CN108770666A - 一种全程全光谱led光源水培蔬菜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于植物工厂水培种植领域，特别涉及一种全程全光谱LED光源水培蔬菜的方法。该方法包括步骤：将蔬菜种子进行催芽，露白后的种子置于湿润的海绵块，用清水保持海绵块的湿润；当子叶展平时，将海绵块放入定植杯，一并转移到育苗架上，用营养液水培，有效光合辐射260μmol·m‑2·s‑1的全光谱灯，每天连续光照12h，连续黑暗12h；待育苗架上的幼苗长出三片真叶，将幼苗转置栽培架进行营养液水培21天，有效光合辐射230μmol·m‑2·s‑1的全光谱灯，每天连续光照16h，连续黑暗8h。本发明从育苗到定植，到采收整个生长过程均在室内完成，生产高效、稳定、安全。

Description

一种全程全光谱LED光源水培蔬菜的方法
技术领域
本发明属于植物工厂水培种植领域，特别涉及一种全程全光谱LED光源水培蔬菜的方法。
背景技术
由于世界人口的增长，可耕地越来也少，人们对生活水平要求越来越高，饮食安全的重视程度不断增加，近些年来植物工厂得到了迅速的发展。
人工光源植物工厂可以实现不受外界环境影响，人为调控室内光照、温度、湿度、二氧化碳浓度等方面，进行全年连续的生产。人工光源植物工厂中，光环境是其重要组成部分，目前研究内容包括不同光质配比、光照强度、光周期等方面，但是对于光照模式的研究报道寥寥无几，本发明探究了不同光照模式对蔬菜生长产生的影响。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点与不足，充分发挥人工光源植物工厂环境调控的优势，本发明的首要目的在于提供一种全程全光谱LED光源水培蔬菜的方法；该方法通过设置不同的光照模式，找到适宜于蔬菜生长的方式，以提高植物工厂的生产效益。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种全程全光谱LED光源水培蔬菜的方法，包括以下步骤：
(1)育苗：将蔬菜种子进行催芽，露白后的种子置于湿润的海绵块，用清水保持海绵块的湿润；当子叶展平时，将海绵块放入定植杯，一并转移到育苗架上，用营养液水培；
(2)定植：待育苗架上的幼苗长出三片真叶，将定幼苗转置栽培架进行营养液水培21天；
步骤(1)和(2)所述的营养液采用大量元素和微量元素混合，其中大量元素为华南叶菜B配方；微量元素为通用配方，包括H3BO3：2.86mg/L，MnSO4·H2O：1.54mg/L，ZnSO4·7H2O：0.22mg/L，CuSO4·5H2O：0.02mg/L，(NH4)6Mo7O24·4H2O：0.02mg/L；
步骤(1)所述营养液为幼苗期营养液，其EC值为1.3mS/cm，pH值为6.3，营养液温度为23.0-25.0℃；步骤(2)所述营养液是栽培期营养液，其EC值为2.0mS/cm，pH值为6.3，营养液温度为23.0-25.0℃；
步骤(1)所述育苗架光源是有效光合辐射260μmol·m-2·s-1的全光谱灯，每天连续光照12h，连续黑暗12h；
步骤(2)所述栽培架光源是有效光合辐射230μmol·m-2·s-1的全光谱灯，每天连续光照16h，连续黑暗8h。
步骤(1)所述催芽是将蔬菜种子在低温2-4℃条件下处理24h，用清水浸泡6h，然后置于湿润滤纸上，等待露白。
步骤(1)和步骤(2)所述营养液全天候流动循环。
步骤(1)和步骤(2)所述实验室环境温度23-25℃，空气湿度70％，二氧化碳浓度400ppm。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)本发明从育苗到定植，到采收整个生长过程均在室内完成，生产高效、稳定、安全。
(2)本发明所用光源为全光谱光源，使蔬菜的生长环境更接近于自然环境，并且减少对植物工厂工作人员眼睛的刺激。
(3)本发明选用不同的光照模式，在不增加能耗的情况下，提高蔬菜产量与品质。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
材料与方法：
试验于2017年09月至2017年10月在广东省光学农业工程技术研究中心完成。试验蔬菜为大叶红珊瑚生菜，所用育苗架为六层每层长宽高为183×55×25cm，营养液槽长宽高为90×60×6cm；栽培架为四层，长宽高为183×60×45cm，营养液槽长宽高为90×56×8cm。营养液采用大量元素和微量元素混合，其中大量元素为华农叶菜B配方，微量元素为通用配方，包括H3BO3：2.86mg/L，MnSO4·H2O：1.54mg/L，ZnSO4·7H2O：0.22mg/L，CuSO4·5H2O：0.02mg/L，(NH4)6Mo7O24·4H2O：0.02mg/L；营养液全天候流动循环。实验室环境温度23-25℃，空气湿度70％，二氧化碳浓度400ppm。
首先进行种子催芽，露白后置于湿润的海绵块，7天后子叶展开连同海绵块放进定植杯，一并转移到育苗架，每个栽培槽种植60株，每天连续光照12h，连续黑暗12h。7天后待生菜长出三片真叶，挑选长势一致的幼苗转移到栽培架上，进行不同光照模式处理21天。每天按照24h为一个周期，本试验共设置三个不同光照模式，分别为模式1(光照04小时，黑暗02小时)每天四次循环；模式2(光照时间08小时，黑暗时间04小时)每天两次循环；模式3(光照16小时，黑暗08小时)每天一次循环。
结果与分析：
表1不同光照模式对生菜生物量的影响
表1中模式1表示光照04小时，黑暗02小时，每天四次循环；模式2表示光照时间08小时，黑暗时间04小时，每天两次循环；模式3表示光照16小时，黑暗08小时，每天一次循环；同列不同小写字母表示处理间差异达到显著水平(α＝0.05)，下同。
表2不同光照模式对生菜品质的影响
表3不同光照模式对生菜抗氧化能力的影响
三种光照模式中，在光照16小时，黑暗08小时，每天一次循环的方式中地上鲜重、地上干重最高，显著高于另外两种光照模式，相对于光照模式1鲜重提高24.36％，干重提高32.40％，相对于光照模式2鲜重提高31.20％，干重提高25.10％。地下干重、根冠比三者无差异，不同的光照模式对地下部的生长及根冠比无影响。
在总的光照时间一样的情况下，连续光照更有利于生菜具有商品价值的地上部生物量的积累。
生菜品质指标中，可溶性糖的含量随连续光照时间的延长而呈现一定的上升趋势，在光照模式3中含量最高，可溶性蛋白、花青素也是在光照模式3种含量最高，说明连续光照16h，黑暗08h适宜生菜品质提高。
抗氧化能力方面，DPPH自由基清除率、FRAP抗氧化能力随连续光照时间延长呈现增加的趋势，这说明连续光照有利于提高植物的抗氧化能力。总酚、类黄酮的含量在光照模式3中含量最大，说明长时间连续光照更利于抗氧化物质的合成。
结论：
通过有效生物量，可溶性糖、可溶性蛋白、花青素含量，抗氧化能力等方面的指标显示，连续光照16h，黑暗08h的循环模式更适宜于蔬菜的生长。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种全程全光谱LED光源水培蔬菜的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)育苗：将蔬菜种子进行催芽，露白后的种子置于湿润的海绵块，用清水保持海绵块的湿润；当子叶展平时，将海绵块放入定植杯，一并转移到育苗架上，用营养液水培；
(2)定植：待育苗架上的幼苗长出三片真叶，将幼苗转置栽培架进行营养液水培21天；
步骤(1)和(2)所述的营养液采用大量元素和微量元素混合，其中大量元素为华南叶菜B配方；微量元素为通用配方，包括H3BO3：2.86mg/L，MnSO4·H2O：1.54mg/L，ZnSO4·7H2O：0.22mg/L，CuSO4·5H2O：0.02mg/L，(NH4)6Mo7O24·4H2O：0.02mg/L；
步骤(1)所述营养液为幼苗期营养液，其EC值为1.3mS/cm，pH值为6.3，营养液温度为23.0-25.0℃；步骤(2)所述营养液是栽培期营养液，其EC值为2.0mS/cm，pH值为6.3，营养液温度为23.0-25.0℃；
步骤(1)所述育苗架光源是有效光合辐射260μmol·m-2·s-1的全光谱灯，每天连续光照12h，连续黑暗12h；
步骤(2)所述栽培架光源是有效光合辐射230μmol·m-2·s-1的全光谱灯，每天连续光照16h，连续黑暗8h。
2.根据权利要求1所述的一种全程全光谱LED光源水培蔬菜的方法，其特征在于：步骤(1)所述催芽是将蔬菜种子在低温2-4℃条件下处理24h，用清水浸泡6h，然后置于湿润滤纸上，等待露白。
3.根据权利要求1所述的一种全程全光谱LED光源水培蔬菜的方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)所述营养液全天候流动循环。
4.根据权利要求1所述的一种全程全光谱LED光源水培蔬菜的方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)所述实验室环境温度23-25℃，空气湿度70％，二氧化碳浓度400ppm。
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