一种菊花在光型植物工厂中的种植方法
【专利摘要】本发明涉及一种菊花在光型植物工厂中的种植方法；属于农业技术领域。本发明根据菊花喜光和温暖湿润气候，适应性较强等特性，对菊花的营养生长期、生殖生长期和花期三个生长阶段采用不同的光照条件，促进菊花生长；所述光照条件包括：光源光谱发射峰数量、发射峰所处位置波长、半高宽、相对高度，光照强度，每天光照时间。本发明通过光照条件与温度、湿度、施肥条件、通风条件的协同作用，在增加菊花的观赏性，使花朵更加饱满的同时缩短了培养周期，提高了经济效益。
【专利说明】
一种菊花在光型植物工厂中的种植方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种菊花在光型植物工厂中的种植方法;属于农业技术领域。 技术背景
[0002] 近年来，世界花卉业以年平均25%的速度增长，远远超过世界经济增长的平均速 度，成为世界上最具活力的产业之一。而产量位于四大切花之首的切花菊目前己发展成为 国际商品花卉总产值中最高的花种。因其属多年生草本植物，味甘、性寒，常用于风热感冒、 头痛眩晕、散风清热、清肝明目等，有较高的药用价值以及具有花型多样、色彩丰富、用途广 泛、耐运耐贮、瓶插寿命长、繁殖栽培容易、成本低、等优点，综合国内外发展环境和其本身 特点，使切花菊产业有广阔的发展前景。
[0003] 日本是世界第一大切花菊生产和消费园，年消费量为20---22亿枝。由于日本切花 菊生产成本较高，国内生产在逐年萎缩，许多经销商将切花菊供应地逐年向发展中国家转 移，为我国的切花菊产业带来经济效益。
[0004] 我国不仅是世界最大的花卉生产基地，同时也正在成为新兴的花卉消费市场。随 着人们生活水平的提高，花卉正在受到越来越多的人们的青睐，赏花、养花、食花己成为许 多人的爱好，我国的花卉产业地位在不断提升，切花菊种植带来的经济效益、社会效益和生 态效益必将明显显现，在优化农业产业结构、促进城乡统筹发展、改善人民生活环境、提高 人民生活质量等方面必将发挥出越来越重要的作用。
[0005] 根据研究表明，植物对光的吸收不是全波段的，而是有选择性的，当波长在400~ 700nm时，可用于光合作用，称为光合有效福射，波长小于400nm的紫外光和700~800nm的远 红光不能直接作用于光合作用，但可作为环境信号调节植物生长发育进程及代谢;波长大 于800nm的光植物不能利用利用，多以热辐射的形式耗散。因此，对于像白炽灯等能耗大的 连续波长(300~1500nm或更宽波长范围)发光的光源，植物对其光能利用率低。
【发明内容】
[0006] 本发明采用一种可控制光照条件的LED灯作植物生长光源，协同控制温度、湿度、 等植物基本生长条件的光型植物工厂。以实现菊花在短时间内大规模种植，有效的避免了 季节，气候等自然因素对生长周期的影响。
[0007] 本发明重要通过控制菊花生长的光质、光强、光周期，从而控制菊花的生长时间， 增加菊花的观赏性，使花朵更加饱满;缩短培养周期，加快生长提高其经济效益。
[0008] 本发明一种菊花在光型植物工厂中的种植方法，从菊花萌芽开始，按菊花生长过 程分为营养生长期、生殖生长期和花期三个生长阶段;三个阶段采用不同的光照条件，促进 菊花生长;所述光照条件包括:光源光谱发射峰数量、发射峰所处位置波长、半高宽、相对高 度，光照强度，每天光照时间。
[0009] 本发明一种菊花在光型植物工厂中的种植方法，菊花生长过程的营养生长期、生 殖生长期和花期三个生长阶段所采用的光源光谱发射峰数量为2个;第一个发射峰所处位 置波长为410-470nm，发射峰半高宽为20-35nm，发射峰相对高度为0.9-1.0;第二个发射峰 所处位置波长为560-760nm，发射峰半高宽为30-50nm，发射峰相对高度为0.46-0.84;光照 强度70-80ymol/m 2/s;每天光照时间：8-14h。
[0010] 本发明一种菊花在光型植物工厂中的种植方法，菊花生长过程中营养生长期、生 殖生长期和花期三个生长阶段的光源光谱均包含两个发射峰;各阶段的光照参数分别为：
[0011] 营养生长期
[0012] 第一个发射峰为430-470nm，相对高度为1;半高宽为20-30nm;
[0013] 第二个发射峰为570-760nm，相对高度为0 · 55-0 · 75，半高宽为35-50nm;
[0014] 光照强度为79_85ymol/m2/s;每天光照时间：12_14h;
[0015] 感光期
[0016] 第一个发射为410-475nm，相对高度为1，半高宽为20-30nm;
[0017] 第二个发射峰为560-760nm，相对高度为0 · 46-0 · 66，半高宽为40-50nm;
[0018] 光照强度:70_75ymol/m2/s;每天光照时间：10_12h;
[0019] 花期
[0020] 第一个发射为420-460nm，相对高度为1，半高宽25-35nm;
[0021] 第二个发射峰为570-750nm，相对高度0 · 64-0 · 84，半高宽30-50nm;
[0022] 光照强度:79_85μηιο 1 /m2/s;每天光照时间：8_ 1 Oh。
[0023] 本发明一种菊花在光型植物工厂中的种植方法，菊花生长过程中营养生长期、生 殖生长期和花期三个生长阶段的划分为：
[0024]营养生长期
[0025]萌芽至花蕾形成前期;所述营养生长期结束时植株的株高为19.5-20.5cm、叶片数 为6-10片。一般为25-30天。
[0026] 感光期
[0027]从花芽开始发育到花芽不再受日照影响的这段时期称为感光期。所述感光期结束 时植株的株高为37-39cm、叶片数为10-15片。一般为35-40天。
[0028] 花期
[0029]从花蕾着色到凋谢。所述花期结束时植株的株高为44-36cm、叶片数为15-17片。一 般为40-47天。
[0030]本发明一种菊花在光型植物工厂中的种植方法;整个种植周期一般为100-120天。
[0031] 本发明一种菊花在光型植物工厂中的种植方法;菊花生长过程中营养生长期、生 殖生长期和花期三个生长阶段的光源均采用可调整光谱的LED植物生长灯。
[0032] 本发明一种菊花在光型植物工厂中的种植方法;菊花生长过程中营养生长期、生 殖生长期和花期三个生长阶段的环境温度为：
[0033]营养生长期的温度光照期间10°C_13°C、黑暗条件下16°C_20°C ;
[0034] 感光期的温度光照期间15°C_20°C，黑暗条件下16°C_20°C ;
[0035] 花期的温度光照期间13°C_17°C，黑暗条件下16°C-21°C。
[0036] 本发明一种菊花在光型植物工厂中的种植方法;菊花生长过程中营养生长期、生 殖生长期和花期三个生长阶段的环境湿度为：
[0037]营养生长期的平均湿度为65%_75%;
[0038] 感光期的平均湿度为80%-90%;
[0039] 花期的平均湿度为70%_85%。
[0040] 本发明一种菊花在光型植物工厂中的种植方法;菊花生长过程中营养生长期、生 殖生长期和花期三个生长阶段的培养方式为：
[0041] 营养生长期采用营养液水培的方法；所述营养液中，Ca2+为168mg · I/SMgh为 48mg · L_1,Na2Fe-EDTA 30mg · L_1 ,H3B032.86mg · L_1 ,MnS04-4H202.13mg · L_1,ZnS04 · 7H200.22mg · L-SCUS04 · 5H200.08mg · 1^,(^4)61024 · 4H200.02mg · L-1。一般统一配置 1000ml营养液，含Ca2+盐0 · 1680g，Mg2+0 · 0480g，Na2Fe-EDTA 0 · 0300g，H3B〇3〇 · 0028g，MnS〇4_ 4H200.0021g，ZnS〇4 · 7H2〇0.0002g，CuS〇4 · 5H2〇0.0008g，（NH4)6M〇24 · 4H200.00002g。所述 母液pH值为6.8。
[0042] 感光期:采用移栽的方式培养，其生长所需要肥料的pH值为5.92-6.03，所述肥料 中有机质的含量为2.6-3 . Og/kg，碱解氮的含量为21.4-22 . Omg/kg，速效磷的含量为2.6-3 · 2mg/kg，速效钾的含量为60 · 7-70 · Omg/kg。每10-12天施加少许肥料。
[0043] 大规模应用时，每桶装土 9.0kg，并混入1.0kg石英砂改善通气状况，施10g白云石 来调节土壤pH值和补充钙、镁营养。
[0044] 生长期:添加肥料含量与感光期相同，每12-15天施肥一次。
[0045] 本发明一种菊花在光型植物工厂中的种植方法;所述菊花为切花菊。优选为神马 切花菊。
[0046] 原理和优势
[0047] 本发明在菊花不同的生长过程提供不同的光源，具体说明如下：
[0048] 营养生长期：菊花的苗期需要快速生长，使茎迅速增长。通过LED灯调节波长为 450-470nm的光促进酶等物质的合成，同时加波长为710-730nm的光增加植物生长激素含 量。根据苗期菊花幼苗对光强度相对较低，光周期定为14h，提高光合作用效率。
[0049] 感光期：当花芽开始发芽时，将波长提高到450-470nm和720-730nm，以促进切花菊 根部的生长和提高愈伤组织蛋白含量。
[0050] 花期：调节波长到710-730nm，降低波长到590-650nm，促进其碳水化合物的合成以 提供其生长发育所需要的能量，最大程度上提高植株鲜重。
[0051] 结果表明，在上述光控条件下，菊生长的综合指标最佳(尤其是切花菊），具体表现 为:营养生长期:植株生长速率快，叶面积大，叶片数目多，叶片生长速度快，扎根深，植株生 长整齐一致;感光期:切花菊愈伤组织蛋白含量提高，促进花诱导，花芽和开花数量，花梗长 度增长;花期:花蕾着色艳丽，饱满，鲜重大，花朵保存时间较长。用此方法后，切花菊"神马" 的产出时间缩短至80天，且花蕾着色艳丽，饱满，鲜重大，花朵保存时间较长。
[0052] 总之，本发明根据菊花喜光和温暖湿润气候，适应性较强等特性，采用可控LED灯 光源为其提供生长过程中所需的光强、光质、光周期，减少能耗，增强光合作用，使切花菊在 光型植物工厂中规模化种植，缩短有利用价值部位生长的时间。
【具体实施方式】
[0053] 根据切花菊"神马"的生长特点，采用自动定时装置控制光照时间，人工调配好各 时期所需的肥料，并通过喷雾系统进行浇水，有效调节室内温度、湿度，使"神马"能够快速 生长，增加菊花的观赏性。
[0054] 实施例1
[0055] 切花菊"神马"的不同生长阶段分为营养生长期、感光期、花期，共3个生长阶段。
[0056] 营养生长期:光源设置:其光谱特征为:光谱中包含两个发射峰，第一个发射峰位 于430nm，相对高度为1，半高宽20-30nm;第二个发射峰为570nm，相对高度0.55半高宽35-50nm;光照强度:79ymol/m 2/s;每天光照时间：14h;白天温度控制在15-22°C，夜晚温度控制 在13-20°C，湿度控制在60%-70% ;通过自动喷灌系统直接喷洒水;营养生长期采用水培的 方法，配制pH为6.8的母液，每隔一周在根部进行液体补充。营养生长期植株的农艺性状见 表2。
[0057]营养生长期采用营养液水培的方法；所述营养液中，Ca2+为168mg · I/SMgh为 48mg · L_1,Na2Fe-EDTA 30mg · L_1 ,H3B032.86mg · L_1 ,MnS04-4H202.13mg · L_1,ZnS04 · 7H200.22mg · L-SCUS04 · 5H200.08mg · L-· 4H200.02mg · L-1。在大规模应用时， 营养液采用自来水配制，其中大量元素配成100倍母液;微量元素配成1000倍母液。所述母 液pH值为6.8。
[0058]感光期：光源设置：其光谱特征为：光谱中包含两个发射峰，第一个发射峰位于 410nm，相对高度为1，半高宽20-30nm;第二个发射峰为560nm，相对高度0.46半高宽35-50nm;光照强度:70ymol/m 2/s;每天光照时间：10h;白天温度控制在16°C_25°C，夜晚温度控 制在14-20°C，湿度为为80 %~90 % ;浇水2天一次;感光期移栽，每桶装土9.0kg，混入1.0kg 石英砂改善通气状况，施l〇g白云石来调节土壤pH值和补充钙、镁营养。感光期植株的农艺 性状见表3。
[0059]花期：光源设置：其光谱特征为：光谱中包含两个发射峰，第一个发射峰位于 420nm，相对高度为1，半高宽25-33nm;第二个发射峰为570nm，相对高度0.64半高宽30-50nm;光照强度:79μηιο 1 /m2/s;每天光照时间：8h;白天温度控制在15°C-24°C，夜晚温度控 制在15-20°C，湿度为为70%~85% ;浇水2天一次。花期植株的农艺性状见表4。其中表4分 为表4.1和表4.2。
[0060] 实施例1中光照的具体条件见表1。
[0061] 为了研究需要，该实施例中整个种植周期为28天。进入花期后的10天-15天，菊花 的叶色青翠、花色明亮。
[0062] 作为商业种植应用时，其周期控制在25-30天。
[0063]表1实施例1光照条件的光谱特征 [0064]
[0065] 表2营养生长期农艺性状
[0066]
[0067] 表3感光期农艺性状
[0068]
[0069] 表4.1花期农艺性状
[0070]
[0071] 表4.2花期农艺性状
[0072]
[0073] 实施例2
[0074]其他条件和实施例1完全一致;不同之处见表5; [0075]表5实施例2光照条件的光谱特征
[0076]
[0077] 为了研究需要，该实施例中整个种植周期为38天。进入花期后的10天-15天，菊花 的叶色青翠、花色明亮。
[0078] 作为商业种植应用时，其周期控制在35-40天。
[0079] 实施例3
[0080]其他条件和实施例1完全一致;不同之处见表6;
[0081] 表6实施例3光照条件的光谱特征
[0082]
[0083]为了研究需要，该实施例中整个种植周期为40天。进入花期后的10天-15天，菊花 的叶色青翠、花色明亮。
[0084] 作为商业种植应用时，其周期控制在40-47天。
[0085] 对比例
[0086] 光照条件采用自然光，其他条件均匀实施例1 一致，其结果是，进入花期后的10天-15天，菊花的叶色一般、花色暗淡。
[0087] 对比例营养生长期农艺性状
[0088]
[0089] 感光期农艺性状
[0090]
[0091]
[0092] 花期农艺性状
[0093]
[0094] 花期农艺性状
[0095]
【主权项】
1. 一种菊花在光型植物工厂中的种植方法，其特征在于:从菊花萌芽开始，按菊花生长 过程分为营养生长期、生殖生长期和花期三个生长阶段;三个阶段采用不同的光照条件，促 进菊花生长;所述光照条件包括:光源光谱发射峰数量、发射峰所处位置波长、半高宽、相对 高度，光照强度，每天光照时间。2. 根据权利要求1所述的一种菊花在光型植物工厂中的种植方法，其特征在于:菊花生 长过程的营养生长期、生殖生长期和花期三个生长阶段所采用的光源光谱发射峰数量为2 个;第一个发射峰所处位置波长为410_470nm，发射峰半高宽为20-35nm，发射峰相对高度为 0.9-1.0;第二个发射峰所处位置波长为560-760nm，发射峰半高宽为30-50nm，发射峰相对 高度为〇. 46-0.84;光照强度70-80ym〇l/m2/s;每天光照时间：8-14h。3. 根据权利要求2所述的一种菊花在光型植物工厂中的种植方法，其特征在于:菊花生 长过程中营养生长期、生殖生长期和花期三个生长阶段的光源光谱均包含两个发射峰;各 阶段的光照参数分别为： 营养生长期 第一个发射峰为430-470nm，相对高度为1;半高宽为20-30nm; 第二个发射峰为570-760nm，相对高度为0.55-0.75，半高宽为35-50nm; 光照强度为79-85ymol/m2/s;每天光照时间：12-14h; 感光期 第一个发射为410_475nm，相对高度为1，半高宽为20-30nm; 第二个发射峰为560-760nm，相对高度为0.46-0.66，半高宽为40-50nm; 光照强度:70-75ymol/m2/s;每天光照时间：l〇-12h; 花期 第一个发射为420-460nm，相对高度为1，半高宽25-35nm; 第二个发射峰为570-750nm，相对高度0.64-0.84，半高宽30-50nm; 光照强度:79-85μηιο 1 /m2/s;每天光照时间：8-1 Oh。4. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种菊花在光型植物工厂中的种植方法，其特征 在于;菊花生长过程中营养生长期、生殖生长期和花期三个生长阶段的划分为： 营养生长期 萌芽至花蕾形成前期;所述营养生长期结束时植株的株高为19.5-20.5cm、叶片数为6-10片； 感光期 从花芽开始发育到花芽不再受日照影响的这段时期称为感光期。所述感光期结束时植 株的株高为37-39cm、叶片数为10-15片； 花期 从花蕾着色到到凋谢。所述花期结束时植株的株高为44-36cm、叶片数为15-17片。5. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种菊花在光型植物工厂中的种植方法，其特征 在于；菊花生长过程中营养生长期、生殖生长期和花期三个生长阶段的光源均采用可调整 光谱的LED植物生长灯。6. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种迷迭香在人工光型植物工厂中的栽培方法， 其特征在于:菊花生长过程中营养生长期、生殖生长期和花期三个生长阶段的环境温度为： 营养生长期的温度光照期间10°c-13°C、黑暗条件下16°C-20°C ; 感光期的温度光照期间15°C-20°C，黑暗条件下16°C-20°C ; 花期的温度光照期间13°C-17°C，黑暗条件下16°C-20°C。7. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种迷迭香在人工光型植物工厂中的栽培方法， 其特征在于:菊花生长过程中营养生长期、生殖生长期和花期三个生长阶段的环境湿度为： 营养生长期的平均湿度为65 %-75 % ; 感光期的平均湿度为80 %-90 % ; 花期的平均湿度为70 %-85 %。8. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种迷迭香在人工光型植物工厂中的栽培方法， 其特征在于:菊花生长过程中营养生长期、生殖生长期和花期三个生长阶段的培养方式为： 营养生长期采用营养液水培的方法;所述营养液中，Ca2+为168mg · L'Mg2+为48mg · L _1,Na2Fe-EDTA 30mg · L_1, H3B032.86mg · L_1 ,MnS04-4H202.13mg · L_1,ZnS04 · 7H20 0.22mg · L-SCuSO* · 5H20 0.08mg · · 4H20 0.02mg · L-1;感光期采用移栽的 方式培养，其生长所需要肥料的pH值为5.92-6.03，所述肥料中有机质的含量为2.6-3.0g/ kg，碱解氮的含量为21.4-22 . Omg/kg，速效磷的含量为2.6-3.2mg/kg，速效钾的含量为 60·7-70·Omg/kg。9. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种迷迭香在人工光型植物工厂中的栽培方法， 其特征在于:所述菊花为切花菊。10. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种迷迭香在人工光型植物工厂中的栽培方法， 其特征在于:所述切花菊为神马切花菊。
【文档编号】A01G31/00GK106069143SQ201610537037
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】周智, 朱雅雯, 周南, 刘晓颖, 王变变, 卢向阳
【申请人】湖南农业大学