CN106665319B - 一种生菜类蔬菜的栽培光环境和栽培方法 - Google Patents

一种生菜类蔬菜的栽培光环境和栽培方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生菜类蔬菜的栽培光环境，在该光环境中，波长为380‑399nm的光量子数占比≤0.1％、波长为400‑499nm的光量子数所占比例为13‑15％、波长为500‑599nm的光量子数占比为17‑19％、波长为600‑699nm的光量子数占比为50‑55％、波长为700‑780nm的光量子数占比为13‑17％；其中，在400‑499nm波段中波长为436nm的光量子数的占比≥1.2％，波长为480nm光量子数的占比≥0.85％；在600‑699nm波段中，波长为630nm的光量子数的占比≥0.78％，波长为660nm的光量子数的占比≥1.35％；波长为730nm的光量子数在700‑780nm波段中的占比≥1.35％。

Description

一种生菜类蔬菜的栽培光环境和栽培方法
技术领域
本发明涉及一种植物的栽培光环境，尤其涉及一种生菜类蔬菜的栽培光环境。
背景技术
在人工光型密闭式植物工厂中，采用人工光源代替太阳光作为植物生长的动力来源，为植物生长提供光环境，目前叶菜蔬菜栽培主要使用传统荧光灯，其光谱是依据人眼对光的选择性设计，产品设计满足“光度系统”评价体系，而对于植物并不适用，光谱中部分波段非植物生长需要，极大浪费光能，加重植物工厂的运营成本，同时荧光灯存在能耗高、寿命短、易破碎等许多缺点。随着半导体技术的发展，诸多科研团队结合LED技术优势开展相关研究，如CN201320601030.9“蔬菜生长灯”、CN201510560130.5“一种包含促进植物生长的LED复合全光谱”、CN201510769588.1“具有连续光谱的LED植物生长灯”、CN102084793A“一种促进或控制植物生长的LED灯光谱配比方法”、CN102210239A“植物生长调节灯”等，均公开植物光源相关成果，提到采用不同波段的LED芯片或结合荧光粉技术配制植物生长光谱，但是对于实际应用，依然存在问题：1.对植物照明光源或光谱没有采用“光量子度量系统”，误导使用者；2针对具体植物种类并没有提出具体光谱能量分布；3.针对具体植物种类并没有提出具体光照强度。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题是提供一种生菜类蔬菜的栽培光环境，提出一种专门为生菜类蔬菜生长阶段应用的光环境，包括光谱形态及光照强度。
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种生菜类蔬菜的栽培光环境，在该光环境中，波长为380-399nm的光量子数所占比例≤0.1％、波长为400-499nm的光量子数所占比例为13-15％、波长为500-599nm的光量子数所占比例为17-19％、波长为600-699nm的光量子数所占比例为50-55％、波长为700-780nm的光量子数所占比例为13-17％；
其中，在400-499nm波段中，波长为436nm的光量子数的占比≥1.2％，波长为480nm光量子数的占比≥0.85％；在600-699nm波段中，波长为630nm的光量子数的占比≥0.78％，波长为660nm的光量子数的占比≥1.35％；在700-780nm波段中，波长为730nm的光量子数的占比≥1.35％。
在一较佳实施例中：该光环境中的光照强度满足：在生菜类蔬菜表面的光量子密度达到200-250umo/m2*s。
本发明还提供了一种生菜类蔬菜的栽培方法，包括如下步骤：
1)将经过育苗的生菜类蔬菜幼苗分栽到水培模组设备上；所述蔬菜幼苗的根部至少有三分之二浸入到营养液中；所述营养液的PH值为6.5-7.5，EC值为1.2-1.8，液温18-22℃，溶氧量5-6mg/L；
2)生菜类蔬菜幼苗的种植环境温度控制在20-23℃，空气湿度控制在60-70％；
3)利用水培模组的光环境供应系统对生菜类蔬菜幼苗提供完全人工光环境进行照射，光照周期为8-12h/d；在该光环境中，波长为380-399nm的光量子数所占比例≤0.1％、波长为400-499nm的光量子数所占比例为13-15％、波长为500-599nm的光量子数所占比例为17-19％、波长为600-699nm的光量子数所占比例为50-55％、波长为700-780nm的光量子数所占比例为13-17％；
其中，在400-499nm波段中，波长为436nm的光量子数的占比≥1.2％，波长为480nm光量子数的占比≥0.85％；在600-699nm波段中，波长为630nm的光量子数的占比≥0.78％，波长为660nm的光量子数的占比≥1.35％；在700-780nm波段中，波长为730nm的光量子数的占比≥1.35％。
在一较佳实施例中：所述水培模组的光环境供应系统与蔬菜幼苗之间的距离可调，从而改变光环境中对蔬菜幼苗的光照强度。
在一较佳实施例中：该光环境中的光照强度满足：在生菜类蔬菜表面的光量子密度达到200-250umo/m2*s。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
本发明提供了一种生菜类蔬菜的栽培光环境，该光环境相比于传统荧光灯光谱，降低了生菜类蔬菜生长需求低的光波能量比例，提高了其需求高的光波能量比例，保持其他生长条件且光照强度相同环境下，可增产至少10％。
附图说明
图1为本发明优选实施例1的光谱分布图；
图2为本发明优选实施例2的光谱分布图。。
具体实施方式
下文通过附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
将规格相同的绿蝶幼苗A组，分栽到专用的水培设备上，设置光环境参数为：光谱A如下表所示、光照强度240umol/m2*s、光照周期8h/d,环境温度为20-23℃；水培中使用的营养液参数为：PH值为6.5-7.5，EC值控制在1.2-1.5，液温20-22℃，溶氧量5-6mg/L分栽时间18天，采用Philips-T5荧光灯为对照试验，增产11％：
波长(nm) 光量子数分布比例 光照强度(umol/m<sup>2</sup>*s)
380-399 0.05％ 0.12
400-499 13.65％ 32.67
500-599 18.52％ 44.45
600-699 54.07％ 129.77
700-780 13.71％ 32.90
436 1.22％ 0.40
480 0.89％ 0.30
630 0.79％ 1.03
660 1.87％ 2.43
730 1.38％ 0.45
波长为400-499nm的光量子数占比为13.65％，600-699nm光量子数占比54.07％，合适的红光与蓝光比例，有利于叶绿素的合成和类囊体膜色素蛋白复合体的结构与功能关系的发生，促进蔬菜的光合作用效率和提高蔬菜的产量；波长为500-599nm光量子数占比18.52％，增强下层蔬菜叶片获得的光强，提升光合速率，提高蔬菜产量。
更进一步，在400-499nm波段中，波长为436nm的光量子数的占比为1.22％，波长为480nm的光量子数的占比为0.89％，增强叶绿素a和b在蓝光区的吸收波长，表现为强的光合作用及高效光能利用率；
在600-699nm波段中，波长为630nm的光量子数的占比为0.79％，波长为660nm的光量子数的占比为1.87％，增强叶绿素a和b在红光区的吸收波长，表现为强的光合作用及提高蔬菜产量；
在700-780nm波段中，波长为730nm的光量子数的占比为1.38％，有益于改善蔬菜形态，提升品相；
实施例2
将规格相同的绿蝶幼苗B组，分栽到专用的水培设备上，设置光环境参数为：光谱B如下表所示、光照强度240umol/m2*s、光照周期8h/d,环境温度为22-23℃，水培中使用的营养液参数为：PH值为6.5-7.5，EC值为1.2-1.5，液温20-22℃，溶氧量5-6mg/L分栽时间18天，采用Philips-T5荧光灯为对照试验，增产12.4％：
波长(nm) 光量子数分布比例 光照强度(umol/m2*s)
380-399 0.05％ 0.12
400-499 13.45％ 32.28
500-599 18.65％ 44.76
600-699 50.90％ 122.16
700-780 16.95％ 40.68
436 1.23％ 0.40
480 0.88％ 0.28
630 0.89％ 1.08
660 1.37％ 1.67
730 1.39％ 0.56
实施例1和2的试验结果记录如下表：
Figure GDA0002565259200000051
从上面的记录结果可以得出，采用本发明提出的栽培光环境进行照明，比起传统的光照形式来看，减小了电功率，但是增加了生菜类蔬菜的产量，具备良好的实施前景。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种生菜类蔬菜的栽培光环境，其特征在于：在该光环境中，波长为380-399nm的光量子数所占比例≤0.1％、波长为400-499nm的光量子数所占比例为13-15％、波长为500-599nm的光量子数所占比例为17-19％、波长为600-699nm的光量子数所占比例为50-55％、波长为700-780nm的光量子数所占比例为13-17％；
其中，在400-499nm波段中，波长为436nm的光量子数的占比≥1.2％，波长为480nm光量子数的占比≥0.85％；在600-699nm波段中，波长为630nm的光量子数的占比≥0.78％，波长为660nm的光量子数的占比≥1.35％；在700-780nm波段中，波长为730nm的光量子数的占比≥1.35％；
所述生菜类蔬菜为绿蝶。
2.根据权利要求1所述的一种生菜类蔬菜的栽培光环境，其特征在于：该光环境中的光照强度满足：在生菜类蔬菜表面的光量子密度达到200-250umo/m2*s。
3.一种生菜类蔬菜的栽培方法，其特征在于包括如下步骤：
1)将经过育苗的生菜类蔬菜幼苗分栽到水培模组设备上；所述蔬菜幼苗的根部至少有三分之二浸入到营养液中；所述营养液的PH值为6.5-7.5，EC值为1.2-1.8，液温18-22℃，溶氧量5-6mg/L；
2)生菜类蔬菜幼苗的种植环境温度控制在20-23℃，空气湿度控制在60-70％；
3)利用水培模组的光环境供应系统对生菜类蔬菜幼苗提供完全人工光环境进行照射，光照周期为8-12h/d；在该光环境中，波长为380-399nm的光量子数所占比例≤0.1％、波长为400-499nm的光量子数所占比例为13-15％、波长为500-599nm的光量子数所占比例为17-19％、波长为600-699nm的光量子数所占比例为50-55％、波长为700-780nm的光量子数所占比例为13-17％；
其中，在400-499nm波段中，波长为436nm的光量子数的占比≥1.2％，波长为480nm光量子数的占比≥0.85％；在600-699nm波段中，波长为630nm的光量子数的占比≥0.78％，波长为660nm的光量子数的占比≥1.35％；在700-780nm波段中，波长为730nm的光量子数的占比≥1.35％；
所述生菜类蔬菜为绿蝶。
4.根据权利要求3所述的一种生菜类蔬菜的栽培方法，其特征在于：所述水培模组的光环境供应系统与蔬菜幼苗之间的距离可调，从而改变光环境中对蔬菜幼苗的光照强度。
5.根据权利要求4所述的一种生菜类蔬菜的栽培方法，其特征在于：该光环境中的光照强度满足：在生菜类蔬菜表面的光量子密度达到200-250umo/m2*s。
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