本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種韭菜在人工光型植物工廠里的栽培方法，以及韭菜的種植。
背景技術(shù)：
：：韭菜，中文學(xué)名山韭，別名：扁菜、韭、豐本、草鐘乳、起陽草、懶人菜、長(zhǎng)生韭、壯陽草；屬于植物界，被子植物門，多年生草本植物。其具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及藥用價(jià)值。具有健胃，提神，止汗固澀等功效。用于噎膈反胃，自汗盜汗，外用治跌打損傷，瘀血腫痛，外傷出血等。主要產(chǎn)地有黑龍江、吉林、遼寧、河北、山西、內(nèi)蒙古、甘肅(東部)、新疆(西北部)和河南、(西北部)。生于海拔2000米以下的草原、草甸或山坡上。從歐洲經(jīng)蘇聯(lián)中亞直到西伯利亞都有分布。韭菜味多年生宿根草本蔬菜，為常年的綠葉菜之一，11-12月播種育苗，3-4月定植，一次播種后，第二年為盛產(chǎn)年，除采收韭青外，還可以采收韭花及韭黃軟化栽培。今年我國(guó)的韭菜產(chǎn)品除少量市銷外，大部分產(chǎn)品出口遠(yuǎn)銷美國(guó)、日本和加拿大，在國(guó)際蔬菜市場(chǎng)中極具競(jìng)爭(zhēng)力，是一個(gè)很有發(fā)展前景的出口創(chuàng)匯型蔬菜品種。研究韭菜的各種習(xí)性也具有廣闊的前景。在本發(fā)明之前，己有部分科研人士做了不同光質(zhì)對(duì)韭菜生理特性、光合特性和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的研究。不同光質(zhì)條件下生長(zhǎng)的的韭菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)存在著顯著地差異，紅光可以使可溶性糖和粗纖維含量增加，藍(lán)光處理可以使Vc含量增加，紅藍(lán)混合光源可以使可溶性蛋白及黃酮含量顯著提高，不同比例的混合光質(zhì)對(duì)韭菜生長(zhǎng)的影響也不同。人工光型植物工廠通過控制LED光源產(chǎn)生不同的光質(zhì)，配得適當(dāng)?shù)纳L(zhǎng)環(huán)境，達(dá)到韭菜最佳的生條件。隨著可以發(fā)展的進(jìn)步，各種各樣的植物己經(jīng)走進(jìn)人工光型植物工廠的研究，人工光型植物工廠于農(nóng)業(yè)發(fā)展相結(jié)合成為未來的發(fā)展趨勢(shì)，具有廣闊的發(fā)展前景和較高的研究?jī)r(jià)值。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：：本發(fā)明在于用一種可控制光照條件的人工LED燈光作為光源，在一種半封閉型人工光型植物工廠中，同時(shí)適當(dāng)控制其他生長(zhǎng)條件下，實(shí)現(xiàn)韭菜在人工制造并嚴(yán)格控制的條件下生長(zhǎng)快、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、大規(guī)模種植的技術(shù)。本發(fā)明中的種植技術(shù)是在半封閉式的室內(nèi)進(jìn)行，不受外界環(huán)境影響。通過對(duì)韭菜生長(zhǎng)光源的適當(dāng)調(diào)節(jié)，使韭菜在生長(zhǎng)各個(gè)過程中的光強(qiáng)、光質(zhì)以及光周期受到嚴(yán)格控制，進(jìn)而提高韭菜植株內(nèi)可溶性糖、粗纖維、Vc、可溶性蛋白及黃酮的含量，使韭菜更加具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，從韭菜種子入土開始，按韭菜生長(zhǎng)過程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開花期四個(gè)階段，采用不同的光照條件，促進(jìn)韭菜生長(zhǎng)；所述光照條件包括：光源光譜發(fā)射峰數(shù)量、發(fā)射峰所處位置波長(zhǎng)、半高寬、相對(duì)高度，光照強(qiáng)度，每天光照時(shí)間。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，韭菜生長(zhǎng)過程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開花期四個(gè)階段所采用的光源光譜發(fā)射峰數(shù)量為3個(gè)；第一個(gè)發(fā)射峰所處位置波長(zhǎng)為430-490nm，發(fā)射峰半高寬為15-30nm，發(fā)射峰相對(duì)高度為0.1-0.4；第二個(gè)發(fā)射峰所處位置波長(zhǎng)為590-650nm，發(fā)射峰半高寬為30-55nm，發(fā)射峰相對(duì)高度為0.9-1.0；第三個(gè)發(fā)射峰所處位置波長(zhǎng)為700-740nm，發(fā)射峰半高寬為10-30nm，發(fā)射峰相對(duì)高度為0.1-0.2；光照強(qiáng)度300-400μmol/m2/s；每天光照時(shí)間：6-12h。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，韭菜生長(zhǎng)過程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開花期四個(gè)階段的光源光譜均包含三個(gè)發(fā)射峰；光照參數(shù)為：發(fā)芽期第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處，相對(duì)高度0.1-0.3，半高寬20-30nm；第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處，相對(duì)高度0.9-1.0，半高寬30-50nm；第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處，相對(duì)高度0.1-0.2，半高寬15-20nm；光照強(qiáng)度：300-400μmol·m-2·s-1；每日光照時(shí)間：6-12小時(shí)；優(yōu)選為8-12小時(shí)、進(jìn)一步優(yōu)選為10小時(shí)；幼苗期第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處，相對(duì)高度0.1-0.3，半高寬20-30nm；第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處，相對(duì)高度0.9-1.0，半高寬30-50nm；第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處，相對(duì)高度0.1-0.2，半高寬15-20nm；光照強(qiáng)度：300-400μmol·m-2·s-1；每日光照時(shí)間：6-12小時(shí)；優(yōu)選為8-12小時(shí)、進(jìn)一步優(yōu)選為12小時(shí)；分蘗生長(zhǎng)期第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處，相對(duì)高度0.1-0.3，半高寬20-30nm；第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處，相對(duì)高度0.9-1.0，半高寬30-50nm；第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處，相對(duì)高度0.1-0.2，半高寬15-20nm；光照強(qiáng)度：300-400μmol·m-2·s-1；每日光照時(shí)間：6-12小時(shí)；優(yōu)選為8-12小時(shí)、進(jìn)一步優(yōu)選為12小時(shí)；開花期第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處，相對(duì)高度0.1-0.3，半高寬20-30nm；第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處，相對(duì)高度0.9-1.0，半高寬30-50nm；第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處，相對(duì)高度0.1-0.2，半高寬15-20nm；光照強(qiáng)度：300-400μmol·m-2·s-1；每日光照時(shí)間：6-12小時(shí)；優(yōu)選為8-12小時(shí)、進(jìn)一步優(yōu)選為12小時(shí)。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，韭菜生長(zhǎng)過程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開花期四個(gè)階段的定義分別為：發(fā)芽期：發(fā)芽期從種子萌動(dòng)開始到生長(zhǎng)出現(xiàn)第一片真葉為發(fā)芽期。生長(zhǎng)過程中呈現(xiàn)“弓狀”的特點(diǎn)，長(zhǎng)度一般1-1.5厘米。整個(gè)發(fā)芽生長(zhǎng)過程歷時(shí)10-20天。幼苗期：幼苗期從發(fā)芽期結(jié)束即第一片真葉顯露開始到具有分蘗生長(zhǎng)能力前為幼苗期，此生長(zhǎng)期生長(zhǎng)出5-7片葉，10-20條根，高約20cm，整個(gè)過程歷時(shí)50-60天。分蘗生長(zhǎng)期：從第一個(gè)蘗芽分化到花芽分化稱為分蘗生長(zhǎng)期。開花期：開花期從花苞破裂到整個(gè)花序開花結(jié)束。花序中第一個(gè)小花開放開始，到最后一個(gè)小花凋謝，歷時(shí)20-30天。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，韭菜生長(zhǎng)過程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開花期四個(gè)階段的光源均采用可調(diào)整光譜的LED植物生長(zhǎng)燈。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，韭菜生長(zhǎng)過程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開花期四個(gè)階段中，韭菜生長(zhǎng)環(huán)境溫度為：發(fā)芽期：控制白天的溫度為18-24℃、晚上的溫度為8-12℃幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期與開花期的溫度均控制在15-20℃。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，韭菜生長(zhǎng)過程的發(fā)芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開花期四個(gè)階段中，韭菜生長(zhǎng)環(huán)境濕度為：發(fā)芽期與幼苗期控制土壤濕度為75％～80％；分蘗生長(zhǎng)期和開花期土壤濕度要求為80％-95％；芽期、幼苗期、分蘗生長(zhǎng)期、開花期四個(gè)階段控制空氣濕度為60％-70％。作為優(yōu)選方案：發(fā)芽期和幼苗期期間2-3天澆一次水、當(dāng)苗高為16厘米時(shí)，7天左右澆一次水。澆水量根據(jù)土壤濕度決定。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，在所述人工光型植物工廠中設(shè)置有自動(dòng)開關(guān)控制室內(nèi)通風(fēng)，當(dāng)室內(nèi)溫度≥25℃時(shí)，開起排風(fēng)扇進(jìn)行通風(fēng)降溫。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，所述韭菜優(yōu)選為791雪韭。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，整個(gè)過程使用肥料；所述肥料包括復(fù)合肥。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，所述復(fù)合肥中氮、磷、鉀的質(zhì)量比為1∶0.83∶0.91。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，所述肥料還包括微量鋅元素、微量鐵元素、微量硼元素，每10-15天施肥一次。本發(fā)明韭菜在人工光型植物工廠中的栽培生長(zhǎng)方法，栽培韭菜使用的土壤為水稻泥，并加入細(xì)沙提高根部的通風(fēng)效果。栽培所用土壤的pH值控制為6.0-7.0。原理和優(yōu)勢(shì)本發(fā)明對(duì)韭菜生長(zhǎng)光源的調(diào)控其作用如下：發(fā)芽期的主要目的就是讓種子細(xì)胞加速生長(zhǎng)、分化，使種子盡快萌發(fā)。其主要的光的波長(zhǎng)為590-650nm的光，促進(jìn)碳水化合物合成，為植物生長(zhǎng)提供能量，使用440-480nm波長(zhǎng)的光促進(jìn)種子內(nèi)蛋白質(zhì)和酶的合成；適量的700-730nm波長(zhǎng)的光提高種子內(nèi)的激素水平；其強(qiáng)度為300-400μmol·m-2·s-1光照時(shí)間優(yōu)選為10h。幼苗期的韭菜生長(zhǎng)需要營(yíng)養(yǎng)和能量都比較多，所以光照的光質(zhì)于光強(qiáng)與發(fā)芽期相同，由于其生長(zhǎng)需要，光照時(shí)間要適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)，優(yōu)選為12h。分蘗生長(zhǎng)期主要生長(zhǎng)特征是從一個(gè)幼苗的基礎(chǔ)上在周圍分化出多條葉片并長(zhǎng)大，改變各種波長(zhǎng)光的比例，增加440-480nm和590-650nm的光強(qiáng)，使韭菜植株內(nèi)蛋白質(zhì)和糖，以及Vc的含量增加?？偟墓庹諒?qiáng)度不變300-400μmol·m-2·s-1；光照時(shí)間優(yōu)選為12h。開花期采用減少440-480nm波長(zhǎng)的光和增加590-650nm波長(zhǎng)的光的光照強(qiáng)度來促進(jìn)韭菜開花，開花完畢進(jìn)行種子收集，完成一次韭菜的培養(yǎng)周期。本發(fā)明通過調(diào)整韭菜不同生長(zhǎng)階段的光譜組成、光照強(qiáng)度(PPFD)和光照時(shí)間，在上述條件參數(shù)的協(xié)同作用下，輔以適當(dāng)?shù)臏囟取穸?、通風(fēng)條件、施肥等條件，實(shí)現(xiàn)了韭菜在植物工廠中更好的生長(zhǎng)，并獲得高含量的功能成分。附圖說明：附圖1為種植韭菜所用植物工廠的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式：實(shí)驗(yàn)以韭菜各生長(zhǎng)階段的光照條件為單一變量設(shè)置對(duì)照組(1#全程白光)和實(shí)驗(yàn)組(2#發(fā)芽期，3#幼苗期，4#分蘗生長(zhǎng)期，5#開花期)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。本專利的實(shí)驗(yàn)過程在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物光學(xué)實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)。培養(yǎng)韭菜幼苗的器皿為多空透氣的泡沫漂盤，漂盤深度約為6cm，培養(yǎng)用基質(zhì)為植物培養(yǎng)專用基質(zhì)，基質(zhì)在漂盤的槽中的厚度約為5cm，將種子置于基質(zhì)上，然后覆蓋約為0.2-0.5cm厚度的基質(zhì)，漂盤于水槽中，營(yíng)養(yǎng)液在水槽中深度約為1-2cm。于幼苗期將韭菜移至栽盆中進(jìn)行培養(yǎng)，栽盆即深度為25cm的普通花盆。栽培韭菜的基質(zhì)縱向分為兩層，下層使用帶有營(yíng)養(yǎng)化肥的疏松偏黏的菜園土為基質(zhì)，厚度約為10cm，上層使用普通的菜園用土為基質(zhì)進(jìn)行韭菜的栽培，厚度約為7cm。具體培養(yǎng)如下：發(fā)芽期：光源設(shè)置：使用可以提供植物生長(zhǎng)的LED燈作為光源。光源的光譜特征為：光源光譜包括三個(gè)發(fā)射峰，第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處，相對(duì)高度0.1-0.3，半高寬20-30nm；第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處，相對(duì)高度0.9-1.0，半高寬30-50nm；第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處，相對(duì)高度0.1-0.2，半高寬15-20nm；光照強(qiáng)度：300-400μmol·m-2·s-1；每日光照時(shí)間：10h；培養(yǎng)溫度：10-15℃，用空調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，用排氣扇更換室內(nèi)氣體；在漂盤內(nèi)培養(yǎng)韭菜幼芽，營(yíng)養(yǎng)液于水槽中，漂盤置于營(yíng)養(yǎng)液內(nèi)。3-4天噴水一次，保持培養(yǎng)基表面的濕度。歷時(shí)8天。幼苗期：韭菜發(fā)芽期結(jié)束后，繼續(xù)在漂盤內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)。光源設(shè)置：光源光譜包括三個(gè)發(fā)射峰，第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處，相對(duì)高度0.1-0.3，半高寬20-30nm；第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處，相對(duì)高度0.9-1.0，半高寬30-50nm；第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處，相對(duì)高度0.1-0.2，半高寬15-20nm；光照強(qiáng)度：300-400μmol·m-2·s-1；每日光照時(shí)間：12h；培養(yǎng)溫度：15-20℃；5-7天噴灑一次適宜濃度的葉面肥。其他培養(yǎng)條件于發(fā)芽期相同。在幼苗生長(zhǎng)至15cm以上時(shí)，進(jìn)行移栽，將其移至在盆中培養(yǎng)。歷時(shí)60天。分蘗生長(zhǎng)期：移栽以后，光源設(shè)置：光源光譜包括三個(gè)發(fā)射峰，第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處，相對(duì)高度0.1-0.3，半高寬20-30nm；第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處，相對(duì)高度0.9-1.0，半高寬30-50nm；第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處，相對(duì)高度0.1-0.2，半高寬15-20nm；光照強(qiáng)度：300-400μmol·m-2·s-1；每日光照時(shí)間：12h；培養(yǎng)溫度18-23℃；基質(zhì)內(nèi)肥料比例氮、磷、鉀要配合施用，其比例為1∶0.83∶0.91，同時(shí)酌情施入鋅、鐵、硼、等微量元素肥料；每3-4天澆水一次，以便維持韭菜生長(zhǎng)所需以及額外蒸發(fā)；5-7天噴灑一次適宜濃度的葉面肥。其他條件與幼苗期相同。歷時(shí)60天。開花期：光源設(shè)置：(4)光源光譜包括三個(gè)發(fā)射峰，第一個(gè)發(fā)射峰位于440-480nm處，相對(duì)高度0.1-0.3，半高寬20-30nm；第二個(gè)發(fā)射峰位于590-650nm處，相對(duì)高度0.9-1.0，半高寬30-50nm；第三個(gè)發(fā)射峰位于700-730nm處，相對(duì)高度0.1-0.2，半高寬15-20nm；光照強(qiáng)度：300-400μmol·m-2·s-1；每日光照時(shí)間：12h；培養(yǎng)溫度18-20℃。歷時(shí)20天。在本次實(shí)施案例中，韭菜的發(fā)芽期歷時(shí)8天，幼苗期歷時(shí)60天，分蘗生長(zhǎng)期歷時(shí)60天，開花期歷時(shí)20天，本次栽培從開始到收獲共歷時(shí)148天。實(shí)施例和對(duì)比中所用韭菜品系為791雪韭實(shí)施例1其操作如上述具體培養(yǎng)；其光照條件如表1所示表1實(shí)施例1光照條件的光譜特征位置、半高寬單位(nm)實(shí)施例1所得樣品定義為2#；2#的農(nóng)藝性狀見表5，其所得樣品的內(nèi)功能成分含量見表6。實(shí)施例2其他的條件參數(shù)均勻?qū)嵤?一致；不同之處見表2；表2實(shí)施例2光照條件的光譜特征位置、半高寬單位(nm)實(shí)施例2所得樣品定義為3#；3#的農(nóng)藝性狀見表5，其所得樣品的內(nèi)功能成分含量見表6。實(shí)施例3其他的條件參數(shù)均勻?qū)嵤?一致；不同之處見表3；表3實(shí)施例3光照條件的光譜特征位置、半高寬單位(nm)實(shí)施例3所得樣品定義為4#；4#的農(nóng)藝性狀見表5，其所得樣品的內(nèi)功能成分含量見表6。實(shí)施例4其他的條件參數(shù)均勻?qū)嵤?一致；不同之處見表4；表4實(shí)施例4光照條件的光譜特征實(shí)施例4所得樣品定義為5#；5#的農(nóng)藝性狀見表5，其所得樣品的內(nèi)功能成分含量見表6。對(duì)比例1其他的條件參數(shù)均勻?qū)嵤?一致；不同之處在于全程采用白光，曝光的輕度為300-400μmol·m-2.s-1；其所得對(duì)比試樣定義為1#；1#的農(nóng)藝性狀見表5，其所得樣品的內(nèi)功能成分含量見表6。表5實(shí)施例和對(duì)比所得韭菜的農(nóng)藝性狀光照條件株高/cm莖粗/mm葉寬/mm干鮮質(zhì)量比/％1#28.32.44.49.742#30.22.24.810.323#28.32.74.49.744#27.02.44.19.605#28.12.84.39.70表6實(shí)施例和對(duì)比所得韭菜的內(nèi)功能成分含量當(dāng)前第1頁1 2 3