一种光能分配提高叶类蔬菜产量的方法技术

一种光能分配提高叶类蔬菜产量的方法，涉及蔬菜栽培技术领域，所采用的技术方案包括将催芽育苗后的叶类蔬菜移栽于全人工光生产系统中，用无土栽培营养液进行深液流栽培，培养过程中的光照处理方法为在总光强为150～200μmol m

【技术实现步骤摘要】
一种光能分配提高叶类蔬菜产量的方法
本专利技术涉及蔬菜栽培
，涉及通过光能分配提高蔬菜产量的方法，尤其涉及一种光能分配提高叶类蔬菜产量的方法。
技术介绍
全人工光植物生产系统利用计算机系统对蔬菜生长过程的温度、湿度、光照、二氧化碳等主要环境因子进行精准控制，利用该生产系统生产蔬菜不再受地域、光照、温度等自然环境因素的影响，可全年不间断的种植蔬菜，使蔬菜生产智能化、数据化、可控化和标准化，符合蔬菜生产产业现代化的发展趋势。但是全人工光生产系统的光源为人工光源，电能消耗大，导致生产成本高，阻碍了全人工光生产系统在蔬菜生产产业的推广应用。中国作为世界上最大的蔬菜生产国，2019年全年蔬菜产量达到7亿吨，且需求量还在逐年增长，随着城市化进程，大幅增加农业耕地面积的可能性已不复存在，进一步提高农作物的光合作用效率成为未来大幅提高农作物产量潜力的重要甚至唯一可行的途径。目前，植物光合作用系统远未达到其最大光合效率，利用现代技术手段人工干预，优化改造光合作用系统，提高光合效率，将在解决未来的粮食、能源和维持可持续的生态环境方面发挥更重要的作用。目前，由于化肥的过度使用，土地和河流的富营养化已成为我国的一大环境问题，通过提高光能利用效率，创造高产高效的农作物，减少化肥的使用，是未来创造绿色可持续农业发展的关键，也是建设国家生态文明的重要组成部分。
技术实现思路
本专利技术提供了一种光能分配提高叶类蔬菜产量的方法，在全人工光生产系统中，将现有技术中的光照强度分配后照射于叶类蔬菜的叶片腹面和叶片背面，旨在通过提高叶类蔬菜的光合作用效率提高叶类蔬菜单位面积产量，同时通过降低电能消耗降低生产成本，实现叶类蔬菜节能高产发展。本专利技术提供如下的技术方案：一种光能分配提高叶类蔬菜产量的方法，包括：(1)催芽育苗；(2)将育苗结束后的叶类蔬菜移栽于全人工光生产系统中，用无土栽培营养液进行深液流栽培，培养过程中的光照处理方法为：在总光强为150～200μmolm-2s-1的情况下，将总光强按照叶片腹面：叶片背面＝(1～3)：1的比例分配后分别从顶部和底部照射于叶类蔬菜叶片腹面和叶片背面。进一步的，所述催芽育苗中的培养过程中的光照处理的光照时间为12小时/天。进一步的，所述育苗操作步骤为：将菜种播种于湿润海绵上，1天后进行光期和暗期的交替照射，光源是红蓝光5：1的LED灯，光照强度为120μmolm-2s-1，光照时间为12小时/天，CO2浓度为400～500μmol/mol，育苗环境温度为22±2℃，育苗环境湿度为60％～70％，育苗后期添加无土栽培培养液。进一步的，所述深液流栽培条件为：可溶性盐浓度值为1.8～2.0dS/m，pH值为6.0～6.5，CO2浓度为400～500μmol/mol，生长环境温度为20～25℃，生长环境湿度为60％～70％。进一步的，所述叶片腹面或者背面照射的光源均为白色LED光源。进一步的，所述叶类蔬菜的代表性品种有奶油生菜、橡叶生菜、油菜、小白菜。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术对现有人工光栽培的光照方法进行改进，将原有总光强按照一定比例分配后照射于叶类蔬菜的叶片腹面和叶片背面，在降低电能消耗的同时提高了叶类蔬菜的光能利用率，既提高了叶类蔬菜产量，又降低了生产成本，促进了叶类蔬菜节能高产发展。(2)本专利技术所采用LED光源体积小、散热少，使用LED光源对叶类蔬菜进行近距离照射，不会发生灼伤现象，同时通过LED光源实现叶片腹面和叶片背面的照射光强的单独控制，实现顶部和底部照射光强的精准控制，促进了叶类蔬菜的标准化生产。(3)本专利技术通过重新分配光源提高叶类蔬菜的光合效率，优化改造现有的光合作用系统，使叶类蔬菜达到最佳光合效率，从而减少化肥使用，促进叶类蔬菜产业的绿色环保和可持续发展。附图说明图1为本专利技术一个实施例的对照组的光源照射方式；图2为本专利技术一个实施例的实施组的光源照射方式；图3为本专利技术一个实施例的不同腹背光强处理后奶油生菜的植物表型图；图4为本专利技术实施例2的实施组和对照组的奶油生菜叶片光合色素含量分析结果；图5为本专利技术实施例2的对照组奶油生菜叶片显微结构图；图6为本专利技术实施例2的实施组奶油生菜叶片显微结构图。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，但实施例仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。本专利技术所述光能分配提高叶类蔬菜产量的方法，包括：(1)催芽育苗；(2)将育苗结束后的叶类蔬菜移栽于全人工光生产系统中，用无土栽培营养液进行深液流栽培，其特征在于，培养过程中的光照处理方法为：在总光强为150～200μmolm-2s-1的情况下，将总光强按照叶片腹面：叶片背面＝(1～3)：1的比例分配后分别从顶部和底部照射于叶类蔬菜叶片腹面和叶片背面。本专利技术将现有技术中的总光强按照一定比例分配后，一部分从叶类蔬菜顶部照射于叶片腹面，另一部分从底部照射于叶片背面，提高叶类蔬菜生物量的同时降低了电能消耗，既提高了生产效益，又兼顾了生产成本，促进了蔬菜产业的绿色可持续发展。实施例1(1)将奶油生菜菜种播种于湿润海绵上，避光1天后进行光期和暗期的交替照射，光源是红蓝光5：1的LED灯，光照强度为120μmolm-2s-1，光照时间为12小时/天，CO2浓度为400～500μmol/mol，育苗环境温度为22±2℃，育苗环境湿度为60％～70％，育苗后期添加无土栽培培养液。(2)育苗3周后，待奶油生菜幼苗为四叶一心时进行移栽，将长势一致的奶油生菜幼苗移栽于全人工光生产系统中，用霍格兰根无土栽培营养液进行深液流栽培，所述深液流栽培条件为：可溶性盐浓度值为1.8～2.0dS/m，pH值为6.0～6.5，CO2浓度为400～500μmol/mol，环境温度为20～25℃，湿度为60％～70％，生长过程中的光照处理方法为：将180μmolm-2s-1的总光强按照叶片腹面：叶片背面等于3：1、2：1、1：1和1：2的比例分配后从顶部和底部分别照射于奶油生菜的叶片腹面和叶片背面，即叶片腹面受光光强和叶片背面受光光强分别为135和45μmolm-2s-1、120和60μmolm-2s-1、90和90μmolm-2s-1、60和120μmolm-2s-1，光照时间为12小时/天，深液流栽培2周后收获奶油生菜，吸干根部的水分，用电子称重计获得奶油生菜的生物量，此处生物量为叶类蔬菜的净重。所述深液流栽培时光照处理的光源采用白色LED光源，LED光源的固定方式如图1和图2所示，实施组为叶片腹面和叶片背面同时受光，将照射叶片背面的LED灯安装在蔬菜下方的栽培板上，照射叶片背面，使叶片背面受光，将照射叶片腹面的LED光源(腹光)安装在栽培板正上方，照射叶片腹面，使叶片腹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光能分配提高叶类蔬菜产量的方法，包括：/n(1)催芽育苗；/n(2)将育苗结束后的叶类蔬菜移栽于全人工光生产系统中，用无土栽培营养液进行深液流栽培，其特征在于，培养过程中的光照处理方法为：在总光强为150～200μmol m

【技术特征摘要】
1.一种光能分配提高叶类蔬菜产量的方法，包括：
(1)催芽育苗；
(2)将育苗结束后的叶类蔬菜移栽于全人工光生产系统中，用无土栽培营养液进行深液流栽培，其特征在于，培养过程中的光照处理方法为：在总光强为150～200μmolm-2s-1的情况下，将总光强按照叶片腹面：叶片背面＝(1～3)：1的比例分配后分别从顶部和底部照射于叶类蔬菜叶片腹面和叶片背面。


2.根据权利要求1所述的一种光能分配提高叶类蔬菜产量的方法，其特征在于，所述培养过程中的光照处理的光照时间为12小时/天。


3.根据权利要求1所述的一种光能分配提高叶类蔬菜产量的方法，其特征在于，所述催芽育苗中的育苗操作步骤为：将菜种播种于湿润海绵上，1天后进行光期和暗期的交替照射，光源是红蓝光5：1的LED灯，光照强度为120μmol...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖秋红，王芳，杨其长，马伟，彭宏贵，
申请(专利权)人：中国农业科学院都市农业研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51