CN108651265A - 一种烟草水培模组和水培方法 - Google Patents

一种烟草水培模组和水培方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种烟草水培模组和水培方法，该水培模组包括若干水培架、设于水培架上的若干层种植槽、设于种植槽上的种植板和与各层种植槽进液口和出液口连通的营养液桶，种植板四周比种植槽宽，每块种植板上设置若干种植孔，种植槽中装有营养液，烟草幼苗的根穿过种植孔与营养液接触，营养液桶一端与若干水培架的最上层种植槽进液口连通，另一端与最下层种植槽出液口连通，与种植槽进液口连通的管路上设有泵，相邻种植槽的出液口与进液口连通；每层种植槽上部设有若干LED灯和微型风扇；还包括监控装置，监控装置实时检测水培模组的温度、湿度和二氧化碳浓度。本发明的水培模组占地面积小、空间利用率高、使用循环用水、流动供液、用水量少，提高了烟草的幼苗成活率、植株生长速率，保证烟叶的优质、高产。

Description

一种烟草水培模组和水培方法
技术领域
本发明涉及一种水培模组，具体涉及一种烟草立体水培模组，还涉及水培方法，属于烟草水培领域。
背景技术
水培是指植物根系直接生长在营养液液层中的无土栽培方法。此方法栽培植物直接从溶液中吸取营养，植株生长较快，根系健全发达。同时根系与土壤隔离，可避免各种土传病害，也无需进行土壤消毒。目前水培已是科学实验中常用的一种植物培养方法，被广泛应用于植物营养及植物生理研究，尤其在矿质元素的生理功能和化学肥料应用的研究方面起到了重要作用。
烟草（Nicotiana tabacum）是茄科一年生草本植物，并作为一种历史悠久的药用植物，同时具有医疗价值。它还是重要的经济作物，更是国家和地方财税的重要经济来源。作为一种重要的植物学模式作物，许多研究机构及研究者都把烟草作为一种重要的研究对象。目前，水培技术已被广泛应用于烟草育苗技术中，漂浮育苗技术已形成成熟技术被推广。但在后期田间或实验室栽培中还没有应用水培技术进行无土栽培。
为实现烟草的规模化种植，保证烟叶的优质、高产和多季种植，本发明提供了一种烟草立体水培方法，以及该方法所使用的水培模组。相关方法在烟草行业内未见报道。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种烟草水培模组和水培方法，克服了田间种植烟草受光照、季节、温湿度、旱涝等自然条件的影响，可实现烟草的多季种植，提高了烟草的幼苗成活率、植株生长速率，保证烟叶的优质、高产。本发明的具体方案如下：
一种烟草水培模组，包括若干水培架、设于水培架上的若干层种植槽、设于种植槽上的种植板和与各层种植槽进液口和出液口连通的营养液桶，种植槽上设有种植板，种植板四周比种植槽宽，每块种植板上设置若干种植孔，种植槽中装有营养液，烟草幼苗的根穿过种植孔与营养液接触，营养液桶一端与若干水培架的最上层种植槽进液口连通，另一端与最下层种植槽出液口连接，与种植槽进液口连通的管路上设有泵，相邻种植槽的出液口与进液口连通，每层种植槽上部设有若干LED灯和微型风扇；还包括监控装置，监控装置实时检测水培模组的温度、湿度和二氧化碳浓度。
进一步地，设有3层种植槽。
进一步地，营养液的液位为3cm左右，温度为19±1℃，电导率为0.65mS/cm左右。
进一步地，每块种植板上设置12个种植孔；种植板为米黄色PP材料，厚5mm、长960mm、宽580mm，种植板的四周比种植槽宽1cm，盖合于种植槽的开口处。
进一步地，还包括设于各层种植槽的液位仪、出液口和进液口出的阀门，液位仪和阀门与监控装置连接，控制营养液的液位和流动。
进一步地，烟草水培模组的栽培温度为25-28℃、湿度为60%-70%、空气中二氧化碳的浓度为400-500ppm。
本发明涉及的上述烟草水培模组的烟草水培方法，包括如下步骤：
步骤（1）、将烟草组培苗从培养瓶中取出，洗净消毒后移植于种植板上；随后将种植板放置于种植槽表面，同时种植槽中提前打入充足的营养液，以使组培烟草幼苗的根接触到营养液；调节营养液浓度在烟草幼苗期保持较低的水平，使得电导率在0.6mS/cm左右；营养液1-2周更换一次；
步骤（2）、对烟草组培幼苗进行暗期培养，暗期培养期间，使用玻璃瓶将每株烟草组培幼苗盖住；防止烟草组培幼苗水分散失。
步骤（3）、暗期培养后，移开玻璃瓶，对烟草幼苗进行短日照处理；然后进行常规化光照处理；
步骤（4）、待烟草幼苗生长15天后，调低营养液液位高度，保持在1cm左右，并加大营养液的浓度，电导率在0.65mS/cm左右，以满足烟草生长需要。
步骤（5）、在烟草开花期适时打顶除杈，打顶根据留叶数分两次打完。
进一步地，步骤（2）中，暗期培养具体为2天内不使用LED灯进行直接照射。
进一步地，步骤（3）中，短日照处理为光照6-8h，黑暗16-18 h。黑暗处理是指不使用LED灯进行照射。
进一步地，步骤（3）中，常规化光照处理为对组培烟草幼苗进行光照14 h，黑暗10h的光照处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）使用本发明的烟草水培模组，烟草根系与土壤隔离，可避免各种土传病害，也无需进行土壤消毒，烟草幼苗直接从溶液中吸取营养，植株生长较快，根系健全发达。同时水培过程中完全不使用化学农药，可生产无农药残留、优质安全的烟叶。
（2）本发明的水培模组占地面积小、空间利用率高、使用循环用水、流动供液、用水量少。
（3）本发明使用LED灯作为烟草光源，提高了烟草的光合作用效率。
（4）本发明内部环境如温度、湿度、光照时间等环境参数都可人为调控。克服了田间种植烟草受光照、季节、温湿度、旱涝等自然条件的影响，可实现烟草的多季种植，传统田间种植烟草需要4-5个月的时间，而通过本发明的水培种植可缩短一个月左右的时间，提高了植株生长速率，烟草的幼苗成活率从90%左右提高到98%，保证烟叶的优质、高产。
（5）本发明方法中，按照暗期培养、短日照处理、常规日照处理依次进行，并没有直接进行照射，在暗期培养后，光照条件逐渐增强，防止烟苗水分散失，叶片萎蔫，促进了生长，有效提高了成活率。
附图说明
图1为本发明的烟草水培模组的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例1
如图1所示，本实施例的烟草水培模组，包括水培架1、设于水培架1上的若3层种植槽2、设于种植槽2上的两块拼接的种植板3和与各层种植槽2进液口5和出液口6连通的营养液桶，种植板2四周比种植槽宽1cm，盖合于种植槽的开口处，每块种植板上设置12个种植孔，种植槽2中装有营养液，烟草幼苗可以以现有的方式固定在种植孔4上，烟草幼苗的根穿过种植孔4与营养液接触，营养液桶一端与最上层种植槽进液口连通，另一端与最下层种植槽出液口连接，与种植槽进液口连通的管路上设有泵；相邻种植槽的出液口与进液口连通，营养液通过泵抽吸，通过进液口流入第一层种植槽中，营养液通过第一层种植槽的出液口进入第二层的进液口，再从第二层出液口流入第三层进液口，最后从第三层出液口流回营养液桶，形成循环流动，本实施例的营养液10天更换一次。最上面一层种植槽作为第一层，依次往下排列，每层的高度为70cm，可满足烟草生长。
出液口和进液口位置还可以设置阀门。当营养液高度达到要求或者进行流动时，打开阀门，营养液即从进液口5进入或者从出液口6流出，回到营养液桶。
每层种植槽2上部的水培架设有若干LED灯8和微型风扇7；还设置了监控装置，监控装置与温度计、湿度计和二氧化碳浓度传感器连接，实时检测水培模组的温度、湿度和二氧化碳浓度传感器。还可以设置液位仪与各层种植槽2连接，阀门为电控阀门，监控装置与电控阀门、液位仪连接，通过监控装置接收液位仪反馈信息，控制阀门的开闭。
种植板为米黄色PP材料，厚5mm、长960mm、宽580mm，种植板的四周比种植槽宽1cm，增加种植槽与种植板的密封性。LED的灯长为0.9 m、功率为18W，每层各24支。
烟草水培模组的栽培温度为26℃、湿度为63%、空气中二氧化碳的浓度为400ppm。
LED灯8设置在每层架子的顶部，灯长0.9 m，功率18W，每层各24支。
本实施例涉及的上述烟草水培模组的烟草水培方法，包括如下步骤：
步骤（1）、将烟草组培苗从培养瓶中取出，洗净消毒后移植于种植板上；随后将种植板放置于种植槽表面，同时种植槽中提前打入充足的营养液，控制营养液高度约3cm，温度为19±1℃，以使组培烟草幼苗的根接触到营养液；调节营养液浓度在烟草幼苗期保持较低的水平，使得电导率（EC值）在0.6mS/cm左右；
步骤（2）、对烟草组培幼苗进行暗期培养，暗期培养期间，使用玻璃瓶将每株烟草组培幼苗盖住，防止烟草组培幼苗水分散失。暗期培养具体为2天内不使用LED灯进行直接照射
步骤（3）、暗期培养后，移开玻璃瓶，对烟草幼苗进行短日照处理；然后进行常规化光照处理；短日照处理为光照8h，黑暗16h。常规化光照处理为对组培烟草幼苗进行光照14 h，黑暗10 h的光照处理。
步骤（4）、待烟草幼苗生长15天后，调低营养液液位高度，保持在1cm左右，并加大营养液的浓度，使得电导率在0.65mS/cm左右，以满足烟草生长需要。
步骤（5）、在烟草开花期适时打顶除杈，打顶根据留叶数分两次打完。
本实施例使用的营养液为烟草专用的1/8霍格兰营养液：
MgSO4·7H2O，30.81mg/L；Ca( NO3 )2·4H2O，221.39mg/L；NaH2PO4·2H2O，19.5mg/L；FeSO4·7H2O，2.78mg/L；Na2-EDTA，3.72mg/L；MnCl2·4H2O，0.905mg/L；H3BO3，1.43mg/L；ZnSO4·7H2O，0.11mg/L；CuSO4·5 H2O，0.04mg/L；( NH4 )6Mo7O24·2H2O，0.045mg/L；K2SO4，10.888mg/L。
实施例2
本实施例涉及的上述烟草水培模组的烟草水培方法，包括如下步骤：
步骤（1）、将烟草组培苗从培养瓶中取出，洗净消毒后移植于种植板上；随后将种植板放置于种植槽表面，同时种植槽中提前打入充足的营养液，控制营养液高度约3cm，温度为19±1℃，以使组培烟草幼苗的根接触到营养液；调节营养液浓度在烟草幼苗期保持较低的水平，使得电导率（EC值）在0.6mS/cm左右；营养液约20分钟循环一次。本实施例的营养液7天更换。
步骤（2）、对烟草组培幼苗进行暗期培养，暗期培养期间，使用玻璃瓶将每株烟草组培幼苗盖住，防止烟草组培幼苗水分散失。暗期培养具体为2天内不使用LED灯进行直接照射
步骤（3）、暗期培养后，移开玻璃瓶，对烟草幼苗进行短日照处理；然后进行常规化光照处理；短日照处理为光照6h，黑暗18 h。常规化光照处理为对组培烟草幼苗进行光照14 h，黑暗10 h的光照处理。
步骤（4）、待烟草幼苗生长15天后，调低营养液液位高度，保持在1cm左右，并加大营养液的浓度，使得电导率在0.65mS/cm左右，以满足烟草生长需要。
步骤（5）、在烟草开花期适时打顶除杈，打顶根据留叶数分两次打完。
烟草水培模组的栽培温度为28℃、湿度为70%、空气中二氧化碳的浓度为480ppm。
其余与实施例1相同。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种烟草水培模组，其特征在于：包括若干水培架、设于水培架上的若干层种植槽、设于种植槽上的种植板和与各层种植槽进液口和出液口连通的营养液桶，种植板四周比种植槽宽，每块种植板上设置若干种植孔，种植槽中装有营养液，烟草幼苗的根穿过种植孔与营养液接触，营养液桶一端与若干水培架的最上层种植槽进液口连通，另一端与最下层种植槽出液口连通，与种植槽进液口连通的管路上设有泵，相邻种植槽的出液口与进液口连通；每层种植槽上部设有若干LED灯和微型风扇；还包括监控装置，监控装置实时检测水培模组的温度、湿度和二氧化碳浓度。
2.根据权利要求1所述的烟草水培模组，其特征在于：设有3层种植槽。
3.根据权利要求1所述的烟草水培模组，其特征在于：营养液的液位为3cm左右，温度为19±1℃，电导率为0.65mS/cm左右。
4.根据权利要求1所述的烟草水培模组，其特征在于：每块种植板上设置12个种植孔；种植板为米黄色PP材料，厚5mm、长960mm、宽580mm，种植板的四周比种植槽宽1cm，盖合于种植槽的开口处。
5.根据权利要求1所述的烟草水培模组，其特征在于：还包括设于各层种植槽的液位仪、出液口和进液口出的阀门，液位仪和阀门与监控装置连接，控制营养液的液位和流动。
6.根据权利要求1所述的烟草水培模组，其特征在于：烟草水培模组的栽培温度为25-28℃、湿度为60%-70%、空气中二氧化碳的浓度为400-500ppm。
7.基于权利要求1-6之一所述烟草水培模组的烟草水培方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤（1）、 将烟草组培苗从培养瓶中取出，洗净消毒后移植于种植板上；随后将种植板放置于种植槽表面，同时种植槽中提前打入充足的营养液，以使组培烟草幼苗的根接触到营养液；
调节营养液浓度在烟草幼苗期保持较低的水平，使得电导率在0.6mS/cm左右；营养液1-2周更换一次；
步骤（2）、对烟草组培幼苗进行暗期培养，暗期培养期间，使用玻璃瓶将每株烟草组培幼苗盖住；
步骤（3）、暗期培养后，移开玻璃瓶，对烟草幼苗进行短日照处理；然后进行常规化光照处理；
步骤（4）、待烟草幼苗生长15天后，调低营养液液位高度，保持在1cm左右，调节营养液的浓度，使得电导率在0.65mS/cm左右；
步骤（5）、 在烟草开花期适时打顶除杈，打顶根据留叶数分两次打完。
8.根据权利要求7所述的烟草水培方法，其特征在于：步骤（2）中，暗期培养具体为2天内不使用LED灯进行直接照射。
9.根据权利要求7所述的烟草水培方法，其特征在于：步骤（3）中，短日照处理为光照6-8h，黑暗16-18 h。
10.根据权利要求7所述的烟草水培方法，其特征在于：步骤（3）中，常规化光照处理为对组培烟草幼苗进行光照14 h，黑暗10 h的光照处理。
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