CN110063214A

CN110063214A - 一种甜叶菊植物工厂育苗和栽培方法

Info

Publication number: CN110063214A
Application number: CN201910456306.0A
Authority: CN
Inventors: 李晶; 赖慧灵; 李阳; 闫文凯
Original assignee: Fujian Province Sino Science Biological Co Ltd
Current assignee: Fujian Province Sino Science Biological Co Ltd
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2019-07-30

Abstract

本发明公开了一种甜叶菊植物工厂育苗和栽培方法，包括去除种子冠毛的处理方法，植物工厂育苗、栽培种植的矮化植株调控方法，以及能够实现产品安全、绿色、无污染的周年连续采收栽培方法，上述方法是有利于标准化、规范化的优质高产栽培技术，可合理利用空间和提高生产效率。

Description

一种甜叶菊植物工厂育苗和栽培方法

技术领域

本发明属于农作物种植技术领域，具体涉及一种甜叶菊植物工厂育苗和栽培方法。

背景技术

甜叶菊(Stevia rebaudiana)是菊科甜叶菊属多年生草本植物，原产南美洲巴拉圭和巴西交界的阿曼拜山脉，在中国大面积引种栽培，甜叶菊是一种新兴糖料作物，叶中所含菊糖苷6％-12％，糖苷的甜度为蔗糖的300倍，是一种低热量、高甜度的天然甜味剂，是食品及药品工业的原料之一。经大量药物实验证明，甜菊糖无毒副作用，无致癌物，食用安全，经常使用可预防高血压、糖尿病、肥胖症、心脏病、龋齿等病症，是一种颇有前途的经济作物，成为继甘蔗、甜菜后的第三种天然糖源作物。其安全性已得到FAO和WHO等国际组织的认可。目前，甜菊糖已被广泛应用于食品、饮料和医药等行业，是新型糖源植物。

我国从1977年开始引种甜叶菊成功后，已经在20多个省市进行了栽培，栽培面积已经超过了2万公顷，占据全球市场的80％以上，是全球最大的甜菊糖苷生产与出口国。但是，我国的甜叶菊栽培规范化、标准化程度不够，优质高产栽培研究不多，且各地的栽培管理、品种、产量、效益高低参差不齐。一些地区管理粗放，病虫害严重，效益差。育苗技术和病虫害的防治成为甜叶菊生产的两大制约因素，一些地区因缺乏育苗技术，而从甜叶菊生产大省调运种苗，不仅成本高，而且种苗质量又成为困扰菊农的新问题；一些地区引种后借用农作物或蔬菜的栽培模式，或照搬南方模式，不能因地制宜开展栽培研究；一些地方至今没有地方标准，操作不规范，产品数量和质量波动大；在栽培中普遍存在种子不实率高，导致生产成本增加，规范化、标准化的优质栽培技术和良种繁育技术研究已成为需要迫切解决的问题。

另外，甜叶菊种子结实率低，种子带冠毛，不利于播种，影响发芽率；其株高1-1.3米，基部梢木质化，上部柔嫩，以采收上部为主，没有及时去除脚叶，易感染病虫害，影响叶片品质。先前技术利用流体进行直播提高发芽率，但该方法耗水量大，不利于节约资源且不适用于水资源珍贵的干旱地区使用，对选地要求较高，需中性或微酸性的壤土、沙壤土，且前茬有特定需求，忌重茬，需多次施肥，病虫害多，利用化学农药防治病虫害，不利于产品的安全性，且对环境有影响；甜叶菊一年最多采收3次，生长期较长，影响产量。我国南方种植生育期短，叶子产量较低，品质差，多以收获种子为主。北方以收获叶片为主，但是北方种苗及种子需要南方提供，南方提供的种苗或种子不一定适应北方环境，栽培管理技术难度大，成本高。虽各地均有栽种，但产量有限，产品品质无法保证，实际生产效率低。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种甜叶菊植物工厂育苗和栽培方法，其包含了去除种子冠毛的处理方法，植物工厂育苗、栽培种植的矮化植株调控方法，以及能够实现产品安全、绿色、无污染的周年连续采收种植方法，上述方法是有利于标准化、规范化的优质高产栽培技术，可合理利用空间和提高生产效率。

本发明采取的具体技术方案是：

一种甜叶菊植物工厂育苗方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、种子处理：将种子放置在光照强度100-500μmol·m^-2·s^-1的环境下照射0.5-2小时后浸种12～24小时，然后利用装置震动旋转搅拌种子10-20分钟，静置1-3小时后将上浮的种子和冠毛一起倒出，剩下吸足水分的健康种子晾干，利用吹风装置将其他杂质包括冠毛吹走，将剩下的种子进行播种；

S2、播种：播种介质充分湿润后，将种子橫播半埋半露于苗盘内，种子表面喷湿，覆盖保鲜膜；

S3、催芽：将播种完成的苗盘置于催芽箱或催芽室内进行催芽，设置催芽条件为：温度范围20-30℃，湿度范围50-100％，至露白；

S4、出苗前期：待种子露白后揭去保鲜膜，将播种介质的水分沥干，重新加入清水并覆盖具有通气孔的保鲜膜，在光照条件下育苗3-5天，待根伸出介质后，将清水换成营养液，继续育苗10-15天，育苗密度为600-1500株/㎡，待幼苗真叶长出2对后及时移栽，育苗环境条件为：昼夜空气温度维持在24～29℃/20～23℃，湿度在50～90％，湿度优选60～75％，二氧化碳浓度为300-500ppm；营养液温度维持在18～22℃；

S5、出苗后期：待真叶长出2对后及时进行移栽，移栽后育苗密度为150-400株/m²，提高营养液EC，EC值相比出苗前期提高0.5-1.5mS/cm，达到1.0-2.5mS/cm，待苗木长至4-5对真叶即可定植，育苗环境条件为：昼夜温度维持在24～29℃/20～23℃，湿度在50～90％，湿度优选60～75％，二氧化碳浓度为800-1200ppm。

为了更好的实现本发明，所述步骤S3所述催芽条件为：温度18-28℃，湿度30-90％。

为了更好的实现本发明，所述步骤S3催芽时间为96-120h。

为了更好的实现本发明，所述步骤S4育苗前期光照条件为：光照强度为150-250μmol·m^-2·s^-1，光照时长为12-14h/d，光谱组成为：波长400-499nm的光量子数所占比例为21-25％、波长500-599nm的光量子数所占比例为14-15％、波长600-699nm的光量子数所占比例为46-50％、其他波长光量子数所占比例为12％-17％。

为了更好的实现本发明，所述步骤S4育苗前期营养液条件为：营养液EC为0.5-1.0mS/cm，pH值控制在5.5-8之间，营养液含量为硝酸钾780mg/L；磷酸二氢铵150mg/L；硫酸钾330mg/L；乙二胺四乙酸—钠铁30mg/L；四水硝酸钙450mg/L；硫酸镁110mg/L；硼酸2mg/L；一水硫酸锰1.5mg/L；七水硫酸锌0.25mg/L；无水硫酸铜0.13mg/L；四水钼酸铵0.03mg/L；糖醇钙0.1ml/L；糖醇镁0.6ml/L；纯钾型清液肥0.3-0.8ml/L。

为了更好的实现本发明，所述步骤S5育苗后期环境条件为：光照强度和光配方同育苗前期一致，光照时长为13～18h/d；为提高N、P、K含量，调整营养液EC值为1.0-2.5mS/cm，pH值控制在5.5-8之间。

相应地，本发明还提供了一种甜叶菊植物工厂栽培方法，包括如下步骤：

S1、育苗:采用权利要求1-6任意一种所述甜叶菊育苗方法进行育苗；

S2、定植：在植株长至4-5对真叶后及时分栽定植，定植密度为100-200株/m²，环境条件为：昼夜温度维持在24～29℃/18～22℃，湿度在50～90％，湿度优选60～75％，二氧化碳浓度为800-1200ppm；营养液温度维持在18～22℃；定植后包括分枝期、封垄期、株型调控期；

分枝期：待真叶长至4-6片时，打顶或者摘心，促进新生分枝数量的增加，此时，提高营养液EC值，促进根系吸收营养液；

封垄期：当叶片开始互相遮挡前，及时去除脚叶；

株型调控期：纺锤形株型调控或蘑菇形株型调控；

纺锤形株型调控：纺锤形有利于叶片产量最大化，待真叶长至4-6对时及时摘心并去除侧枝腋芽，促进侧枝伸长生长，促进株冠由较低的部位向外围空间拓展，枝条长度由下到上逐渐变短，叶片对生和互生，形成紧凑的纺锤形；

蘑菇形株型调控：蘑菇形有利于株型矮化紧凑，防止倒伏，保留2个主枝进行摘心，促进枝条横向发展，使株冠呈蘑菇形，在分化出的两个主枝上进行修剪采收和控制分枝数量，待主枝长至10-15cm左右，在主枝的第3～4节处进行修剪，促进主枝上分枝生长，待分枝达到采收标准，保留1-2节带芽节间进行整齐修剪采收，每次修剪采收后，营养液EC降低至1.5-2.0mS/cm，有利于推迟茎基部木质化，待分枝上的芽萌发生长后提高营养液EC，保持充足养分，促进继续生长；

S3、采收：待第一次打顶或摘心处理后的侧枝生长至5-15cm长度时，对侧枝保留1对带有腋芽的真叶，进行整齐修剪采收，采收前期降低环境温度，有利于保持叶片品质，减少损失；采收后及时去除基部老叶，待新叶长出，适当提高营养液EC含量，促进新枝和新叶生长，待新枝到达现蕾期进行采收，可进行循环多次采收。

为了更好的实现本发明，所述定植期营养液含量为硝酸钾780mg/L；磷酸二氢铵150mg/L；硫酸钾330mg/L；乙二胺四乙酸—钠铁30mg/L；四水硝酸钙450mg/L；硫酸镁110mg/L；硼酸2mg/L；一水硫酸锰1.5mg/L；七水硫酸锌0.25mg/L；无水硫酸铜0.13mg/L；四水钼酸铵0.03mg/L；糖醇钙0.1ml/L；糖醇镁0.6ml/L；纯钾型清液肥0.3-0.8ml/L，营养液EC含量2.0-3.5mS/cm，pH值为5.5-8。

为了更好的实现本发明，所述定植期光照条件为：光照强度为200-350μmol·m^-2·s^-1，光照时长为14-18h/d，光谱组成：波长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％。

为了更好的实现本发明，所述采收前期，环境条件为：昼夜温度维持在22～25℃/18～22℃，湿度在50～90％，湿度优选60～75％；营养液温度维持在18～22℃；二氧化碳浓度为800-1200ppm。

为了更好的实现本发明，所述分枝期塑造紧凑株型时，提高营养液中N、P、K元素的含量，具体在营养液中的含量为：磷酸二氢铵170mg/L，四水硝酸钙460mg/L，乙二胺四乙酸—钠铁32mg/L。

与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过植物灯照射种子以及充分浸种、摩擦和鼓风吹离的方式有效脱去了甜叶菊种子冠毛，提高了甜叶菊种子发芽率。

2、本发明利用植物工厂的优势，能使实生苗生产立体化、订单化，且通过精控调节肥水管理，调节光照时长，生产的实生苗健壮、根系发达，环境的适应性强，不带病毒，提升了实生苗品质，且成本低廉，方法简便，易操作。

3、本发明通过植物工厂环境稳定的特性解决区域性育苗问题。

4、本发明通过适时摘心，矮化植株，塑造紧凑株型的方法，提高了叶片产量和品质，且方便整齐采收。

5、本发明的蘑菇形株型为矮化栽培，适用于不同的种植方式，单层、双层或者多层，可充分利用空间，提高产量。

6、本发明的纺锤形株型可使叶片产量最大化，适用于单层、双层或三层种植。

7、本发明在甜叶菊封垄后及时去除脚叶，有利于通风透光，防止叶片霉变造成损失，同时也解决病虫害发生。

8、本发明采用植物工厂栽培方法，可精控调节肥水管理，调节光照时长，控制生长期，可实现周年采收。

9、本发明采用水培的方式栽培甜叶菊，无农药、无重金属，生产的甜叶菊可用于制备安全、低热量、口感好、高纯度、多功能的甜味剂。

10、本发明可通过调节光照时间，调控花期，缩短育种周期。

11、本发明可实现计划性生产，有利于标准化、规范化，优质高产栽培。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。

实施例1

一种甜叶菊植物工厂栽培方法，包括如下步骤：

S1、种子处理：将种子放置在光照强度100-500μmol·m^-2·s^-1的环境下照射1.5小时后浸种18小时，然后利用装置震动旋转搅拌种子15分钟，静置2小时后将上浮的种子和冠毛一起倒出，剩下吸足水分的健康种子晾干，利用吹风装置将其他杂质包括冠毛吹走，将剩下的种子进行播种；

S2、播种：播种介质充分湿润后，将横播半埋半露半露于苗盘内，种子表面喷湿，覆盖保鲜膜；

S3、催芽：将播种完成的苗盘置于催芽箱或催芽室内进行催芽，设置催芽条件为：恒温25℃，湿度90％，至露白；催芽时间为至少96h；

S4、出苗前期：待种子露白后揭去保鲜膜，将播种介质的水分沥干，重新加入清水并覆盖具有通气孔的保鲜膜，在光照条件下育苗4天，待根伸出介质后，将清水换成营养液，继续育苗12天，育苗密度为1200株/m²，待幼苗真叶长出2对后及时移栽，育苗环境条件为：昼夜温度维持在24～29℃/20～23℃，湿度在60～75％，二氧化碳浓度为300-500ppm；营养液温度维持在18～22℃；光照条件为：光照强度为150-250μmol·m^-2·s^-1，光照时长为13h/d，光谱组成为：波长400-499nm的光量子数所占比例为23％、波长500-599nm的光量子数所占比例为14％、波长600-699nm的光量子数所占比例为48％、其他波长光量子数所占比例为15％；营养液条件为：营养液EC为0.5-1.0mS/cm，pH值控制在5.5-8之间，营养液含量为硝酸钾780mg/L；磷酸二氢铵150mg/L；硫酸钾330mg/L；乙二胺四乙酸—钠铁30mg/L；四水硝酸钙450mg/L；硫酸镁110mg/L；硼酸2mg/L；一水硫酸锰1.5mg/L；七水硫酸锌0.25mg/L；无水硫酸铜0.13mg/L；四水钼酸铵0.03mg/L；糖醇钙0.1ml/L；糖醇镁0.6ml/L；纯钾型清液肥0.3-0.8ml/L。

S5、出苗后期：待真叶长出2对后及时进行移栽，移栽后育苗密度为200株/㎡，提高营养液EC，EC值相比出苗前期提高0.5-1.5mS/cm，达到1.0-2.5mS/cm，待苗木长至4-5对真叶即可定植，育苗环境条件为：昼夜温度维持在24～29℃/20～23℃，湿度在60～75％，二氧化碳浓度为800-1200ppm；光照强度和光配方同育苗前期一致，光照时长为16小时/天；为提高N、P、K含量，调整营养液EC值为1.0-2.5mS/cm，pH值控制在5.5-8之间；

S6、定植：在植株长至4-5对真叶后及时分栽定植，定植密度为150株/m²，环境条件为：昼夜温度维持在24～29℃/18～22℃，湿度在60～75％，二氧化碳浓度为800-1200ppm；营养液温度维持在18～22℃；定植后包括分枝期、封垄期、株型调控期；定植期营养液配方与育苗期一致，营养液EC含量2.0-3.5mS/cm，pH值为5.5-8；光照强度为200-350μmol·m^-2·s^-1，光照时长为16h/d，光谱组成：波长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14％、波长为500-599nm的光量子数所占比例为18％、波长为600-699nm的光量子数所占比例为52.2％、波长为700-780nm的光量子数所占比例为15.7％；

封垄期：当叶片开始互相遮挡前，及时去除脚叶；

株型调控期：进行蘑菇形株型调控，此时，提高营养液中N、P、K元素的含量，具体在营养液中的含量为：磷酸二氢铵170mg/L，四水硝酸钙460mg/L，乙二胺四乙酸—钠铁32mg/L；蘑菇形有利于株型矮化紧凑，防止倒伏，保留2个主枝进行摘心，促进枝条横向发展，使株冠呈蘑菇形，在分化出的两个主枝上进行修剪采收和控制分枝数量，待主枝长至10-15cm左右，在主枝的第3～4节处进行修剪，促进主枝上分枝生长，待分枝达到采收标准，保留1-2节带芽节间进行整齐修剪采收，每次修剪采收后，营养液EC降低至1.5-2.0mS/cm，有利于推迟茎基部木质化，待分枝上的芽萌发生长后提高营养液EC，保持充足养分，促进继续生长；

S7、采收：待第一次打顶或摘心处理后的侧枝生长至5-15cm长度时，对侧枝保留1对带有腋芽的真叶，进行整齐修剪采收，采收前期降低环境温度，有利于保持叶片品质，减少损失，采收前期环境条件为：昼夜温度维持在22～25℃/18～22℃，湿度在60～75％；营养液温度维持在18～22℃；二氧化碳浓度为800-1200ppm；采收后及时去除基部老叶，待新叶长出，提高营养液EC含量至2.0-3.5mS/cm，促进新枝和新叶生长，待新枝到达现蕾期进行采收，可进行循环多次采收。

实施例2

一种甜叶菊植物工厂栽培方法，包括如下步骤：

封垄期：当叶片开始互相遮挡前，及时去除脚叶；

株型调控期：进行纺锤形株型调控，此时，提高营养液中N、P、K元素的含量，具体在营养液中的含量为：磷酸二氢铵170mg/L，四水硝酸钙460mg/L，乙二胺四乙酸—钠铁32mg/L；纺锤形株型调控：纺锤形有利于叶片产量最大化，待真叶长至4-6对时及时摘心并去除侧枝腋芽，促进侧枝伸长生长，促进株冠由较低的部位向外围空间拓展，枝条长度由下到上逐渐变短，叶片对生和互生，形成紧凑的纺锤形；

采用实施例1所述甜叶菊植物工厂栽培方法栽培甜叶菊，与先前技术相比较，如下表所示:

说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims

1.一种甜叶菊植物工厂育苗方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、种子处理：将种子放置在光照强度100-500μmol·m^-2·s^-1的环境下照射0.5-2小时后浸种12-24小时，然后利用装置震动旋转搅拌种子10-20分钟，静置1-3小时后将上浮的种子和冠毛一起倒出，剩下吸足水分的健康种子晾干，利用吹风装置将其他杂质包括冠毛吹走，将剩下的种子进行播种；

2.根据权利要求1所述一种甜叶菊植物工厂育苗方法，其特征在于步骤S3所述催芽条件为：温度18-28℃，湿度30-90％。

3.根据权利要求1所述一种甜叶菊植物工厂育苗方法，其特征在于步骤S3催芽时间为96-120h。

4.根据权利要求1所述一种甜叶菊植物工厂育苗方法，其特征在于步骤S4育苗前期光照条件为：光照强度为150-250μmol·m^-2·s^-1，光照时长为12-14h/d，光谱组成为：波长400-499nm的光量子数所占比例为21-25％、波长500-599nm的光量子数所占比例为14-15％、波长600-699nm的光量子数所占比例为46-50％、其他波长光量子数所占比例为12％-17％。

5.根据权利要求1所述一种甜叶菊植物工厂育苗方法，其特征在于步骤S4育苗前期营养液条件为：营养液EC为0.5-1.0mS/cm，pH值控制在5.5-8之间，营养液含量为硝酸钾780mg/L；磷酸二氢铵150mg/L；硫酸钾330mg/L；乙二胺四乙酸—钠铁30mg/L；四水硝酸钙450mg/L；硫酸镁110mg/L；硼酸2mg/L；一水硫酸锰1.5mg/L；七水硫酸锌0.25mg/L；无水硫酸铜0.13mg/L；四水钼酸铵0.03mg/L；糖醇钙0.1ml/L；糖醇镁0.6ml/L；纯钾型清液肥0.3-0.8ml/L。

6.根据权利要求5所述一种甜叶菊植物工厂育苗方法，其特征在于步骤S5育苗后期环境条件为：光照强度和光配方同育苗前期一致，光照时长为13～18h/d；为提高N、P、K含量，调整营养液EC值为1.0-2.5mS/cm，pH值控制在5.5-8之间。

7.一种甜叶菊植物工厂栽培方法，其特征在于包括如下步骤：

封垄期：当叶片开始互相遮挡前，及时去除脚叶；

株型调控期：纺锤形株型调控或蘑菇形株型调控；

8.根据权利要求7所述一种甜叶菊植物工厂栽培方法，其特征在于：定植期营养液含量为硝酸钾780mg/L；磷酸二氢铵150mg/L；硫酸钾330mg/L；乙二胺四乙酸—钠铁30mg/L；四水硝酸钙450mg/L；硫酸镁110mg/L；硼酸2mg/L；一水硫酸锰1.5mg/L；七水硫酸锌0.25mg/L；无水硫酸铜0.13mg/L；四水钼酸铵0.03mg/L；糖醇钙0.1ml/L；糖醇镁0.6ml/L；纯钾型清液肥0.3-0.8ml/L，营养液EC含量2.0-3.5mS/cm，pH值为5.5-8。

9.根据权利要求7任意一种所述甜叶菊植物工厂栽培方法，其特征在于定植期光照条件为：光照强度为200-350μmol·m^-2·s^-1，光照时长为14-18h/d，光谱组成：波长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％。

10.根据权利要求7所述一种甜叶菊植物工厂栽培方法，其特征在于：采收前期，环境条件为：昼夜温度维持在22～25℃/18～22℃，湿度在50～90％，湿度优选60～75％；营养液温度维持在18～22℃；二氧化碳浓度为800-1200ppm。

11.根据权利要求7任意一种所述甜叶菊植物工厂栽培方法，其特征在于分枝期塑造紧凑株型时，提高营养液中N、P、K元素的含量，具体在营养液中的含量为：磷酸二氢铵170mg/L，四水硝酸钙460mg/L，乙二胺四乙酸—钠铁32mg/L。