CN108901790A - 一种利用日总光量控制全人工光蔬菜育苗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用日总光量控制全人工光蔬菜育苗的方法,在蔬菜育苗期间,对蔬菜幼苗施每天总光量为6.3‑8.64mol·m‑2·d‑1的红蓝光LED光照,有利于蔬菜幼苗地下部生长和全株干物质的积累,叶片变厚,提高壮苗指数。红光波长为650nm~660nm、蓝光波长为450~460nm,红蓝光质比为1:1,光强为125‑200μmol·m‑2·s‑1。所述蔬菜幼苗为黄瓜幼苗。该方法适用于全人工光蔬菜育苗。本发明通过日总光量控制有效提高了蔬菜幼苗质量,并且降低能耗,方法简单,结果可靠。
Description
技术领域
本发明涉及蔬菜育苗调控及提高技术领域,特别地是针对全人工光蔬菜育苗进行调控的方法,具体地涉及一种利用日总光量控制全人工光蔬菜育苗的方法。
背景技术
植物的生长是通过光合作用储存有机物来实现的,因此光照对植物的生长发育起着举足轻重的作用。蔬菜育苗是蔬菜生产中的关键环节之一,不仅可以节约用种量、增加复种指数,而且便于集约化管理,在我国有广阔的市场前景。幼苗的健壮发育程度将直接影响植株的生长发育,进而影响植株的开花结果,从而影响到当季蔬菜种植的长势和经济效益。黄瓜一般采用先育苗后移栽的方式进行种植,是育苗中数量最大的蔬菜之一。在较低辐射量条件下,幼苗极易徒长,即枝条细弱,叶片较薄,导致幼苗质量下降,进而影响生长、花芽分化、座果以及果实发育,最终影响黄瓜的产量和品质。随着人工光利用型植物工厂光的产生与发展,在全密闭的空间中进行育苗实践成为可能。
日总光量(DLI)是指植物一天用于光合作用的光的积累量,是光合光量子通量和光周期的乘积,单位为mol·m-2·d-1。DLI经常被用来代替光合光量子通量(PPF)作为植物生长发育的光变量,因为它可以更为准确地描述每天植物生长可以利用的总光量,可以较为完整的表示植物光合作用的程度和持续时间,为探究植物对光的响应机制提供较为完善的参数。
在设施生产补光上,设置的两个变量,即补光的时间和强度因各应用环境差异大,参照性不强。而且不能根据外界的光照情况进行补光,就有可能造成光的不足或浪费。光总量控制通过光总量控制,以最低的用电量,实现每天总光量的目标。用于植物照明的电能消耗是利用人工光进行秧苗培育的主要能耗,利用最少能耗培育最优质的秧苗是育苗场可持续发展的重要保证。通过光总量控制来降低能耗、提升蔬菜育苗的品质的技术尚未见报道。
发明内容
为了克服蔬菜育苗补光高能耗的缺陷,本申请提出一种利用日总光量控制来降低能耗、提升蔬菜育苗的品质的方法,其通过在育苗过程中控制光总量、保持适宜的光照强度和光照时间,提高了蔬菜幼苗的生物量、壮苗指数、总叶面积,实现培育壮苗,该方法操作方便,能耗低,效果显著。
本发明的目的通过下述技术方案实现,一种利用日总光量控制全人工光蔬菜育苗的方法,在蔬菜育苗期间,对蔬菜幼苗施每天总光量为6.3-8.64mol·m-2·d-1的红蓝光LED光照,有利于蔬菜幼苗地下部生长和全株干物质的积累,叶片变厚,提高壮苗指数。
红光波长为650nm~660nm、蓝光波长为450~460nm。
红蓝光质比为1:1。
光强为125-200μmol·m-2·s-1。
所述蔬菜幼苗为黄瓜幼苗。
该方法适用于全人工光蔬菜育苗。
本发明的有益效果是:(1)本发明的技术方案利用对黄瓜培育壮苗具有显著的促进作用,有效的提高了黄瓜幼苗的生物量、茎粗、壮苗指数、总叶面积,实现培育壮苗;(2)利用LED进行蔬菜育苗、采用日总光量控制来降低能耗、提升蔬菜幼苗的品质是一项节能的新技术,优势突出。
具体实施方式
实施例1
1.1试验材料和试验方法
试验在华南农业大学进行。种子在黑暗条件下催芽两天。采用穴盘混合基质育苗(泥椰珍6:3:1),将催好芽的种子播种在72孔穴盘中。营养液大量元素配方采用改良霍格兰配方,微量元素为通用配方。子叶未展开前浇灌清水,子叶展开后浇灌1/4营养液,第一片真叶展开后浇灌1/2营养液。对黄瓜幼苗分别施每天总光量为5.40mol·m-2·d-1、6.30mol·m-2·d-1、7.56mol·m-2·d-1和8.64mol·m-2·d-1的红蓝光LED光照,其中红光波长为650nm—660nm和蓝光波长为450nm—460nm,红蓝光质比为1:1,光强为125-200μmol·m-2·s-1。光总量处理设置如下表:
处理 | T1 | T2 | T3 | T4 |
总光量(mol·m-2·d-1) | 5.40 | 6.30 | 7.56 | 8.64 |
光强(μmol·m-2·s-1) | 125 | 125 | 150 | 150 |
时间(h) | 12 | 14 | 14 | 16 |
每个处理3个重复,光照处理25天后取样,分别测定,计算其生长指标:(1)株高:用直尺测量幼苗基部到生长点的长度(cm);(2)茎粗:用游标卡尺测量,子叶节下部1cm处的下胚轴直径为茎粗(cm);(3)总叶面积:Li-3000A叶面积测定仪(cm2);(4)植株鲜、干重(分为整株、地上部、地下部):鲜重直接用电子天平测量(g),干重将幼苗洗净放入烘箱,105℃杀青,75℃烘干至恒重,再用电子天平称重;(5)壮苗指数=[茎粗/株高+(地下鲜重/地上鲜重)]×总鲜重×10;(6)根冠比=植株地下部分干重(g)/植株地上部分干重(g);(7)地上部干物率=地上部干重/地上部鲜重;(8)比叶面积=总叶面积/地上部干重
1.2结果与分析
由表1可知,随着日总光量(DLI)的升高,黄瓜幼苗的株高逐渐降低,与5.41mol·m-2·d-1处理相比株高分别减少14.6%、29.6%、41.0%,茎粗增大。黄瓜幼苗的单株鲜重DLI为6.35mol·m-2·d-1时最大,7.64mol·m-2·d-1时最小;而7.64mol·m-2·d-1的单株干重最小,8.43mol·m-2·d-1处理的单株干重最大。壮苗指数随DLI增大明显增加,与5.41mol·m-2·d-1处理相比分别增加60.16%、68.12%、145.19%。单株叶面积则随DLI增大而明显减少,与5.41mol·m-2·d-1处理相比分别减小16.9%、27.3%、39.4%。
表1为不同日总光量处理下黄瓜幼苗植株形态的变化。
由表2可知,根冠比随DLI的增大而增大,8.43mol·m-2·d-1分别比其它高120.67%、36.9%和32.22%。地上部干物率和全株干物率均是8.43mol·m-2·d-1最大,其余三个处理之间无显著差异。比叶面积随DLI增大逐渐减少,8.43mol·m-2·d-1比5.41mol·m-2·d-1小39.9%。
表2不同日总光量处理下黄瓜幼苗根冠比、干重比、比叶面积的变化。
实施例2
2.1试验材料和试验方法
试验在华南农业大学进行。种子在黑暗条件下催芽两天。采用穴盘混合基质育苗(泥椰珍6:3:1),将催好芽的种子播种在72孔穴盘中。营养液大量元素配方采用改良霍格兰配方,微量元素为通用配方。子叶未展开前浇灌清水,子叶展开后浇灌1/4营养液,第一片真叶展开后浇灌1/2营养液。对黄瓜幼苗分别施每天总光量为7.56mol·m-2·d-1、8.64mol·m-2·d-1、10.08mol·m-2·d-1和11.52mol·m-2·d-1的红蓝光LED光照,其中红光波长为650nm—660nm和蓝光波长为450nm—460nm,红蓝光质比为1:1,光强为125-200μmol·m-2·s-1。光总量处理设置如下表:
处理 | T1 | T2 | T3 | T4 |
总光量(mol·m-2·d-1) | 7.56 | 8.64 | 10.08 | 11.52 |
光强(μmol·m-2·s-1) | 150 | 150 | 200 | 200 |
时间(h) | 14 | 16 | 14 | 16 |
每个处理3个重复,光照处理25天后取样,分别测定,计算其生长指标:(1)株高:用直尺测量幼苗基部到生长点的长度(cm);(2)茎粗:用游标卡尺测量,子叶节下部1cm处的下胚轴直径为茎粗(cm);(3)总叶面积:Li-3000A叶面积测定仪(cm2);(4)植株鲜、干重(分为整株、地上部、地下部):鲜重直接用电子天平测量(g),干重将幼苗洗净放入烘箱,105℃杀青,75℃烘干至恒重,再用电子天平称重;(5)壮苗指数=[茎粗/株高+(地下鲜重/地上鲜重)]×总鲜重×10;(6)根冠比=植株地下部分干重(g)/植株地上部分干重(g);(7)地上部干物率=地上部干重/地上部鲜重(8)比叶面积=总叶面积/地上部干重。
2.2结果与分析
由表3可知,黄瓜幼苗株高随DLI的增长呈下降趋势,但下降幅度不明显,T1、T2和T3的株高无差异,7.56mol·m-2·d-1比11.52mol·m-2·d-1高25.7%。DLI的变化对茎粗无影响。7.56mol·m-2·d-1单株叶面积明显大于其他处理,分别比高22.51%、18.2%和23.73%。黄瓜幼苗单株鲜重随DLI的升高呈下降趋势,7.56mol·m-2·d-1与T3和T4两个处理差异显著,分别降低了11.34%、15.62%。四个DLI处理的单株干重差异不显著。随DLI增大壮苗指数差异不明显。
表3不同日总光量处理下黄瓜幼苗植株形态的变化
由表4可知,不同DLI处理间的根冠比差异显著。地上部干物率和全株干物率均是7.56mol·m-2·d-1最大,其余三个处理之间无显著差异。比叶面积随DLI增大呈减少趋势,7.56mol·m-2·d-1最大,其它3个处理差异不显著,比8.64mol·m-2·d-1大26.51%。
表4不同日总光量处理下黄瓜幼苗根冠比、干重比、比叶面积的变化。
所属技术领域的技术人员在不脱离上述实施例的广义发明性概念的情况下,可对上述实施例进行改变,但是,应理解,本发明不限于所揭示的具体实施例,而是意在涵盖由权利要求书所界定的本发明的精神和范围内的修改。
Claims (6)
1.一种利用日总光量控制全人工光蔬菜育苗的方法,其特征在于,在蔬菜育苗期间,对蔬菜幼苗施每天总光量为6.3-8.64mol·m-2·d-1的红蓝光LED光照,有利于蔬菜幼苗地下部生长和全株干物质的积累,叶片变厚,提高壮苗指数。
2.如权利要求1所述的一种利用日总光量控制全人工光蔬菜育苗的方法,其特征在于,红光波长为650nm~660nm、蓝光波长为450~460nm。
3.如权利要求1所述的一种利用日总光量控制全人工光蔬菜育苗的方法,其特征在于,红蓝光质比为1:1。
4.如权利要求1所述的一种利用日总光量控制全人工光蔬菜育苗的方法,其特征在于,光强为125-200μmol·m-2·s-1。
5.如权利要求1所述的一种利用日总光量控制全人工光蔬菜育苗的方法,其特征在于,所述蔬菜幼苗为黄瓜幼苗。
6.如权利要求1所述的一种日总光量控制全人工光蔬菜育苗的方法,其特征在于,该方法适用于全人工光蔬菜育苗。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181130 |
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