受控生态生保系统植物培养方法技术方案

技术编号:10285795 阅读:169 留言:0更新日期:2014-08-06 10:43
本发明专利技术公开了一种受控生态生保系统条件下的植物栽培方法,包括植物培养准备工作、植物培养环境调控、植物营养液配置、植物生长状态观察记录。本方法针对空间环境条件下长期密闭的受控生态生保系统的特点,通过建立综合性大型地面受控生态生保集成试验平台,对植物培养过程中的环境温室度控制、人工模拟光照、营养液配制及控制、植物生长不同阶段的环境二氧化碳浓度值控制、植物培养过程控制等方法等进行了摸索,为我国在空间环境条件下受控生态生保系统中进行植物生产和提高系统物质循环闭合度提供了很好的解决途径。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种受控生态生保系统条件下的植物栽培方法,包括植物培养准备工作、植物培养环境调控、植物营养液配置、植物生长状态观察记录。本方法针对空间环境条件下长期密闭的受控生态生保系统的特点,通过建立综合性大型地面受控生态生保集成试验平台,对植物培养过程中的环境温室度控制、人工模拟光照、营养液配制及控制、植物生长不同阶段的环境二氧化碳浓度值控制、植物培养过程控制等方法等进行了摸索,为我国在空间环境条件下受控生态生保系统中进行植物生产和提高系统物质循环闭合度提供了很好的解决途径。【专利说明】
本专利技术涉及一种应用于长期载人航天受控生态生保系统中的植物栽培方法。
技术介绍
随着航天事业的发展和人类进驻太空的需要,建立受控生态生保系统是解决未来长时间、远距离和多乘员载人航天飞行任务中生保问题的必然途径。高等植物是受控生态生保系统的核心功能部件,它通过光合和蒸腾作用能够持续再生航天员所需的氧气、水和食物等全部最基本的生活保障物资,从而基本满足航天员的自给自足。如何在太空培养植物是该系统的重要研究内容之一。与传统栽培技术相比,受控生态生保系统栽培植物具有无土、不受地域限制、避免次生盐溃化和连作障碍等优势,是受控生态生保系统的发展方向之一。目前,国内相关科研单位展开了空间植物培养研究工作,但这些研究工作主要集中在单独生物个体或部件的短期小型化空间植物培养试验上,只注重单项技术的发展。中国航天员科研训练中心在长期技术积累基础上,结合我国正在逐步开展的长期有人照料的空间站建设,面向载人登月及月球基地等远景,建成了大型、综合性的受控生态生保系统集成试验平台,实现了技术突破,并借助此平台上开展了多次植物培养研究工作,特别是备受关注的2人30天受控生态生保系统集成试验,乘员于2012年12月I日下午顺利出舱,对推进我国长期载人环控生保技术的发展具有非常重要的意义。试验过程中重点研究了密闭系统中人与植物间的氧气、二氧化碳、水等物质的动态平衡调控机制,成功掌握了系统中人与植物共存时的各种信息匹配性及就地供应乘 员少量新鲜食物的方法,本专利技术正是来源于此。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提供一种培养效率高、且能应用于受控生态生保系统条件下的植物栽培方法。本专利技术的技术解决方案:一种应用于受控生态生保系统条件下植物栽培方法,包括植物培养准备、植物培养环境控制、植物培养液配置和植物生长状态观测,其栽培流程见附图1,用于栽培的受控生态生保系统集成试验平台见附图2。所述培养植物是指,经受控生态生保环境条件下长期、大量培养选育试验后确定的生菜、油麦菜、紫背天葵、苦菊等色拉型叶类蔬菜。整个植物培养过程可以是其中的一种植物或者是其中的几种植物,但各种植物在受控生态生保环境条件中的培养栽培密度为100±5 株 /m2。所述植物培养准备工作是指完成受控生态生保系统运行状态确认、进行各种参数监测传感器(见表1)标定、完成植物种子和幼苗准备。表1传感器配套表【权利要求】1.一种,其特征在:所述植物培养是在一种系统密闭且环境参数精确可控的综合性大型受控生态生保系统集成试验平台上进行,采用营养液为植物的全周期培养提供养分,利用光照系统24小时不间断的为植物提供模拟太阳光照以缩短植物的生长周期,可同时培养经受控生态生保环境条件下长期、大量培养选育试验后确定的色拉型叶类蔬菜中的生菜、油麦菜、紫背天葵、苦菊等一种或多种植物。2.如权利要求1所述的一种,其特征在于整个植物培养的环境温度为25 士 2V,环境风速为0.2~0.6m/s,大气相对湿度为65± 15% RH,大气氧浓度为19~21%,大气二氧化碳浓度则根据植物培养生长不同阶段釆用不同控制参数:植物播种后的第I~10天不控制、植物培养后的第11~20天控制在0.2%~0.3%、植物培养后的第21~50天控制在0.2~1.0%。3.如权利要求1所述的一种,其特征在于整个植物培养过程中为植物生长发育提供所需养分的营养液是由营养母液、酸碱度调节液按照调配后电导率为2000±50μ S.cm—\ pH值为6.3±0.15的指标配置而成。 所述营养液母液由A、B、C三种类型母液按照表的成分及比例配制而成。 【文档编号】A01G31/00GK103960109SQ201310030998【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月28日 优先权日:2013年1月28日 【专利技术者】郭双生, 马加炉, 艾为党, 唐永康, 沈韫赜, 冯红旗 申请人:中国航天员科研训练中心本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种受控生态生保系统植物培养方法,其特征在:所述植物培养是在一种系统密闭且环境参数精确可控的综合性大型受控生态生保系统集成试验平台上进行,采用营养液为植物的全周期培养提供养分,利用光照系统24小时不间断的为植物提供模拟太阳光照以缩短植物的生长周期,可同时培养经受控生态生保环境条件下长期、大量培养选育试验后确定的色拉型叶类蔬菜中的生菜、油麦菜、紫背天葵、苦菊等一种或多种植物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郭双生马加炉艾为党唐永康沈韫赜冯红旗
申请(专利权)人:中国航天员科研训练中心
类型:发明
国别省市:北京;11

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