利用UV的植物栽培方法及用于其的植物栽培系统技术方案

本发明专利技术涉及一种利用UV的植物栽培方法及用于其的植物栽培系统。本发明专利技术的实施例的植物栽培方法包括：对植物进行UVA补光处理的步骤；测定所述植物的最大量子产率的步骤；以及根据测定的所述最大量子产率来确定所述植物的栽培阶段的步骤。

The plant cultivation method and system using UV

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用UV的植物栽培方法及用于其的植物栽培系统
本专利技术涉及一种利用紫外线(UV)的植物栽培方法及用于其的植物栽培系统。
技术介绍
植物利用光能而进行从二氧化碳和水合成有机物的光合作用。植物将通过光合作用获得的有机物的化学能使用为用于成长等的营养成分。植物包括对目标对象具有功效的功能性物质。植物根据成长和环境含有的功能性物质的数值不同。例如，植物为了防御由于氧化应激的损伤生成抗氧化物质而保护自身。若人摄取含有很多这些功能性物质的植物，则功能性物质对人体发挥相似的作用。因此，为了有效地获得功能性物质，应该尽可能地在功能性物质多的状态时收割植物。因此，有必要确认植物的成长状态和功能性物质含量。另外，也需要使植物的成长和功能性物质的含量增加的方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题是提供一种以非破坏方式确定植物收割时机并收割植物的方法及用于其的系统。本专利技术要解决的其它课题是提供一种收割产生有充分的有用物质的状态的植物及用于其的系统。根据本专利技术的实施例，提供一种利用UV的植物栽培方法，其包括：进行UVA补光处理而使植物成长的步骤；测定植物的最大量子产率的步骤；以及根据测定的最大量子产率来确定植物的栽培阶段的步骤。根据本专利技术的其它实施例，提供一种植物栽培系统，其包括：植物栽培室，提供栽培植物的空间；光源部，将包括可见光和白色光中至少一种的光照射于植物；补光部，将UVA照射于植物；以及量子产率测定部，测定植物的最大量子产率。本专利技术的实施例的植物栽培方法及用于其的系统能够对植物进行UVA补光处理而使植物的成长和功能性物质含量增加。另外，本专利技术的实施例的植物栽培方法及用于其的系统能够通过利用最大量子产率推测植物的成长和功能性物质含量充分的时间点。另外，本专利技术的实施例的植物栽培方法及用于其的系统能够通过利用最大量子产率，以非破坏方式确定用于功能性物质增加的UVA补光处理时期和由此的功能性物质大量含有的状态的植物的收割时机。附图说明图1是示出本专利技术的实施例的确认UV照射与最大量子产率的关系的结果的图。图2是示出本专利技术的实施例的确认根据UV照射强度、照射时间的最大量子产率的变化的结果的图。图3至图8是示出本专利技术的实施例的确认根据最大量子产率的功能性物质含量的变化的结果的图。图9是示出在对羽衣甘蓝用3天进行UVA补光处理的期间测定的最大量子产率(MaximumQuantumYield；Fv/Fm)的曲线图。图10是示出在UVA补光处理期间羽衣甘蓝的鲜重的曲线图。图11是示出在UVA补光处理期间羽衣甘蓝的最大量子产率的曲线图。图12至图17是示出根据羽衣甘蓝的最大量子产率的功能性物质含量的曲线图。图18是示出根据冰叶日中花的UVA补光处理时间的最大量子产率的曲线图。图19至图22是关于冰叶日中花的成长的曲线图。图23是示出冰叶日中花的光合作用率的曲线图。图24是示出冰叶日中花的PAL活性的曲线图。图25和图26是示出冰叶日中花的功能性物质的含量的曲线图。图27至图30是示出羽衣甘蓝的成长的曲线图。图31是示出羽衣甘蓝的叶面积的曲线图。图32是示出羽衣甘蓝的叶厚度指数的曲线图。图33和图34是示出羽衣甘蓝的总叶绿素含量的曲线图。图35至图38是关于羽衣甘蓝的功能性物质含量的曲线图。图39和图40是示出羽衣甘蓝的PAL活性的曲线图。图41是示出本专利技术的实施例的植物栽培系统的示例图。图42是示出本专利技术的实施例的植物栽培方法的顺序图。具体实施方式本专利技术的目的、特定的优点和新颖特征通过所附的附图和关联的以下的详细说明和优选实施例将更加明确。下面介绍的实施例作为示例提供，以使本专利技术的构思能够充分传达给本领域技术人员。因此，本专利技术不限于以下说明的实施例，也可以以其它形式实施。在本专利技术中，将植物是叶菜类或药用植物作为特征。例如，植物可以包括羽衣甘蓝、白菜、生菜、锦葵、茼蒿、卷心菜、芹菜、菠菜、莙荙菜、油菜、菊苣、芦笋、冰叶日中花、包饭蔬菜类或香草类，但不限于这些。本专利技术人等是根据如上需求得出的，旨在利用植物的图像荧光值(最大量子产率)而提供一种用于功能性物质含量提高的植物的应激确定方法。根据一实施例，本专利技术旨在提供一种用于功能性物质含量提高的植物的应激确定方法，所述方法可以包括：(i)从植物整体获得叶绿素荧光图像的步骤；(ii)利用所述获得的荧光图像而获得从植物的光系统II(photosystemII；PSII)发出的叶绿素荧光值的步骤；以及(iii)从获得的所述荧光值预测功能性物质的含量而确定植物的应激特性的步骤。在本专利技术的植物的应激确定方法中，所述步骤(1)获得叶绿素荧光图像的步骤的特征在于，利用叶绿素荧光图像的拍摄装置，该拍摄装置包括：腔室，阻挡来自外部的光；青色光源，使植物的荧光发光；滤光器，仅将植物的叶绿素荧光从反射光过滤；相机，拍摄过滤的叶绿素荧光；图像处理设备，处理获得的图像信息。所述使植物的荧光发光的青色光源可以是LED光源。LED光源不限于青色光源，也可以是白色光源。在本专利技术的植物的应激确定方法中，所述步骤(3)确定植物的应激特性的步骤的特征在于，包括在步骤(2)中获得的Fv/Fm值与功能性物质的含量的相关分析。通常，荧光值相对越低，能够间接地确认到植物受到应激，在当植物中作用有适当量的应激时(适当的叶绿素荧光值)的情况下，可以判断为植物的功能性成分的含量能够增加。在本专利技术的植物的应激确定方法中，所述应激的特征在于，包括紫外线、温度(空气、根)、水分(缺乏、缺氧)、光(光质、光度)、盐分、臭氧。在本专利技术的植物的应激确定方法中，所述应激特性的特征在于，包括应激强度、持续时间、次数或持续性。在本专利技术的植物的应激确定方法中，所述方法的特征在于，追加地包括：(iv)为了增加功能性物质的含量，调节植物的应激特性，以使叶绿素荧光值成为0.6以上～0.75未满的步骤。在本专利技术的植物的应激确定方法中，其特征在于，所述植物是叶菜类或药用植物。例如，所述叶菜类可以包括羽衣甘蓝、白菜、生菜、锦葵、茼蒿、卷心菜、芹菜、菠菜、莙荙菜、油菜、菊苣、芦笋、包饭蔬菜类或香草类，但不限于此。在本专利技术的植物的应激确定方法中，所述功能性物质可以包括类胡萝卜素、类黄酮或苯酚，但不限于此。根据本专利技术的用于植物的功能性物质含量提高的植物的应激确定方法，通过植物的图像荧光值预测功能性物质的含量，从而能够确定植物的应激特性，例如强度、持续时间、次数或持续性，因此在提高植物的功能性物质含量中，能够重要地使用于确定对各种植物进行处理的应激。羽衣甘蓝图1是示出本专利技术的实施例的确认UV照射与最大量子产率的关系的结果的图。使用UVALED(峰值365nm)而将UVA以50W/m2在3小时照射于羽衣甘蓝，测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用UV的植物栽培方法，包括：/n对植物进行UVA补光处理的步骤；/n测定所述植物的最大量子产率的步骤；以及/n根据测定的所述最大量子产率来确定所述植物的栽培阶段的步骤。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180420 KR 10-2018-00462661.一种利用UV的植物栽培方法，包括：
对植物进行UVA补光处理的步骤；
测定所述植物的最大量子产率的步骤；以及
根据测定的所述最大量子产率来确定所述植物的栽培阶段的步骤。


2.根据权利要求1所述的利用UV的植物栽培方法，其中，
在确定所述植物的栽培阶段的步骤中，
若测定的所述最大量子产率包含在预先设定的范围以内，则收割所述植物，
若测定的所述最大量子产率不包含在预先设定的任意范围以内，则保持使所述植物成长的步骤。


3.根据权利要求2所述的利用UV的植物栽培方法，其中，
若测定的所述最大量子产率不包含在预先设定的任意范围以内，则对所述植物执行追加应激处理。


4.根据权利要求3所述的利用UV的植物栽培方法，其中，
所述追加应激处理改变所述UVA的波长带、强度、持续时间等。


5.根据权利要求3所述的利用UV的植物栽培方法，其中，
所述追加应激处理是对所述植物进行利用紫外线、温度(空气、根)、水分(缺乏、缺氧)、光(光质、光度)、盐分、臭氧中至少一种的应激处理。


6.根据权利要求2所述的利用UV的植物栽培方法，其中，
所述最大量子产率的预先设定的任意范围是所述植物的功能性物质含量为平均以上时的范围。


7.根据权利要求6所述的利用UV的植物栽培方法，其中，
所述最大量子产率的预先设定的任意范围是0.6至0.72。


8.根据权利要求6所述的利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明敏，李珍喜，具宗贤，
申请(专利权)人：忠北国立大学产学合作基金会，首尔伟傲世有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR