CN117546650A - 一种水稻植物工厂的播种育苗方法和快速种植方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水稻的植株工厂栽培领域，公开了一种水稻植物工厂的播种育苗方法和快速种植方法，其中播种育苗方法中，以种子胚朝上的角度，斜插入播种块上，有效提高水稻的成苗率，而在快速种植方法水稻幼苗的定植密度为600‑800株/m2,使得水稻呈单穗种植，缩短水稻的生育期，提高植物工厂的效益。
Description
技术领域
本发明涉及水稻的植株工厂栽培领域，特别是一种水稻植物工厂的播种育苗方法和快速种植方法。
背景技术
水稻(Oryza sativa L.)是常见禾本科一年生水生草本植物，是我国的第一大主粮作物。我国已实现水稻种源100％自主，但在水稻现代育种技术应用以及加大优质品种的选育推广等方面与国际先进水平还有距离。当前水稻育种方式都需要使用大量的土地和劳动力成本，受到极大的地域限制。水稻生育期长，为缩短育种周期，往往需要在不同地域往复种植以实现一年多季栽培，耗费大量人力物力。
现有的水稻种子在进行催芽育苗过程中，种子发芽后，成苗率较低，且成苗长势不一样，而且常规种植的水稻具有多分蘖属性，一株植株往往能收获十几到几十个稻穗，当将水稻幼苗定植到栽培上时，水稻分蘖将导致栽培盘承重大大的增加，制约水稻植物工厂的多层种植，限制了植物工厂的空间利用率，水稻植株的分蘖也常常带来多中病虫害，更加进一步限制了水稻植物工厂的发展，另外栽培盘也需要加强设置，增加了植物工厂的设备成本。
发明内容
为此，需要提供一种水稻植物工厂的播种育苗方法和快速种植方法，解决现有水稻种子成苗率低，水稻植株生长分蘖，限制水稻植物工厂的发展的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种水稻植物工厂的播种育苗方法，包括如下步骤：
(1)催芽：将水稻种子通过水浸泡后，以种子胚朝上的角度，斜插入播种块上，每个播种块对应播种一粒水稻种子，播种块放置到播种盘上，之后置于催芽箱内进行催芽，水稻种子长出胚根，催芽完成
(2)育苗：播种盘移出催芽箱，转移至炼苗模组，使得胚芽长成水稻幼苗。
进一步，催芽箱催芽时，初始温度温度28-35℃、湿度80-90％、黑暗催芽箱中进行催芽，催芽12-36小时，80％以上种子破胸后，调整催芽箱温度值26-30℃，崔根24-36小时。
进一步，育苗时，光照强度350-450mW/m2,光照时长11-13小时/天，白天21-24℃，夜间18-20℃，湿度70-80％。
进一步，育苗期，营养液的EC值控制在0.700-1.099mS/cm。
一种水稻植物工厂的快速种植方法，植物工厂包括栽培架，所述栽培架上包括多层栽培盘，在水稻定植期时，将水稻幼苗按照600-800株/m2的密度定植到栽培盘上，水稻在栽培盘内不发生分蘖、呈单穗生长。
进一步，所述水稻幼苗为生长至6-7叶1心的水稻幼苗。
进一步，所述水稻幼苗的种植密度为600株/m2。
进一步，所述水稻幼苗由上述的播种育苗方法得到。
进一步，水稻幼苗定植到栽培盘上至成熟期，分成以下阶段：
水稻幼苗刚定植至幼穗分化：光照强度350-450mW/m2,光照时长12-14小时/天；
幼穗分化至抽穗期：光照强度350-450mW/m2，光照时长8-10小时/天；
灌浆结实期；光照强度350-450mW/m2，光照时长12-14小时/天；
定植期间白天22-26℃，夜间18-20℃，湿度70-80％。
水稻定植时，营养液的EC值控制在1.500-1.899mS/cm。
上述技术方案具有以下有益效果：
本发明播种育苗方法中，种子进行播种时，使得水稻种植斜插在海绵播种块上，经过催芽箱催芽和炼苗模组育苗之后，水稻的成苗率相比于，每穴单粒种子胚朝平放、每穴单粒种子胚朝下斜插，水稻种子发芽率差异不显著，但每穴单粒种子胚朝上的成苗率最高。
本发明的快速种植方法中，将水稻幼苗在栽培盘上进行高密度400-800株/m2高密度种植，水稻在栽培盘上不发生分蘖，呈单穗生长，定植的水稻能够起到意想不到的技术效果，水稻的生育期缩短至100天左右，相比于大田的土壤栽培，生长周期变短，且每平方米产量能够与大田栽培的产量相近，而且水稻单穗种植能够使得栽培盘的承重量降低，栽培架可以进行多层栽培，提供植物工厂的空间利用率，进一步增加植物工厂的效益。
附图说明
图1为实施例1所述种子在海绵块上胚朝上平放纵切面效果图；
图2为实施例1所述种子在海绵块上胚朝下平放纵切面效果图；
图3为实施例1所述种子在海绵块上胚朝上斜插纵切面效果图；
图4为实施例1所述种子在海绵块上胚朝下斜插纵切面效果图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
实施例1
(1)播种催芽，种子前期处理，常温下将水稻种子使用去离子水浸泡12～36小时，浸泡后的水稻种子放到浸湿的块体积为2.5cm*2.5cm的方形海绵块的海绵十字口内，每个海绵块内播种一粒水稻种子，将海绵块置于播种盘内，再将播种盘置于温度28-35℃、湿度80-90％、黑暗催芽箱中进行催芽，催芽12-36小时，80％以上种子破胸后，调整催芽箱温度值26-30℃，崔根24-36小时，胚根扎入海绵后再将播种盘移出催芽箱开始育苗。
(2)育苗期，待水稻种子长出胚根，移出催芽箱，转移至炼苗模组，待根系长到一定长度后更换营养液，光照强度350-450mW/m2,光照时长11-13小时/天，白天21-24℃，夜间18-20℃，湿度70-80％
将种子以三种不同的方式固定在海绵播种块的，海绵块1、种子2、胚3的关系如附图1-3所示
三种固定方式的种子的发芽率和育苗期后的成苗率如有下表1。
表1五种播种方式的种子发芽率和成苗率
由上可知，由上可知，不同播种方式的水稻种子发芽率差异不显著，但每穴单粒种子胚朝上斜插入海绵十字口内的种子成苗率最高达97％。
实施例2
在实施例1种子胚朝上斜插播种方式的基础上，在育苗期，待水稻种子长出胚根，移出催芽箱，转移至炼苗模组，待根系长到一定长度后更换不同浓度营养液，控制光环境、营养液及温湿度条件。
通过上述方法对水稻秧苗叶龄、绿叶数、茎基宽、根数、根长、株高、叶长、叶宽、生物量和叶绿素相对含量(SPAD)进行测量，试验结果如下表所示。
表2，不同营养液EC值对水稻育苗的影响。
实验结果表明，EC值在0.700-1.099mS/cm，绿叶数、茎基宽、根数、根长生长量和SPAD值等综合表现最佳，由此可见在育苗阶段营养液EC值控制在0.700-1.099mS/cm之间最为合适。
实施例3
在使用实施例1的步骤(1)播种催芽(2)育苗得到水稻幼苗后，继续进行以下步骤：
(3)定植，待水稻幼苗生长至6-7叶1心时，将水稻幼苗按36株/m2的密度定植到栽培模组，进行水培，定植至最高分蘖期光照强度350-450mW/m2,光照时长12-14小时/天；幼穗分化至抽穗期光照强度350-450mW/m2光照时长8小时/天；灌浆结实期光照强度350-450mW/m2，光照时长12-14小时/天；白天22-26℃，夜间18-20℃，湿度70-80％。
(4)营养液调控，育苗期使用水稻专用营养液，根据苗龄调控营养液的EC值和pH值。育苗期EC＝0.700-1.099mS/cm，pH值控制在5.0-6.5之间；定植后营养液EC值分别设置为0.900-1.099mS/cm、1.100-1.299、1.300-1.499mS/cm、1.500-1.699mS/cm、1.700-1.899mS/cm，pH值控制在5.0-6.5之间；
(5)收割，待稻谷转色后，进行收割、考种和测产。
表3营养液的EC值对水稻产量及其构成因素的影响
试验结果表明：营养液EC值在1.500～1.899mS/cm范围内，水稻产量最高，穗粒数更多，结实率更高
实施例4
在使用实施例3的步骤(1)播种催芽(2)育苗得到水稻幼苗后，继续进行以下步骤：
(3)定植，待水稻幼苗生长至6-7叶1心时，将水稻幼苗按54株/m2、108株/m2、180株/m2、360株/m2、600株/m2、800株/m2、1000株/m2、1200株/m2进行栽培。定植至有穗分化光照强度350-450mW/m2,光照时长12-14小时/天；幼穗分化至抽穗期光照强度350-450mW/m2光照时长8-10小时/天；灌浆结实期光照强度350-450mW/m2，光照时长12-14小时/天；白天22-26℃，夜间18-20℃，湿度70-80％。
(4)营养液调控，育苗期使用水稻专用营养液，根据苗龄调控营养液的EC值和pH值。育苗期EC＝0.700-1.099mS/cm，pH值控制在5.0-6.5之间；定植后营养液EC值分别设置为1.500-1.899mS/cm，pH值控制在5.0-6.5之间；
(5)收割，待稻谷转色后，进行收割、考种和测产。
按照上述栽培方法，改变(3)中的种植密度，对各实验组水稻的产量及其构成因素进行分析，使用大田栽培作为对照组，实验结果如下表所示：
表4不同栽培密度对水稻生长的影响
试验结果表明，600-800株/m2栽培的水稻生育期最短，相对于大田栽培能够分别缩短16.9天和15.2天，株高降低，穗长变短，穗粒数减少，单位面积的有效穗数大幅提升，每平方米单层模组的产量与大田栽培相近。
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及附图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 (10)
1.一种水稻植物工厂的播种育苗方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)催芽：将水稻种子通过水浸泡后，以种子胚朝上的角度，斜插入播种块上，每个播种块对应播种一粒水稻种子，播种块放置到播种盘上，之后置于催芽箱内进行催芽，水稻种子长出胚根，催芽完成
(2)育苗：播种盘移出催芽箱，转移至炼苗模组，使得胚芽长成水稻幼苗。
2.如权利要求1所述的水稻的植物工厂的播种育苗方法，其特征在于，催芽箱催芽时，初始温度温度28-35℃、湿度80-90％、黑暗催芽箱中进行催芽，催芽12-36小时，80％以上种子破胸后，调整催芽箱温度值26-30℃，崔根24-36小时。
3.如权利要求1所述的水稻的植物工厂的播种育苗方法，其特征在于，育苗时，光照强度350-450mW/m2,光照时长11-13小时/天，白天21-24℃，夜间18-20℃，湿度70-80％。
4.如权利要求1所述的水稻的植物工厂的播种育苗方法，其特征在于，育苗期，营养液的EC值控制在0.700-0.899mS/cm。
5.一种水稻植物工厂的快速种植方法，其特征在于，植物工厂包括栽培架，所述栽培架上包括多层栽培盘，在水稻定植期时，将水稻幼苗按照600-800株/m2的密度定植到栽培盘上，水稻在栽培盘内不发生分蘖、呈单穗生长。
6.如权利要求5所述的水稻的植物工厂的快速种植方法，其特征在于，所述水稻幼苗为生长至6-7叶1心的水稻幼苗。
7.如权利要求5所述的水稻的植物工厂的快速种植方法，其特征在于，所述水稻幼苗的种植密度为600株/m2。
8.如权利要求5所述的水稻的植物工厂的快速种植方法，其特征在于，所述水稻幼苗由权利要求1-4任一所述的播种育苗方法得到。
9.如权利要求5所述的水稻的植物工厂的快速种植方法，其特征在于，水稻幼苗定植到栽培盘上至成熟期，分成以下阶段：
水稻幼苗刚定植至幼穗分化：光照强度350-450mW/m2,光照时长12-14小时/天；
幼穗分化至抽穗期：光照强度350-450mW/m2，光照时长8-10小时/天；
灌浆结实期；光照强度350-450mW/m2，光照时长12-14小时/天；
定植期间白天22-26℃，夜间18-20℃，湿度70-80％。
10.如权利要求5所述的水稻的植物工厂的快速种植方法，其特征在于，水稻定植时，营养液的EC值控制在1.500-1.899mS/cm。
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| CN118140730A (zh) * | 2024-04-24 | 2024-06-07 | 中国农业科学院都市农业研究所 | 一种基于led光与高压静电场耦合加速水稻育种进程的方法 |
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