红柿、辣椒、黄瓜、药用大麻)在不同生长期的优选光照参数

影响植物的生长和发育的其他参数是“光的持续时间”，其指的是24小时内植物暴露在光下的时间段。通常但不一定，在本发明的生长方法中光的持续时间可以在12至24小时之间变化，这取决于不同的变量，诸如讨论中的植物物种和生长期。在一些优选的实施方式中，光的持续时间可以独立变化，在发芽期为约12至约16小时，在幼苗期为约16至约24小时，在早期营养期为约16至约24小时，在强营养期为约16至约24小时，在花期为约16至约24小时(如适用)和/或在保持期为约12至约16小时。需要长时间暴露于光下的植物的非限制性实例包括番茄、辣椒、红辣椒和药用大麻。

在本发明中，从一个生长期到另一个生长期的过渡需要调节光，如上所述。调节可以以不同的方式手动或自动进行。例如，可以根据通过机器视觉、三维测量、红外测量、叶绿素测量、超声测量、质量测量等测量幼苗或植物的生长的高度进行自动调节。手动调节可以通过例如使用一个或多个延伸部分实现，诸如智能延伸部分，其将光源向上提升，提供更多的空间使植物伸长，并且同时调节人工植物光的强度和光谱特性。对于培养目的而言，手动调节是特别理想的。因此，可能会研究不同的光照条件对植物生长的影响。

如上所述，光合作用需要二氧化碳。通常，当在开放园艺设备中在家庭环境下进行本发明的植物生长方法时，无须为植物供给二氧化碳。这是因为最终用户自身在呼吸时会产生足量的二氧化碳。然而，如果大规模地进行本发明的方法，优选地是在封闭的设备中进行，可以在约340ppm至约1000ppm的二氧化碳下生长植物。如有需要，可以针对不同的生长期在该范围内独立地选择较具体的值。

由于本发明的方法是在室内进行的，因此通常不需要进行温度调节。然而，取决于待生长植物的具体要求，本发明的方法可以包括在本发明的方法的一个或多个生长期进行升温或降温。例如，一些植物物种在凉爽或者甚至寒冷的环境中会更好地发芽。

除了适当和充足的光辐照以外，植物为了它们的生长和发育还需要水。在一些实施方案中，本发明的方法依靠水培的基本类型之一，即潮起潮落，又称潮汐。在该系统中，水培溶液，即水和营养物，被定期泵送至种子盒或待生长植物，并且允许水培溶液回漏至下方的储液器中。一天会重复几次潮起潮落周期，如两次至四次，这取决于下述变量，诸如温度、生长期和待生长植物的具体要求。在一些优选的实施方式中，在发芽期灌溉从两天一次到一天一次，在幼苗期是一天一次到一天两次，在早期营养期是一天两次到一天六次，在强营养期是一天六次到一天十次，在花期和生殖期(如适用)是一天六次到一天十次，以及/或者在保持期是三天一次到六天一次。然而，本方法并不限于任何特别的灌溉计划。

潮起潮落布置(设施)是传统上只在温室内使用的专业灌溉系统。然而，本发明的方法将传统的水培与涨落布置结合成封闭的、自动化的系统，该系统容易使用，且适合于最终用户环境。

潮起潮落布置提供若干优点。例如，根部不始终浸泡在水中，因此，腐烂的风险被最小化。此外，由于泵一天仅使用几次，因此与许多当前可用的家用园艺设备相比，该方法是没有记载的方法。可以线性地或阶梯式地调节泵的操作。

在一些其他实施方式中，本发明的方法依靠雾培法。在该系统中，雾培溶液，即水、营养物和空气，被定期喷洒至种子或待生长植物的根部。可以根据不同的变量，诸如温度、生长期和待生长植物的具体要求，自由地调节喷洒间隔。

与潮起潮落布置相同，雾培布置提供若干优点。例如，根部不始终浸泡在水中，因此，腐烂的风险被最小化。此外，由于泵一天仅使用几次，与许多当前可用的家用园艺设备相比，该方法是没有记载的方法。可线性地或阶梯式地调节泵的操作。

本发明的方法可以涉及一种机构，当在向系统添加水时，该机构通过例如声音或灯光指示器发出警报。

如本领域技术人员容易理解的，本发明的方法中待使用的营养成分可能会有所不同，这取决于不同的变量，诸如讨论中的待生长的植物物种和生长期。在尤其适合生长草本植物的优选营养成分中，氮(N)、磷(P)和钾(K)分别以11:3:21的比例存在。通常，氮对于促进叶片和植物的光合作用和生长是重要的；磷对于促进根部的生长、开花和代谢过程是重要的；而钾对于植物抗逆性是关键的，并且对于调节植物细胞内外的水压是重要的。优选营养成分中待包含的适当微量元素对本领域技术人员是很明显的。

光照和浇水都可以手动或自动调节。对于培养目的而言，手动调节是特别理想的。因此，可能会研究不同光照和浇水条件对植物生长的影响。

另外，光和灌溉均可以设置为所谓的假日模式，假日模式为待生长植物提供充足的光和水，以使植物保持存活状态但不显著生长。

在室内园艺中，藻类的形成是特别的问题。在本发明的方法中，可以通过不同的方式避免该问题。在实施方式中，紫外光用于杀死在水培或雾培溶液的储液器中形成的任何藻类。由于藻类繁殖需要光照，所有防止其生长的一种方式是利用非透明材料建造储液器。

通常，本发明的方法可以在设备中进行，设备的形式和尺寸可能会有所不同。在实施方式中，设备是案台式花园，特别适合于家庭使用。在一些其他实施方式中，设备是多层堆叠系统，如植物工厂，特别适合在需要较大产量的环境里使用。这种环境的非限制性示例包括餐馆和机构厨房。

本发明的方法的优点之一是可以获得高产量，且碳足迹低。因此，本发明的方法是环境健康的。这至少在一定程度上是环境健康的，这是因为本发明的方法不需要升温、降温或添加CO₂。世界上最高效的温室能够生产产量大约为80kg m^-2至100kg m^-2的生菜。而本发明的方法可以生产大约60kg m^-2的生菜，其中能量消耗仅为上述世界最高效温室的能量的十分之一。更一般地说，本发明的方法能够利用比传统温室少90％的能量生产一公斤的绿色蔬菜质量。因此，本发明的方法是非常节能的，并且可以用于城市环境中分散的食品生产。

本发明的另一个优点是，对食物生产无需杀虫剂或杀菌剂。这是因为例如该方法在室内封闭的灌溉系统内进行，灌溉系统可以设置有紫外线杀菌，并且种子盒的材料，诸如岩棉，是纯净无菌的。

实施例

下面的实施例是在5月份在芬兰南部进行的。

罗勒种子被嵌入了八个由岩棉制成的种子盒内。种子盒中的四个被放置在塑料容器中，而其余四个种子盒被放置在案台大小的园艺设备中，该园艺设备被设计成执行本发明的植物生长方法。塑料容器放在南面的窗台上，而园艺设备的人工光按照图2所示进行调节。

两个系统均以相同的频率灌溉，但在园艺设备中利用了潮起潮落灌溉。

与在窗台上执行的方法相比，通过本发明的方法发芽率提高了20％至30％。图3和图4分别示出了窗台方法和本发明的方法开始后2.5周时拍摄的照片。很明显，图3中所示的幼苗活力不足，无法产生收成。另一方面，当拍摄照片时，通过本发明培育的罗勒幼苗已经强健、茁壮、有活力并且美味。

对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术进步，本发明的概念可以以各种方式实施。本发明及其实施方式并不限于上述实施例，而可以在权利要求的范围内变化。

Claims (23)

1.一种在室内由种子生长植物的水培方法，包括：

i)提供种子；

ii)在40μmol m^-2s^-1至140μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下使所述种子发芽；

iii)在190μmol m^-2s^-1至450μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下使已发芽的种子生长为幼苗；

iv)使所述幼苗在210μmol m^-2s^-1至450μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下经过营养期，并且进一步在230μmol m^-2s^-1至700μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下经过强营养期生长为成熟植物；以及

v)在30μmol m^-2s^-1至150μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下保持所述成熟植物。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：在240μmol m^-2s^-1至700μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下使所述成熟植物生长经过花期。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：在240μmol m^-2s^-1至460μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下使所述成熟植物生长经过生殖期。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤iii)在190μmol m^-2s^-1至370μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下进行，步骤iv)在所述营养期在210μmol m^-2s^-1至410μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下进行，并且进一步在所述强营养期在230μmol m^-2s^-1至450μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下进行，并且步骤v)在30μmol m^-2s^-1至140μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下进行。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，

在步骤ii)中，20μmol m^-2s^-1至60μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于640nm至690nm的红色光谱中，并且20μmol m^-2s^-1至80μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于400nm至480nm的蓝色光谱中；

在步骤iii)中，70μmol m^-2s^-1至110μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于640nm至690nm的红色光谱中，90μmol m^-2s^-1至170μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于400nm至480nm的蓝色光谱中，30μmol m^-2s^-1至70μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于510nm至540nm的绿色光谱中，并且0μmol m^-2s^-1至20μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于560nm至620nm的黄色光谱中；

在步骤iv)的所述营养期，80μmol m^-2s^-1至120μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于640nm至690nm的红色光谱中，100μmol m^-2s^-1至180μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于400nm至480nm的蓝色光谱中，30μmol m^-2s^-1至80μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于510nm至540nm的绿色光谱中，并且0μmol m^-2s^-1至30μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于560nm至620nm的黄色光谱中；

在步骤iv)的所述强营养期，60μmol m^-2s^-1至120μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于640nm至690nm的红色光谱中，120μmol m^-2s^-1至190μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于400nm至480nm的蓝色光谱中，30μmol m^-2s^-1至80μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于510nm至540nm的绿色光谱中；和/或

在步骤v)中，10μmol m^-2s^-1至50μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于640nm至690nm的红色光谱中，10μmol m^-2s^-1至50μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于400nm至480nm的蓝色光谱中，并且10μmol m^-2s^-1至40μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于510nm至540nm的绿色光谱中。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，20μmol m^-2s^-1至60μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于560nm至620nm的黄色光谱中。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，还包括以下步骤：在240μmol m^-2s^-1至460μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下使所述成熟植物生长经过花期和/或生殖期。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述花期和/或生殖期，100μmol m^-2s^-1至160μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于640nm至690nm的红色光谱中，90μmol m^-2s^-1至160μmolm^-2s^-1的光合光子通量密度处于400nm至480nm的蓝色光谱中，30μmol m^-2s^-1至80μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于510nm至540nm的绿色光谱中。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，20μmol m^-2s^-1至60μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于560nm至620nm的黄色光谱中。

10.根据权利要求4所述的方法，其中，所述植物为草本植物。

11.根据权利要求4所述的方法，其中，所述植物为多叶蔬菜或花卉。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤iii)在300μmol m^-2s^-1至450μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下进行，步骤iv)在所述营养期在300μmol m^-2s^-1至450μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下进行，并进一步在所述强营养期在350μmol m^-2s^-1至700μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下进行，并且步骤v)在100μmol m^-2s^-1至150μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下进行。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，

在步骤iii)中，100μmol m^-2s^-1至200μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于640nm至690nm的红色光谱中，100μmol m^-2s^-1至200μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于400nm至480nm的蓝色光谱中，50μmol m^-2s^-1至100μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于510nm至540nm的绿色光谱中，并且0μmol m^-2s^-1至20μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于560nm至620nm的黄色光谱中；

在步骤iv)的所述营养期，100μmol m^-2s^-1至200μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于640nm至690nm的红色光谱中，100μmol m^-2s^-1至180μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于400nm至480nm的蓝色光谱中，50μmol m^-2s^-1至100μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于510nm至540nm的绿色光谱中，并且0μmol m^-2s^-1至30μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于560nm至620nm的黄色光谱中；

在步骤iv)的所述强营养期，150μmol m^-2s^-1至300μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于640nm至690nm的红色光谱中，120μmol m^-2s^-1至190μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于400nm至480nm的蓝色光谱中，80μmol m^-2s^-1至180μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于510nm至540nm的绿色光谱中；和/或

在步骤v)中，40μmol m^-2s^-1至80μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于640nm至690nm的红色光谱中，40μmol m^-2s^-1至80μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于400nm至480nm的蓝色光谱中，并且10μmol m^-2s^-1至40μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于510nm至540nm的绿色光谱中。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，20μmol m^-2s^-1至60μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于560nm至620nm的黄色光谱中。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，还包括以下步骤：在350μmol m^-2s^-1至700μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下使所述成熟植物生长经过花期。

16.根据权利要求15的方法，其中，100μmol m^-2s^-1至160μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于640nm至690nm的红色光谱中，120μmol m^-2s^-1至190μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于400nm至480nm的蓝色光谱中，80μmol m^-2s^-1至180μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于510nm至540nm的绿色光谱中。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，20μmol m^-2s^-1至60μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于560nm至620nm的黄色光谱中。

18.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，还包括以下步骤：在300μmol m^-2s^-1至450μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度下使所述成熟植物生长经过生殖期。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，100μmol m^-2s^-1至200μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于640nm至690nm的红色光谱中，100μmol m^-2s^-1至180μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于400nm至480nm的蓝色光谱中，50μmol m^-2s^-1至100μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于510nm至540nm的绿色光谱中，并且0μmol m^-2s^-1至30μmol m^-2s^-1的光合光子通量密度处于560nm至620nm的黄色光谱中。

20.根据权利要求12所述的方法，其中，所述植物为需要密集光照的蔬菜类水果或其他植物。

21.根据权利要求1所述的方法，其中，所述种子被设置在种子盒内。

22.根据权利要求1所述的方法，其中，通过涨落事件给待生长的所述种子或植物浇水。

23.根据权利要求1所述的方法，其中，通过雾培法给待生长的所述种子或植物浇水。

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