受控生態(tài)生保系統(tǒng)植物培養(yǎng)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種受控生態(tài)生保系統(tǒng)條件下的植物栽培方法，包括植物培養(yǎng)準(zhǔn)備工作、植物培養(yǎng)環(huán)境調(diào)控、植物營(yíng)養(yǎng)液配置、植物生長(zhǎng)狀態(tài)觀(guān)察記錄。本方法針對(duì)空間環(huán)境條件下長(zhǎng)期密閉的受控生態(tài)生保系統(tǒng)的特點(diǎn)，通過(guò)建立綜合性大型地面受控生態(tài)生保集成試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)植物培養(yǎng)過(guò)程中的環(huán)境溫室度控制、人工模擬光照、營(yíng)養(yǎng)液配制及控制、植物生長(zhǎng)不同階段的環(huán)境二氧化碳濃度值控制、植物培養(yǎng)過(guò)程控制等方法等進(jìn)行了摸索，為我國(guó)在空間環(huán)境條件下受控生態(tài)生保系統(tǒng)中進(jìn)行植物生產(chǎn)和提高系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)閉合度提供了很好的解決途徑。
【專(zhuān)利說(shuō)明】受控生態(tài)生保系統(tǒng)植物培養(yǎng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于長(zhǎng)期載人航天受控生態(tài)生保系統(tǒng)中的植物栽培方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航天事業(yè)的發(fā)展和人類(lèi)進(jìn)駐太空的需要，建立受控生態(tài)生保系統(tǒng)是解決未來(lái)長(zhǎng)時(shí)間、遠(yuǎn)距離和多乘員載人航天飛行任務(wù)中生保問(wèn)題的必然途徑。高等植物是受控生態(tài)生保系統(tǒng)的核心功能部件，它通過(guò)光合和蒸騰作用能夠持續(xù)再生航天員所需的氧氣、水和食物等全部最基本的生活保障物資，從而基本滿(mǎn)足航天員的自給自足。如何在太空培養(yǎng)植物是該系統(tǒng)的重要研究?jī)?nèi)容之一。
[0003]與傳統(tǒng)栽培技術(shù)相比，受控生態(tài)生保系統(tǒng)栽培植物具有無(wú)土、不受地域限制、避免次生鹽潰化和連作障礙等優(yōu)勢(shì)，是受控生態(tài)生保系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。目前，國(guó)內(nèi)相關(guān)科研單位展開(kāi)了空間植物培養(yǎng)研究工作，但這些研究工作主要集中在單獨(dú)生物個(gè)體或部件的短期小型化空間植物培養(yǎng)試驗(yàn)上，只注重單項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心在長(zhǎng)期技術(shù)積累基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)正在逐步開(kāi)展的長(zhǎng)期有人照料的空間站建設(shè)，面向載人登月及月球基地等遠(yuǎn)景，建成了大型、綜合性的受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成試驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，并借助此平臺(tái)上開(kāi)展了多次植物培養(yǎng)研究工作，特別是備受關(guān)注的2人30天受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成試驗(yàn)，乘員于2012年12月I日下午順利出艙，對(duì)推進(jìn)我國(guó)長(zhǎng)期載人環(huán)控生保技術(shù)的發(fā)展具有非常重要的意義。試驗(yàn)過(guò)程中重點(diǎn)研究了密閉系統(tǒng)中人與植物間的氧氣、二氧化碳、水等物質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡調(diào)控機(jī)制，成功掌握了系統(tǒng)中人與植物共存時(shí)的各種信息匹配性及就地供應(yīng)乘 員少量新鮮食物的方法，本發(fā)明正是來(lái)源于此。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種培養(yǎng)效率高、且能應(yīng)用于受控生態(tài)生保系統(tǒng)條件下的植物栽培方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:一種應(yīng)用于受控生態(tài)生保系統(tǒng)條件下植物栽培方法，包括植物培養(yǎng)準(zhǔn)備、植物培養(yǎng)環(huán)境控制、植物培養(yǎng)液配置和植物生長(zhǎng)狀態(tài)觀(guān)測(cè)，其栽培流程見(jiàn)附圖1，用于栽培的受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成試驗(yàn)平臺(tái)見(jiàn)附圖2。
[0006]所述培養(yǎng)植物是指，經(jīng)受控生態(tài)生保環(huán)境條件下長(zhǎng)期、大量培養(yǎng)選育試驗(yàn)后確定的生菜、油麥菜、紫背天葵、苦菊等色拉型葉類(lèi)蔬菜。整個(gè)植物培養(yǎng)過(guò)程可以是其中的一種植物或者是其中的幾種植物，但各種植物在受控生態(tài)生保環(huán)境條件中的培養(yǎng)栽培密度為100±5 株 /m2。
[0007]所述植物培養(yǎng)準(zhǔn)備工作是指完成受控生態(tài)生保系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)確認(rèn)、進(jìn)行各種參數(shù)監(jiān)測(cè)傳感器(見(jiàn)表1)標(biāo)定、完成植物種子和幼苗準(zhǔn)備。
[0008]表1傳感器配套表
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種受控生態(tài)生保系統(tǒng)植物培養(yǎng)方法，其特征在:所述植物培養(yǎng)是在一種系統(tǒng)密閉且環(huán)境參數(shù)精確可控的綜合性大型受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成試驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行，采用營(yíng)養(yǎng)液為植物的全周期培養(yǎng)提供養(yǎng)分，利用光照系統(tǒng)24小時(shí)不間斷的為植物提供模擬太陽(yáng)光照以縮短植物的生長(zhǎng)周期，可同時(shí)培養(yǎng)經(jīng)受控生態(tài)生保環(huán)境條件下長(zhǎng)期、大量培養(yǎng)選育試驗(yàn)后確定的色拉型葉類(lèi)蔬菜中的生菜、油麥菜、紫背天葵、苦菊等一種或多種植物。
2.如權(quán)利要求1所述的一種受控生態(tài)生保系統(tǒng)植物培養(yǎng)方法，其特征在于整個(gè)植物培養(yǎng)的環(huán)境溫度為25 士 2V，環(huán)境風(fēng)速為0.2~0.6m/s，大氣相對(duì)濕度為65± 15% RH，大氣氧濃度為19~21%，大氣二氧化碳濃度則根據(jù)植物培養(yǎng)生長(zhǎng)不同階段釆用不同控制參數(shù):植物播種后的第I~10天不控制、植物培養(yǎng)后的第11~20天控制在0.2%~0.3%、植物培養(yǎng)后的第21~50天控制在0.2~1.0%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種受控生態(tài)生保系統(tǒng)植物培養(yǎng)方法，其特征在于整個(gè)植物培養(yǎng)過(guò)程中為植物生長(zhǎng)發(fā)育提供所需養(yǎng)分的營(yíng)養(yǎng)液是由營(yíng)養(yǎng)母液、酸堿度調(diào)節(jié)液按照調(diào)配后電導(dǎo)率為2000±50μ S.cm—\ pH值為6.3±0.15的指標(biāo)配置而成。 所述營(yíng)養(yǎng)液母液由A、B、C三種類(lèi)型母液按照表的成分及比例配制而成。
【文檔編號(hào)】A01G31/00GK103960109SQ201310030998
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月28日
【發(fā)明者】郭雙生, 馬加爐, 艾為黨, 唐永康, 沈韞賾, 馮紅旗 申請(qǐng)人:中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心