本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種韭菜在人工光型植物工廠里的栽培方法,以及韭菜的種植。
背景技術(shù):
::韭菜,中文學(xué)名山韭,別名:扁菜、韭、豐本、草鐘乳、起陽(yáng)草、懶人菜、長(zhǎng)生韭、壯陽(yáng)草;屬于植物界,被子植物門(mén),多年生草本植物。其具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及藥用價(jià)值。具有健胃,提神,止汗固澀等功效。用于噎膈反胃,自汗盜汗,外用治跌打損傷,瘀血腫痛,外傷出血等。主要產(chǎn)地有黑龍江、吉林、遼寧、河北、山西、內(nèi)蒙古、甘肅(東部)、新疆(西北部)和河南、(西北部)。生于海拔2000米以下的草原、草甸或山坡上。從歐洲經(jīng)蘇聯(lián)中亞直到西伯利亞都有分布。韭菜味多年生宿根草本蔬菜,為常年的綠葉菜之一,11-12月播種育苗,3-4月定植,一次播種后,第二年為盛產(chǎn)年,除采收韭青外,還可以采收韭花及韭黃軟化栽培。今年我國(guó)的韭菜產(chǎn)品除少量市銷(xiāo)外,大部分產(chǎn)品出口遠(yuǎn)銷(xiāo)美國(guó)、日本和加拿大,在國(guó)際蔬菜市場(chǎng)中極具競(jìng)爭(zhēng)力,是一個(gè)很有發(fā)展前景的出口創(chuàng)匯型蔬菜品種。研究韭菜的各種習(xí)性也具有廣闊的前景。在本發(fā)明之前,己有部分科研人士做了不同光質(zhì)對(duì)韭菜生理特性、光合特性和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的研究。不同光質(zhì)條件下生長(zhǎng)的的韭菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)存在著顯著地差異,紅光可以使可溶性糖和粗纖維含量增加,藍(lán)光處理可以使Vc含量增加,紅藍(lán)混合光源可以使可溶性蛋白及黃酮含量顯著提高,不同比例的混合光質(zhì)對(duì)韭菜生長(zhǎng)的影響也不同。人工光型植物工廠通過(guò)控制LED光源產(chǎn)生不同的光質(zhì),配得適當(dāng)?shù)纳L(zhǎng)環(huán)境,達(dá)到韭菜最佳的生條件。隨著可以發(fā)展的進(jìn)步,各種各樣的植物己經(jīng)走進(jìn)人工光型植物工廠的研究,人工光型植物工廠于農(nóng)業(yè)發(fā)展相結(jié)合成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),具有廣闊的發(fā)展前景和較高的研究?jī)r(jià)值。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素::本發(fā)明在于用一種可控制光照條件的人工LED燈光作為光源,在一種半封閉型人工光型植物工廠中,同時(shí)適當(dāng)控制其他生長(zhǎng)條件下,實(shí)現(xiàn)韭菜在人工制造并嚴(yán)格控制的條件下生長(zhǎng)快、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、大規(guī)模種植的技術(shù)。本發(fā)明中的種植技術(shù)是在半封閉式的室內(nèi)進(jìn)行,不受外界環(huán)境影響。通過(guò)對(duì)韭菜生長(zhǎng)光源的適當(dāng)調(diào)節(jié),使韭菜在生長(zhǎng)各個(gè)過(guò)程中的光強(qiáng)、光質(zhì)以及光周期受到嚴(yán)格控制,進(jìn)而提高韭菜植株內(nèi)可溶性糖、粗纖維、Vc、可溶性蛋白及黃酮的含量,使韭菜更加具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,從韭菜種子入土開(kāi)始,按韭菜生長(zhǎng)過(guò)程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開(kāi)花期四個(gè)階段,采用不同的光照條件,促進(jìn)韭菜生長(zhǎng);所述光照條件包括:光源光譜發(fā)射峰數(shù)量、發(fā)射峰所處位置波長(zhǎng)、半高寬、相對(duì)高度,光照強(qiáng)度,每天光照時(shí)間。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,韭菜生長(zhǎng)過(guò)程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開(kāi)花期四個(gè)階段所采用的光源光譜發(fā)射峰數(shù)量為3個(gè);第一個(gè)發(fā)射峰所處位置波長(zhǎng)為430-490nm,發(fā)射峰半高寬為15-30nm,發(fā)射峰相對(duì)高度為0.1-0.4;第二個(gè)發(fā)射峰所處位置波長(zhǎng)為590-650nm,發(fā)射峰半高寬為30-55nm,發(fā)射峰相對(duì)高度為0.9-1.0;第三個(gè)發(fā)射峰所處位置波長(zhǎng)為700-740nm,發(fā)射峰半高寬為10-30nm,發(fā)射峰相對(duì)高度為0.1-0.2;光照強(qiáng)度300-400μmol/m2/s;每天光照時(shí)間:6-12h。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,韭菜生長(zhǎng)過(guò)程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開(kāi)花期四個(gè)階段的光源光譜均包含三個(gè)發(fā)射峰;光照參數(shù)為:發(fā)芽期第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處,相對(duì)高度0.1-0.3,半高寬20-30nm;第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處,相對(duì)高度0.9-1.0,半高寬30-50nm;第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處,相對(duì)高度0.1-0.2,半高寬15-20nm;光照強(qiáng)度:300-400μmol·m-2·s-1;每日光照時(shí)間:6-12小時(shí);優(yōu)選為8-12小時(shí)、進(jìn)一步優(yōu)選為10小時(shí);幼苗期第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處,相對(duì)高度0.1-0.3,半高寬20-30nm;第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處,相對(duì)高度0.9-1.0,半高寬30-50nm;第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處,相對(duì)高度0.1-0.2,半高寬15-20nm;光照強(qiáng)度:300-400μmol·m-2·s-1;每日光照時(shí)間:6-12小時(shí);優(yōu)選為8-12小時(shí)、進(jìn)一步優(yōu)選為12小時(shí);分蘗生長(zhǎng)期第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處,相對(duì)高度0.1-0.3,半高寬20-30nm;第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處,相對(duì)高度0.9-1.0,半高寬30-50nm;第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處,相對(duì)高度0.1-0.2,半高寬15-20nm;光照強(qiáng)度:300-400μmol·m-2·s-1;每日光照時(shí)間:6-12小時(shí);優(yōu)選為8-12小時(shí)、進(jìn)一步優(yōu)選為12小時(shí);開(kāi)花期第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處,相對(duì)高度0.1-0.3,半高寬20-30nm;第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處,相對(duì)高度0.9-1.0,半高寬30-50nm;第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處,相對(duì)高度0.1-0.2,半高寬15-20nm;光照強(qiáng)度:300-400μmol·m-2·s-1;每日光照時(shí)間:6-12小時(shí);優(yōu)選為8-12小時(shí)、進(jìn)一步優(yōu)選為12小時(shí)。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,韭菜生長(zhǎng)過(guò)程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開(kāi)花期四個(gè)階段的定義分別為:發(fā)芽期:發(fā)芽期從種子萌動(dòng)開(kāi)始到生長(zhǎng)出現(xiàn)第一片真葉為發(fā)芽期。生長(zhǎng)過(guò)程中呈現(xiàn)“弓狀”的特點(diǎn),長(zhǎng)度一般1-1.5厘米。整個(gè)發(fā)芽生長(zhǎng)過(guò)程歷時(shí)10-20天。幼苗期:幼苗期從發(fā)芽期結(jié)束即第一片真葉顯露開(kāi)始到具有分蘗生長(zhǎng)能力前為幼苗期,此生長(zhǎng)期生長(zhǎng)出5-7片葉,10-20條根,高約20cm,整個(gè)過(guò)程歷時(shí)50-60天。分蘗生長(zhǎng)期:從第一個(gè)蘗芽分化到花芽分化稱為分蘗生長(zhǎng)期。開(kāi)花期:開(kāi)花期從花苞破裂到整個(gè)花序開(kāi)花結(jié)束?;ㄐ蛑械谝粋€(gè)小花開(kāi)放開(kāi)始,到最后一個(gè)小花凋謝,歷時(shí)20-30天。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,韭菜生長(zhǎng)過(guò)程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開(kāi)花期四個(gè)階段的光源均采用可調(diào)整光譜的LED植物生長(zhǎng)燈。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,韭菜生長(zhǎng)過(guò)程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開(kāi)花期四個(gè)階段中,韭菜生長(zhǎng)環(huán)境溫度為:發(fā)芽期:控制白天的溫度為18-24℃、晚上的溫度為8-12℃幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期與開(kāi)花期的溫度均控制在15-20℃。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,韭菜生長(zhǎng)過(guò)程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開(kāi)花期四個(gè)階段中,韭菜生長(zhǎng)環(huán)境濕度為:發(fā)芽期與幼苗期控制土壤濕度為75%~80%;分蘗生長(zhǎng)期和開(kāi)花期土壤濕度要求為80%-95%;芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開(kāi)花期四個(gè)階段控制空氣濕度為60%-70%。作為優(yōu)選方案:發(fā)芽期和幼苗期期間2-3天澆一次水、當(dāng)苗高為16厘米時(shí),7天左右澆一次水。澆水量根據(jù)土壤濕度決定。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,在所述人工光型植物工廠中設(shè)置有自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制室內(nèi)通風(fēng),當(dāng)室內(nèi)溫度≥25℃時(shí),開(kāi)起排風(fēng)扇進(jìn)行通風(fēng)降溫。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,所述韭菜優(yōu)選為791雪韭。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,整個(gè)過(guò)程使用肥料;所述肥料包括復(fù)合肥。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,所述復(fù)合肥中氮、磷、鉀的質(zhì)量比為1∶0.83∶0.91。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,所述肥料還包括微量鋅元素、微量鐵元素、微量硼元素,每10-15天施肥一次。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法,栽培韭菜使用的土壤為水稻泥,并加入細(xì)沙提高根部的通風(fēng)效果。栽培所用土壤的pH值控制為6.0-7.0。原理和優(yōu)勢(shì)本發(fā)明對(duì)韭菜生長(zhǎng)光源的調(diào)控其作用如下:發(fā)芽期的主要目的就是讓種子細(xì)胞加速生長(zhǎng)、分化,使種子盡快萌發(fā)。其主要的光的波長(zhǎng)為590-650nm的光,促進(jìn)碳水化合物合成,為植物生長(zhǎng)提供能量,使用440-480nm波長(zhǎng)的光促進(jìn)種子內(nèi)蛋白質(zhì)和酶的合成;適量的700-730nm波長(zhǎng)的光提高種子內(nèi)的激素水平;其強(qiáng)度為300-400μmol·m-2·s-1光照時(shí)間優(yōu)選為10h。幼苗期的韭菜生長(zhǎng)需要營(yíng)養(yǎng)和能量都比較多,所以光照的光質(zhì)于光強(qiáng)與發(fā)芽期相同,由于其生長(zhǎng)需要,光照時(shí)間要適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng),優(yōu)選為12h。分蘗生長(zhǎng)期主要生長(zhǎng)特征是從一個(gè)幼苗的基礎(chǔ)上在周?chē)只龆鄺l葉片并長(zhǎng)大,改變各種波長(zhǎng)光的比例,增加440-480nm和590-650nm的光強(qiáng),使韭菜植株內(nèi)蛋白質(zhì)和糖,以及Vc的含量增加??偟墓庹諒?qiáng)度不變300-400μmol·m-2·s-1;光照時(shí)間優(yōu)選為12h。開(kāi)花期采用減少440-480nm波長(zhǎng)的光和增加590-650nm波長(zhǎng)的光的光照強(qiáng)度來(lái)促進(jìn)韭菜開(kāi)花,開(kāi)花完畢進(jìn)行種子收集,完成一次韭菜的培養(yǎng)周期。本發(fā)明通過(guò)調(diào)整韭菜不同生長(zhǎng)階段的光譜組成、光照強(qiáng)度(PPFD)和光照時(shí)間,在上述條件參數(shù)的協(xié)同作用下,輔以適當(dāng)?shù)臏囟?、濕度、通風(fēng)條件、施肥等條件,實(shí)現(xiàn)了韭菜在植物工廠中更好的生長(zhǎng),并獲得高含量的功能成分。附圖說(shuō)明:附圖1為種植韭菜所用植物工廠的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式:實(shí)驗(yàn)以韭菜各生長(zhǎng)階段的光照條件為單一變量設(shè)置對(duì)照組(1#全程白光)和實(shí)驗(yàn)組(2#發(fā)芽期,3#幼苗期,4#分蘗生長(zhǎng)期,5#開(kāi)花期)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。本專(zhuān)利的實(shí)驗(yàn)過(guò)程在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物光學(xué)實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)。培養(yǎng)韭菜幼苗的器皿為多空透氣的泡沫漂盤(pán),漂盤(pán)深度約為6cm,培養(yǎng)用基質(zhì)為植物培養(yǎng)專(zhuān)用基質(zhì),基質(zhì)在漂盤(pán)的槽中的厚度約為5cm,將種子置于基質(zhì)上,然后覆蓋約為0.2-0.5cm厚度的基質(zhì),漂盤(pán)于水槽中,營(yíng)養(yǎng)液在水槽中深度約為1-2cm。于幼苗期將韭菜移至栽盆中進(jìn)行培養(yǎng),栽盆即深度為25cm的普通花盆。栽培韭菜的基質(zhì)縱向分為兩層,下層使用帶有營(yíng)養(yǎng)化肥的疏松偏黏的菜園土為基質(zhì),厚度約為10cm,上層使用普通的菜園用土為基質(zhì)進(jìn)行韭菜的栽培,厚度約為7cm。具體培養(yǎng)如下:發(fā)芽期:光源設(shè)置:使用可以提供植物生長(zhǎng)的LED燈作為光源。光源的光譜特征為:光源光譜包括三個(gè)發(fā)射峰,第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處,相對(duì)高度0.1-0.3,半高寬20-30nm;第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處,相對(duì)高度0.9-1.0,半高寬30-50nm;第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處,相對(duì)高度0.1-0.2,半高寬15-20nm;光照強(qiáng)度:300-400μmol·m-2·s-1;每日光照時(shí)間:10h;培養(yǎng)溫度:10-15℃,用空調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,用排氣扇更換室內(nèi)氣體;在漂盤(pán)內(nèi)培養(yǎng)韭菜幼芽,營(yíng)養(yǎng)液于水槽中,漂盤(pán)置于營(yíng)養(yǎng)液內(nèi)。3-4天噴水一次,保持培養(yǎng)基表面的濕度。歷時(shí)8天。幼苗期:韭菜發(fā)芽期結(jié)束后,繼續(xù)在漂盤(pán)內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)。光源設(shè)置:光源光譜包括三個(gè)發(fā)射峰,第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處,相對(duì)高度0.1-0.3,半高寬20-30nm;第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處,相對(duì)高度0.9-1.0,半高寬30-50nm;第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處,相對(duì)高度0.1-0.2,半高寬15-20nm;光照強(qiáng)度:300-400μmol·m-2·s-1;每日光照時(shí)間:12h;培養(yǎng)溫度:15-20℃;5-7天噴灑一次適宜濃度的葉面肥。其他培養(yǎng)條件于發(fā)芽期相同。在幼苗生長(zhǎng)至15cm以上時(shí),進(jìn)行移栽,將其移至在盆中培養(yǎng)。歷時(shí)60天。分蘗生長(zhǎng)期:移栽以后,光源設(shè)置:光源光譜包括三個(gè)發(fā)射峰,第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處,相對(duì)高度0.1-0.3,半高寬20-30nm;第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處,相對(duì)高度0.9-1.0,半高寬30-50nm;第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處,相對(duì)高度0.1-0.2,半高寬15-20nm;光照強(qiáng)度:300-400μmol·m-2·s-1;每日光照時(shí)間:12h;培養(yǎng)溫度18-23℃;基質(zhì)內(nèi)肥料比例氮、磷、鉀要配合施用,其比例為1∶0.83∶0.91,同時(shí)酌情施入鋅、鐵、硼、等微量元素肥料;每3-4天澆水一次,以便維持韭菜生長(zhǎng)所需以及額外蒸發(fā);5-7天噴灑一次適宜濃度的葉面肥。其他條件與幼苗期相同。歷時(shí)60天。開(kāi)花期:光源設(shè)置:(4)光源光譜包括三個(gè)發(fā)射峰,第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處,相對(duì)高度0.1-0.3,半高寬20-30nm;第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處,相對(duì)高度0.9-1.0,半高寬30-50nm;第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處,相對(duì)高度0.1-0.2,半高寬15-20nm;光照強(qiáng)度:300-400μmol·m-2·s-1;每日光照時(shí)間:12h;培養(yǎng)溫度18-20℃。歷時(shí)20天。在本次實(shí)施案例中,韭菜的發(fā)芽期歷時(shí)8天,幼苗期歷時(shí)60天,分蘗生長(zhǎng)期歷時(shí)60天,開(kāi)花期歷時(shí)20天,本次栽培從開(kāi)始到收獲共歷時(shí)148天。實(shí)施例和對(duì)比中所用韭菜品系為791雪韭實(shí)施例1其操作如上述具體培養(yǎng);其光照條件如表1所示表1實(shí)施例1光照條件的光譜特征位置、半高寬單位(nm)實(shí)施例1所得樣品定義為2#;2#的農(nóng)藝性狀見(jiàn)表5,其所得樣品的內(nèi)功能成分含量見(jiàn)表6。實(shí)施例2其他的條件參數(shù)均勻?qū)嵤?一致;不同之處見(jiàn)表2;表2實(shí)施例2光照條件的光譜特征位置、半高寬單位(nm)實(shí)施例2所得樣品定義為3#;3#的農(nóng)藝性狀見(jiàn)表5,其所得樣品的內(nèi)功能成分含量見(jiàn)表6。實(shí)施例3其他的條件參數(shù)均勻?qū)嵤?一致;不同之處見(jiàn)表3;表3實(shí)施例3光照條件的光譜特征位置、半高寬單位(nm)實(shí)施例3所得樣品定義為4#;4#的農(nóng)藝性狀見(jiàn)表5,其所得樣品的內(nèi)功能成分含量見(jiàn)表6。實(shí)施例4其他的條件參數(shù)均勻?qū)嵤?一致;不同之處見(jiàn)表4;表4實(shí)施例4光照條件的光譜特征實(shí)施例4所得樣品定義為5#;5#的農(nóng)藝性狀見(jiàn)表5,其所得樣品的內(nèi)功能成分含量見(jiàn)表6。對(duì)比例1其他的條件參數(shù)均勻?qū)嵤?一致;不同之處在于全程采用白光,曝光的輕度為300-400μmol·m-2.s-1;其所得對(duì)比試樣定義為1#;1#的農(nóng)藝性狀見(jiàn)表5,其所得樣品的內(nèi)功能成分含量見(jiàn)表6。表5實(shí)施例和對(duì)比所得韭菜的農(nóng)藝性狀光照條件株高/cm莖粗/mm葉寬/mm干鮮質(zhì)量比/%1#28.32.44.49.742#30.22.24.810.323#28.32.74.49.744#27.02.44.19.605#28.12.84.39.70表6實(shí)施例和對(duì)比所得韭菜的內(nèi)功能成分含量當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3