一种降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量光调控及种植方法技术

本发明专利技术涉及植物工厂种植技术领域，一种降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量的光调控方法及植物工厂种植方法，通过LED灯为栽培期提供光环境，调整光谱中远红光(700

【技术实现步骤摘要】
一种降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量光调控及种植方法


[0001]本专利技术涉及植物工厂种植
，具体涉及一种降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量光调控及种植方法。

技术介绍

[0002]硝酸盐是一种含氮化合物，广泛存在于我们的生活当中。人体摄入80％以上的硝酸盐，都来自于蔬菜。蔬菜中超标的硝酸盐含量对人类的饮食健康构成了严重的威胁。为此，世界各国都制定了蔬菜硝酸盐的限量标准，以保障蔬菜品质安全和人类健康。植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段，是未来农业发展的主要趋势，据统计，2020年全球植物工厂市场规模高达1912万平方米。其中植物工厂蔬菜水培与传统土壤栽培一样，在追求最大产量及最快生长速度时，往往会使用过多的氮元素，容易造成硝酸盐含量累积过多，不好调控的难题。因此在保证产量和经济效益的前提下，如何降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量成了业内主要研究和关注的热点。
[0003]植物工厂进行水培叶菜栽培时，在追求最大产量及最快生长速度时，往往会使用过多的氮元素，容易造成硝酸盐含量累积过多。而目前采取硝酸盐含量调控的措施分长期调控和短期调控措施，一般短期调控蔬菜品质的措施，主要是在蔬菜生长过程中的某一特定阶段(如采收期)采取一个短期(几天)的实施方案。已有研究学者通过调整营养液的氮素形态、氮素浓度，加入渗透例子(Cl
‑
、SO42‑
、AC
‑
)，来短期对蔬菜品质进行调控。Mozafar研究表明在菠菜采收前采用断氮形式营养液代替栽培营养液，可显著降低菠菜蔬菜体内的硝酸盐含量并提高维生素C含量。董晓英等人在小白菜采收前，采取减少或去除营养液中的硝态氮的基础上并加入渗透离子Cl
‑
、SO42‑
，结果表明，采用该方法可显著降低小白菜的硝酸盐含量，并提高维生素C含量，但降低了可溶性糖含量。虽然以上措施能够提高蔬菜品质，但同时也存在一些问题，如减少了氮肥使用量，会导致蔬菜产量的减少，且随着调控时间的延长，对蔬菜产量的减少会更加明显。
[0004]光是植物的能量来源，是植物叶片生长过程中最重要的环境因素之一。现在植物工厂中LED代替了太阳光成为植物生长的能量来源。LED光源能够提供适合植物生长和发育所需的光谱，包括蓝光、绿光、红光和远红光，目前植物工厂除补光灯外，其它多数植物灯光谱是波长范围在380
‑
780nm的全光谱。目前已报道的几种降低硝酸盐的光控制方法如，根据光强大小调整营养液中硝态氮的供应水平、调控光谱中的红蓝比来调控植物对硝态氮的吸收情况，如梁祎研究得出高比例红光会降低硝酸盐的含量，其中以红蓝光比例为4∶1的光质处理效果最好。但是张玉彬等研究认为在红蓝组合光中红光比例越高，生菜硝酸盐含量的变化不显著。目前虽有文献介绍红蓝光能调控硝酸盐，但和其他光质的结合及实际运用过程中很少基于植物工厂的光环境优势研究如何降低硝酸盐含量。

技术实现思路

[0005]为此，需要提供一种降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量光调控及种植方法，在调
控叶菜栽培过程中，在红蓝光配比基础上，添加合适的远红光和绿光比例，并精准控制各光谱比例范围，可以降低植物工厂生产蔬菜的硝酸盐含量，同时又避免出现的减产问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量的光调控方法，通过LED灯为栽培提供光环境，调整光谱中远红光(700
‑
780nm)与绿光(500
‑
599nm)光量子比例范围控制在0.21
‑
0.55，且绿光(500
‑
599nm)的光量子比例在380
‑
780nm所占比例范围在控制在20
‑
25％、远红光(700
‑
780nm)的光量子比例在380
‑
780nm所占比例范围控制在5
‑
12％，红光(600
‑
699nm)的光量子与蓝光(400
‑
499nm)光量子比例范围在控制在2.08
‑
4.46。
[0007]进一步的，栽培期光强为180
‑
350μmol/
㎡
·
s，光周期为光周期9
‑
16h/d。
[0008]进一步的，栽培期环境条件为：光期20
‑
23℃，暗期18
‑
20℃，空气湿度60
‑
70％，CO2浓度为400
‑
1000ppm。
[0009]进一步的，栽培期采用LED灯进行光照。
[0010]进一步的，栽培期，采用营养液膜水培，营养液的EC值为1.6
‑
2.0mS/cm，pH值为6.0
‑
7.0，营养液温度为18
‑
21℃。
[0011]本专利技术还提供了一种降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量的植物工厂种植方法，其在栽培期采用上述任一所述的降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量的光调控方法，包括以下步骤：
[0012]播种及催芽：将种子在25
‑
30℃清水中浸种4
‑
8h，将浸种完后的种子播到育苗海绵块里，每穴1粒种子，并置于23
‑
25℃催芽箱中进行催芽，直至种子露白后，将种子移到LED灯下进行光照处理；
[0013]育苗期管理：种子露白后进行育苗处理，育苗期营养液EC值为0.8
‑
1.2mS/cm，pH为5.5
‑
7.0，环境温度条件为光期20
‑
23℃，暗期18
‑
20℃，空气湿度60
‑
70％；
[0014]栽培期管理：待幼苗长至4
‑
5片真叶时，进行栽培，移到栽培板上，栽培行间距为15cm
×
20cm，并放入营养液槽中进行培养，营养液采用营养液膜栽培技术，栽培期间营养液的EC值为1.6
‑
2.0mS/cm，EC值逐渐增高，pH为6.0
‑
7.0，营养液温度为18
‑
21℃，环境温度条件为光期20
‑
23℃，暗期18
‑
20℃，空气湿度60
‑
70％，CO2浓度为400
‑
1000ppm，光强为180
‑
350μmol/
㎡
·
s,光周期9
‑
16h/d。
[0015]更进一步的，所述蔬菜为优雅生菜、紫美生菜和白美人白梗小白菜的一种。
[0016]上述技术方案具有以下有益效果：
[0017]本专利技术在植物工厂水培蔬菜过程中，突破传统的红蓝光比配方，添加合适的远红光和绿光比例，并且精准控制远红光与绿光的光量子相对比例，保证蔬菜生产效率，还同时能够加快蔬菜体内硝酸盐还原同化，降低植本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量的光调控方法，其特征在于，通过LED灯为栽培期提供光环境，调整光谱中远红光(700
‑
780nm)与绿光(500
‑
599nm)光量子比例范围控制在0.21
‑
0.55，且绿光(500
‑
599nm)的光量子比例在380
‑
780nm所占比例范围在控制在20
‑
25％、远红光(700
‑
780nm)的光量子比例在380
‑
780nm所占比例范围控制在5
‑
12％，红光(600
‑
699nm)的光量子与蓝光(400
‑
499nm)光量子比例范围在控制在2.08
‑
4.46。2.根据权利要求1所述的降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量的光调控方法，其特征在于，栽培期光强为180
‑
350μmol/
㎡
·
s，光周期为9
‑
16h/d。3.根据权利要求1所述的降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量的光调控方法，其特征在于，栽培期环境条件为：光期20
‑
23℃，暗期18
‑
20℃，空气湿度70
‑
80％，CO2浓度为400
‑
1000ppm。4.根据权利要求1所述的降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量的光调控方法，其特征在于，栽培期采用LED灯进行光照。5.根据权利要求1所述的降低植物工厂水培蔬菜硝酸盐含量的光调控方法，其特征在于，栽培期，采用营养液膜水培技术，营养液的EC值为1.6
‑
2.0mS/cm，pH值为6.0
‑
7.0，营养液温度为18<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，王婷婷，陈艺群，
申请(专利权)人：福建省中科生物股份有限公司，
类型：发明
国别省市：