CN111492963A - 水培草莓活体保鲜方法及植物生长柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水培草莓活体保鲜方法及植物生长柜，水培草莓活体保鲜方法，包括：将处于开花坐果末期的草莓苗根部浸在营养液中，逐步降低营养液的浓度直至变为清水培养；清水培养草莓苗后，将草莓苗所在环境的相对湿度调节到预设保鲜湿度，并增大光照参数到预设光合抑制条件；在浆果成熟末期缩小草莓苗所在环境的昼夜温差。本发明避免了基于植物生长柜的水培草莓自然生长周期下的过度成熟状态，延迟草莓采摘期，保证了可食浆果在一定时间段的连续供应，同时保证食用草莓的良好口感和丰富营养。

Description

水培草莓活体保鲜方法及植物生长柜

技术领域

本发明涉及草莓培植方法技术领域，尤其涉及水培草莓活体保鲜方法及植物生长柜。

背景技术

植物生长柜通过水培的方式培养植物，能够极大的满足消费者对自己动手和新鲜健康果蔬的需求。草莓酸甜可口、营养丰富，是极少数适宜于种植在植物生长柜中的水果品种。与常规土培相比，通过植物生长柜水培方式培养草莓，可以极大地缩短种植周期。然而，草莓浆果80%转红时即可采摘食用，当同批次成熟的浆果过多时，若全部采摘，用户由于无食用意愿、短时间内无法食用等原因无法一次全部食用。

在此情况下，如若将草莓采摘后贮藏，一是贮藏期有限，即使在低温条件下，也仅有7天左右的贮藏期；二是贮藏期间草莓的新鲜程度、营养成分、风味物质容易受到影响，草莓的感官体验和营养成分大打折扣。若不进行采摘，任其自由生长，则草莓浆果容易过度成熟，果肉组织软化，口感变差。因此，可以通过活体保鲜方法，维持草莓浆果在植株上的新鲜状态，达到延缓其成熟进程的目的。

活体保鲜并没有明确的定义，一般理解为通过某些方法及技术手段，使果蔬或水产品等保持较长时间的生理活性状态，既可以对市场供需平衡进行调节，又能达到提高经济收益的目的。有研究发现，人为地调节温湿度就可以使红地球葡萄成熟后在树上挂果90d~120d左右，不脱落、不变味。进一步的果实品质研究得出以下结论：随着采收时间的推移，红地球葡萄的可溶性固形物含量增加，果实总糖、还原糖和蔗糖含量不断积累，而硬度变化不明显，可滴定酸含量逐渐减小，果实品质大大提高。

目前，活体保鲜大多用于水产品，植物活体保鲜的技术较少，而且尚未出现水培草莓活体保鲜方法。

发明内容

为了解决草莓成熟后不能活体保鲜的缺陷，本发明提出水培草莓活体保鲜方法及植物生长柜，能够延长草莓的采摘期，使浆果成熟后长久的保持新鲜状态，避免成熟过度。

本发明采用的技术方案是，设计水培草莓活体保鲜方法，包括：

将处于开花坐果末期的草莓苗根部浸在营养液中，逐步降低营养液的浓度直至变为清水培养；

清水培养草莓苗后，将草莓苗所在环境的相对湿度调节到预设保鲜湿度，并增大光照参数到预设光合抑制条件；

在浆果成熟末期缩小草莓苗所在环境的昼夜温差。

优选的，草莓苗花朵开放后的第16天进入开花坐果末期，开花坐果末期的营养液浓度每天降低20%，草莓苗花朵开放后的第20天变为清水培养。

优选的，预设保鲜湿度为55%～65%，预设光合抑制条件是光照强度为400Lx～600Lx、光照时长为16h/天。

优选的，草莓苗的浆果面积70%～90%转红时进入浆果成熟末期，浆果成熟末期的白天温度维持在20～25℃、晚间温度维持在18～20℃。

优选的，定期修剪草莓苗的根部，使茎以下的根系长度为地上部分植株高度的1/3～2/3。

本发明还提出了植物生长柜，包括：柜体、设于柜体内的至少一层植物定植模组、通过循环管路与植物定植模组连接的储液箱、控制柜体内温度和湿度的温湿度调节装置、与温湿度调节装置连接的温湿度传感器、将新风送入柜体中的新风风扇、驱动柜体中气体流动的至少一个内循环风扇、向植物定植模组发光的植物培养灯；草莓苗定植在植物定植模组的定植孔中，植物生长柜采用上述水培草莓活体保鲜方法来培植草莓。

优选的，柜体上设有用于设定植物生长柜中环境因子参数的人机交互装置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、在草莓苗处于开花坐果末期时，通过成营养成分浓度的降低，抑制草莓的生长，延缓其成熟进程；

2、清水培养草莓苗后，通过减弱光照强度，削弱草莓植株的光合作用，阻碍养分的积累，通过延长光照时间，缩短的夜晚呼吸作用时间，避免了已积累养分的过度消耗，有利于保持浆果的营养成分含量；

3、在浆果成熟末期缩小草莓苗所在环境的昼夜温差，阻碍浆果养分的进一步积累，同时保持一定的呼吸作用物质消耗量。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中植物生长柜的结构示意图；

图2是本发明中植物定植模组的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明提出的方法用在植物生长柜中，植物生长柜具备温湿度调节功能、液体循环功能及风循环功能等，植物生长柜的具体结构包括：柜体、植物定植模组6、储液箱7、温湿度调节装置、温湿度传感器、新风风扇4、内循环风扇5和植物培养灯2等，柜体内设有至少一层植物定植模组6，植物培养灯2向植物定植模组6发光，以提供合适的生长光线，促进植物生长发育。植物定植模组6具有底座63和覆盖在底座63上的盖子61，盖子61上排列有多个定植孔62，底座63的一侧连接有进液管、另一侧连接有出液管，储液箱设于柜体内的最底部，水泵将储液箱7中的液体抽入进液管送到底座63内，底座63内超出指定液位的液体从出液管流回储液箱7，水泵在培植过程中持续运行以保持底座63中的液体循环。

温湿度调节装置与温湿度传感器连接，温湿度调节装置根据温湿度传感器的检测信号，调节柜体内的温度和湿度使其满足设定条件，新风风扇4开启时将外界环境的空气送入柜体中，内循环风扇5开启时驱动柜体内的空气流动，内循环风扇5和新风风扇4共同作用，促进柜体内部与外界环境的空气循环，保证充足的CO2和O2含量，内循环风扇5优选设置在柜体的顶部和底部，空气循环效果更佳。柜体上设有用于设定植物生长柜中的环境因子参数的人机交互装置1，人机交互装置1与水泵、温湿度调节装置、新风风扇4、内循环风扇5及植物培养灯2连接，用户可以通过人机交互装置1设置温度、湿度、风循环周期、营养液循环周期、光照时间五项环境因子参数。

在一实施例中，每个植物生长柜有三层植物定植模组6，每层有16个3.2×3.2 cm的方形定植孔62，相邻定植孔62的间距为70 cm，每层植物定植模组6的上方及底部均设置有植物培养灯2，植物培养灯2的光源为LED灯，人机交互装置1设置在柜体的前侧顶部，其采用LCD液晶显示屏。

本发明中植物生长柜中的水培草莓培养方法如下：

定植前阶段，对植物生长柜的植物定植模组6、储液箱7进行75%酒精喷洒，75%酒精在60s内便可以杀灭绝大多数致病菌，同时避免了其他消毒剂、清洁剂的腐蚀作用。之后，添加清水至储液箱7，随后开启水泵，将清水泵入上方三层植物定植模组6的底座63内，待液体循环开启一段时间后，水流进入平稳循环状态，此时底座63中的液体高度刚好能淹没草莓苗根部的1/2～2/3。另外，选择真叶个数为4～6个的法兰第草莓苗若干株，将其用清水清洗干净，并用多菌灵浸泡15～30 min后再次用清水冲洗干净，该操作能够大大降低草莓的发病率。

适应性培养阶段，草莓苗分株定植于植物生长柜的的定植孔62中，每个定植孔62定植1株草莓苗，水泵持续将清水泵入定植孔62下方的底座63内，适应性培养阶段采用清水适应性培养，促进水培根的生长，并适当遮光，减少蒸腾作用。

生长阶段，草莓苗培养到长出水培根，顺利度过适应性培养阶段进入生长阶段，将清水培养改为营养液培养，开始为草莓苗的生长发育提供养分，添加营养液至储液箱7，将营养液循环泵入定植孔62下方的底座63内，同时调节植物生长柜中的环境因子参数至满足生长初期条件，草莓苗的根部浸在营养液中培养。

营养液的配置方法包括：将一定量的叶菜类A、B、C营养液分别溶解于300~500mL水中，制成A母液、B母液、C母液，各取相等剂量的A母液、B母液、C母液混合，混合均匀后添加清水稀释80~120倍，配置好的营养液，其电导率一般为1.2 mS/cm~2.0 mS/cm，pH为5.5~6.5，营养液的电导率即为营养液的浓度，观察草莓苗生长情况，间隔预设时间检测底座中营养液的电导率，当检测值不满足对应的目标范围时及时按需补充营养液或清水，以调节其浓度，同时设置适宜的温度、湿度、光照时间等环境因子参数，保证草莓苗顺利的开花结果。此处的补充营养液可以通过加快液体循环实现，也可以是用户手动向储液箱7中添加营养液实现，当然也可以是其他调节手段，叶菜类母液也可以直接取用现有营养液的母液。

草莓与其他水果不同，开花期能够持续1~2个月，植株不断的坐果，浆果不断的膨大、成熟，因此同一株草莓苗上可以既有花蕾，又有果实。随着时间的持续，当最后一批草莓花朵开放坐果后，便不会长出新的浆果。此时，便可以对最后一批浆果进行活体保鲜处理，既能达到延长草莓采收期的目的，又能避免环境因子参数的改变对前期草莓生长的影响。

具体的活体保鲜方法包括：

将处于开花坐果末期的草莓苗根部浸在营养液中，逐步降低营养液的浓度直至变为清水培养；

清水培养草莓苗后，将草莓苗所在环境的相对湿度调节到预设保鲜湿度，并增大光照参数到预设光合抑制条件；

在浆果成熟末期缩小草莓苗所在环境的昼夜温差。

本发明提供了一个活体保鲜方法的优选实施例，下面详细说明。

草莓苗的花朵开放后的第16天进入开花坐果末期，开花坐果末期的营养液浓度每天降低20%，草莓苗花朵开放后的第20天变为清水培养，通过成营养成分浓度的降低，抑制草莓的生长，延缓其成熟进程。营养液浓度降低过程中间隔预设时间检测底座中营养液的电导率，当检测值不满足对应的目标范围时及时按需补充营养液或清水。

清水培养草莓苗后，将草莓苗所在环境的相对湿度调节到55%～65%，环境湿度过高或者过低都会对浆果保鲜产生不利影响，湿度过高容易滋生微生物，果实容易腐烂变质，湿度过低，由于植物蒸腾作用的影响，浆果组织水分损失严重，导致失水皱缩，影响果实外观及生理活性。将草莓苗所在环境的光照强度调节为400Lx～600Lx、光照时长调节为16h/天，此光照强度和光照时长满足预设光合抑制条件，通过减弱光照强度，模拟出夏天明朗的室内相近的光照强度，削弱草莓植株的光合作用，阻碍养分的积累。较长的光照时间意味着较短的夜晚呼吸作用时间，避免了已积累养分的过度消耗，有利于保持浆果的营养成分含量。

绝大多数草莓苗的浆果面积70%～90%转红时进入浆果成熟末期，此处浆果成熟末期可以通过用户观察确定，也可以通过实验统计得到开花坐果末期到浆果成熟末期的天数。浆果成熟末期缩短昼夜温差，白天温度维持在20～25℃、晚间温度维持在18～20℃，以营造温室环境，使活体储存时间延长，白天、晚间通过有无光照进行区分。草莓浆果面积70%~90%转红时，表明此时浆果已有8、9分成熟，已经可以采摘食用，该操作是上一步中调节湿度、光照强度及光照时间的效果进行巩固，阻碍浆果养分的进一步积累，同时保持一定的呼吸作用物质消耗量。

需要说明的是，在草莓活体保鲜期间，应当及时剪除病叶、老叶，及时摘除质量不好的果实，防止病叶、病果等过度消耗草莓植株中各种营养物质，同时防止病害传播给其他植株。同时及时修剪草莓苗的根部，减去多余的根系，短缩茎以下的根系长度修剪为地上部分植株高度的1/3~2/3，避免根系过于庞大浪费过多氧气。

本发明优选实施例的活体保鲜操作可以使草莓的采摘期推迟20 天左右，此时浆果颜色鲜艳，新鲜饱满，气味芳香，果肉组织硬度变化不明显，感官品质佳。

进一步的，适应性培养阶段、生长阶段、开花坐果末期、浆果成熟末期中所需的培植天数和环境因子参数可提前预设，通过人机交互装置1自动控制植物生长柜培植草莓，即将草莓培植数据提前储存在人机交互装置1中，用户在人机交互装置1的界面上选择自动培植草莓，植物生长柜按照草莓培植数据自动运行。当然，实际使用时，用户也可以通过操作人机交互装置1手动控制植物生长柜培植草莓。

通过本发明提供的水培草莓活体保鲜方法，避免了基于植物生长柜的水培草莓自然生长周期下的过度成熟状态，延迟草莓采摘期，保证了可食浆果在一定时间段的连续供应，同时保证食用草莓的良好口感和丰富营养。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水培草莓活体保鲜方法，其特征在于，包括：将处于开花坐果末期的草莓苗根部浸在营养液中，逐步降低所述营养液的浓度直至变为清水培养。

2.根据权利要求1所述的水培草莓活体保鲜方法，其特征在于，所述草莓苗花朵开放后的第16天进入所述开花坐果末期，所述开花坐果末期的营养液浓度每天降低20%，所述草莓苗花朵开放后的第20天变为清水培养。

3.根据权利要求1所述的水培草莓活体保鲜方法，其特征在于，清水培养所述草莓苗后，将所述草莓苗所在环境的相对湿度调节到预设保鲜湿度，并增大光照参数到预设光合抑制条件。

4.根据权利要求3所述的水培草莓活体保鲜方法，其特征在于，所述预设保鲜湿度为55%～65%，所述预设光合抑制条件是光照强度为400Lx～600Lx、光照时长为16h/天。

5.根据权利要求3所述的水培草莓活体保鲜方法，其特征在于，清水培养所述草莓苗至进入浆果成熟末期后，缩小所述草莓苗所在环境的昼夜温差。

6.根据权利要求5所述的水培草莓活体保鲜方法，其特征在于，所述草莓苗的浆果面积70%～90%转红时进入所述浆果成熟末期。

7.根据权利要求5所述的水培草莓活体保鲜方法，其特征在于，所述浆果成熟末期的白天温度维持在20～25℃、晚间温度维持在18～20℃。

8.根据权利要求1至7任一项所述的水培草莓活体保鲜方法，其特征在于，定期修剪所述草莓苗的根部，使茎以下的根系长度为地上部分植株高度的1/3～2/3。

9.一种植物生长柜，包括：柜体、设于所述柜体内的至少一层植物定植模组、通过循环管路与所述植物定植模组连接的储液箱、控制柜体内温度和湿度的温湿度调节装置、与所述温湿度调节装置连接的温湿度传感器、将新风送入柜体中的新风风扇、驱动柜体中气体流动的至少一个内循环风扇、向所述植物定植模组发光的植物培养灯；其特征在于，所述草莓苗定植在所述植物定植模组的定植孔中，所述植物生长柜采用如权利要求1至8任一项所述水培草莓活体保鲜方法来培植草莓。

10.如权利要求9所述的植物生长柜，其特征在于，所述柜体上设有用于设定所述植物生长柜中的环境因子参数的人机交互装置。

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