CN110583389B - 一种植物育苗的人工光环境方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及植物照明技术领域，具体涉及一种植物育苗的人工光环境方法。所述光环境中波长大于700nm光波的光子数在整个光环境中占比小于3％。本发明还提供一种采用上述光环境方法进行育苗的方法，在管理过程的光环境中光谱采用所述的植物育苗的人工光环境方法，快速获得比传统温室育苗更健壮的幼苗。

Description

一种植物育苗的人工光环境方法
技术领域
本发明涉及植物照明技术领域，具体涉及一种植物育苗的人工光环境方法。
背景技术
茄果类蔬菜(番茄、辣椒、茄子)及瓜类蔬菜(黄瓜、西瓜、甜瓜、苦瓜等)整个栽培周期较长，往往需要先经过育苗过程，而育苗质量的好坏，会直接影响到定植后营养生长及生殖生长。所以，培育出蔬菜健壮幼苗是保证茄果类及瓜类蔬菜高产的一个关键因素。传统的大田育苗方式及温室育苗，常常会受到一些自然因素的限制，光照不足导致幼苗长势弱，已不能满足市场对于蔬菜种苗的需求。随着人工光植物工厂的出现，通过全人工光源来实现种苗的生产，不仅可以培育出优质健壮的幼苗，同时可以根据市场的需求，定量定时地满足市场对于种苗量的需求。在全人工光源进行蔬菜育苗，传统主要通过荧光灯来实现，但荧光灯存在能耗高、寿命短、光效低等缺点。随着LED半导体技术的不断发展，已有一些关于LED用于蔬菜种苗的报道，如CN201610172032.9“一种运用LED植物灯进行黄瓜育苗的技术”、CN201510629778.3“一种利用LED植物生长光源促进茄果类蔬菜育苗的方法”、CN201710060147.3“一种促进育苗生长的LED光源”等，均公开了LED光源在蔬菜种苗育苗的相关成果，提到不同波段的LED芯片或结合荧光粉技术配制成植物生长光谱，但是对于实际应用，仍然存在以下问题：1、针对植物种类没有提出具体光谱能量分布2、只针对具体的植物种类提出专用的光谱，而对于一个需求种苗多样性的育苗工厂，适用性较差。
发明内容
为此，需要提供一种茄果类及瓜类蔬菜育苗专用光环境，主要用于茄果类及瓜类苗期进行LED光源照射处理，实现培育壮苗的目标。
为实现上述目的，本发明提供了一种植物育苗的人工光环境方法，其特征在于，所述光环境中波长大于700nm光波的光子数在整个光环境中占比小于3％。
进一步的，所述光环境包含400-700nm光子数，且400-700nm光子数占整个光环境光子数之比大于96％。
进一步的，所述光环境中500-599nm光波光子数占比18-22％。
进一步的，所述光环境中400-499nm光波光子数占比28-32％，400-499nm波段中峰值波长为450nm。
进一步的，所述光环境中600-700nm光波光子数占比46-54％，600-700nm波段中峰值波长为660nm。
进一步的，所述光环境中，光照强度为100-400μmol·m-2·s-1，光周期为9-18h/d。
进一步的，本发明还提供一种采用上述光环境方法进行育苗的方法，包括以下步骤：
1)催芽：将种子置于55-60℃温水中浸泡15-20min，转移到清水浸泡8h后，用湿纱布包裹并置于28℃-31℃的恒温箱中催芽，每天保持纱布的湿润，直到种子露白；
2)播种：将露白的种子播入含有基质的育苗穴盘中，播种后再覆盖上育苗基质，子叶展开前，仅浇灌清水，待子叶完全展开后，每隔2d添加等量的1/2日本园试配方通用营养液；
3)管理：光环境中光谱采用上述任一所述的方法，快速获得比传统温室育苗更健壮的幼苗。传统温室瓜类(黄瓜、西瓜、甜瓜)育苗一般需25-30d，而采用本技术方案瓜类育苗只需13-18d，能缩短10-13d育苗时间；传统温室茄果类(茄子、番茄、辣椒)育苗一般需40-65d，采用本技术方案茄果类育苗只需20-35d，可缩短15-30d育苗时间，因不同作物种类有所差异进一步的，所述基质包含草炭、珍珠岩和蛭石，其中草炭：珍珠岩：蛭石为3:1:1。
更进一步的，所述苗穴盘为50-105孔育苗穴盘，每穴播种1粒露白种子，播种后再覆盖上1cm厚的育苗基质。
进一步的，所述日本园试配方通用营养液，配方具体为：945mg/L Ca(NO3)2·4H2O、809mg/L KNO3、153mg/L NH4H2PO4、493mg/L MgSO4·7H2O、20-40mg/L EDTA-2NaFe、2.86mg/L H3BO3、2.13mg/L MnSO4·4H2O、0.22mg/L ZnSO4·7H2O、0.08mg/L CuSO4·5H2O、0.02mg/L(NH4)6Mo7O24·4H2O。进一步的，在管理阶段，控制生长环境昼夜温度为28/30℃/20-22℃，空间空气湿度为65％-75％，CO2浓度为900-1400ppm。
区别于现有技术，上述技术方案具有以下有益效果：
本发明提供一种茄果类及瓜类蔬菜育苗专用光环境，主要用于茄果类及瓜类苗期进行LED光源照射处理，实现培育壮苗的目标。采用在光环境中波长大于700nm的光波的光子数在整个光环境中占比小于3％。能够适用于多样性种苗的快速育苗。
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1-3
选择籽粒饱满的朱迪甜椒种子，将种子置于55℃温水中进行温汤浸种15min，转移到清水中浸泡8h后，用湿纱布包裹并置于28℃的恒温箱中催芽，每天保持纱布的湿润，直到种子露白。将露白的种子播入含有基质(草炭：珍珠岩：蛭石＝3:1:1)的72孔育苗穴盘中，每穴1粒，播种后再覆盖上1cm厚的育苗基质。子叶展开前，仅浇灌清水，待子叶完全展开后，每隔2d添加等量的1/2日本园试配方通用营养液。栽培环境昼夜温度为28/20℃，空间空气湿度为65％，CO2浓度为1000ppm。光源以荧光灯为对照，设置1种对照例和3种实施例光谱，光强为250μmol/m2·s，光周期为12h/d，育苗26d。按照上述栽培方法对甜椒培养，以光源参数作为各个实施例和对照例，对各个实施例和对照例中获得的甜椒壮苗指数及其他生长指标。
实验结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002214462170000041
注：壮苗指数＝(茎粗/株高+根干重/茎叶干重)×全株干重
试验结果表明，通过本实施例方案培育的甜椒幼苗较矮壮，壮苗指数较大，壮苗指数比荧光灯提高21.93％。
实施例4-6
选择籽粒饱满的金胚99-1黄瓜种子，将种子置于55℃温水中进行温汤浸种15min，转移到清水中浸泡8h后，用湿纱布包裹并置于30℃的恒温箱中催芽，每天保持纱布的湿润，直到种子露白。将露白的种子播入含有基质(草炭：珍珠岩：蛭石＝3:1:1)的50孔育苗穴盘中，每穴1粒，播种后再覆盖上1cm厚的育苗基质。子叶展开前，仅浇灌清水，待子叶完全展开后，每隔2d添加等量的1/2日本园试配方通用营养液。栽培环境昼夜温度为28/20℃，空间空气湿度为65％，CO2浓度为1000ppm。光源以荧光灯为对照，设置1种对照例和3种实施例光谱，光强为250μmol/m2·s，光周期为12h/d，育苗14d。按照上述栽培方法对黄瓜培养，以光源参数作为各个实施例和对照例，对各个实施例和对照例中获得的黄瓜壮苗指数及其他生长指标。实验结果如表2所示：
表2
Figure BDA0002214462170000051
注：壮苗指数＝(茎粗/株高+根干重/茎叶干重)×全株干重
试验结果表明，通过本实施例方案培育的黄瓜幼苗较矮壮，壮苗指数较大，壮苗指数比荧光灯提高28.06％。
实施例7-9
选择籽粒饱满的朱丽番茄种子，将种子置于55℃温水中进行温汤浸种15min，转移到清水中浸泡8h后，用湿纱布包裹并置于31℃的恒温箱中催芽，每天保持纱布的湿润，直到种子露白。将露白的种子播入含有基质(草炭：珍珠岩：蛭石＝3:1:1)的50孔育苗穴盘中，每穴1粒，播种后再覆盖上1cm厚的育苗基质。子叶展开前，仅浇灌清水，待子叶完全展开后，每隔2d添加等量的1/2日本园试配方通用营养液。栽培环境昼夜温度为28/20℃，空间空气湿度为70％，CO2浓度为1000ppm。光源以荧光灯为对照，设置1种对照例和3种实施例光谱，光强为250μmol/m2·s，光周期为12h/d，育苗21d。按照上述栽培方法对番茄培养，以光源参数作为各个实施例和对照例，对各个实施例和对照例中获得的番茄壮苗指数及其他生长指标。实验结果如表3所示：
表3
Figure BDA0002214462170000061
注：壮苗指数＝(茎粗/株高+根干重/茎叶干重)×全株干重
试验结果表明，通过本实施例方案培育的番茄幼苗较矮壮，壮苗指数较大，壮苗指数比荧光灯提高36.97％。
综上所述，通过上述实施例1-3的具体说明，能够突出本发明的光环境方法适用于茄果类及瓜类蔬菜的快速育苗，并且能够有效提高育苗指数。
需要说明的是，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结构或等效流程变换，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 (5)

1.一种甜椒育苗的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）催芽：将种子置于55-60℃温水中浸泡15-20 min，转移到清水浸泡8 h后，用湿纱布包裹并置于28℃-31℃的恒温箱中催芽，每天保持纱布的湿润，直到种子露白；
2）播种：将露白的种子播入含有基质的育苗穴盘中，播种后再覆盖上育苗基质，子叶展开前，仅浇灌清水，待子叶完全展开后，每隔2d添加等量的1/2日本园试配方通用营养液；
3）管理：光环境中波长大于700nm光波的光子数在整个光环境中占比小于3%；所述光环境包含400-700nm光子数，且400-700nm光子数占整个光环境光子数之比大于96%，其中，所述光环境中500-599nm光波光子数占比18-22%，所述光环境中400-499nm光波光子数占比29.4%，400-499nm波段中峰值波长为450nm，所述光环境中600-700nm光波光子数占比46.6%，600-700nm波段中峰值波长为660nm，光照强度为100-400µmol·m-2·s-1，光周期为9-18h/d，快速获得比温室育苗更健壮幼苗。
2.根据权利要求1所述的甜椒育苗的方法，其特征在于，所述基质包含草炭、珍珠岩和蛭石，其中草炭：珍珠岩：蛭石为3:1:1。
3.根据权利要求2所述的甜椒育苗的方法，其特征在于，所述苗穴盘为50-108孔育苗穴盘，每穴播种1粒露白种子，播种后再覆盖上1 cm厚的育苗基质。
4.根据权利要求1所述的甜椒育苗的方法，其特征在于，所述日本园试配方通用营养液，配方具体为：945 mg/L Ca(NO3)2·4H2O、809 mg/L KNO3、153mg/L NH4H2PO4、493mg/LMgSO4·7H2O、20-40g/L EDTA-2NaFe、2.86g/L H3BO3、2.13 g/L MnSO4·4H2O、0.22 g/LZnSO4·7H2O、0.08 g/L CuSO4·5H2O、0.02g/L (NH4)6Mo7O24·4H2O。
5.根据权利要求1所述的甜椒育苗的方法，其特征在于，在管理阶段，控制生长环境昼夜温度为28-30℃/20-22℃，空间空气湿度为65%-75%，CO2浓度为900 -1400ppm。
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