[發明專利]通過低劑量遠紅光提高植物工廠葉菜光能利用效率的方法

在審

• 申請號: 201910342974.0
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN109964683A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 李濤;鄒潔;楊其長;張雅婷;張玉琪
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所
• 主分類號: A01G7/04
• 分類號: A01G7/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;陳征

本發明涉及植物工廠栽培領域，具體提供一種通過低劑量遠紅光提高植物工廠葉菜光能利用效率的方法，植物工廠葉菜栽培過程中光周期以紅藍光作為光源，本發明的方法為在光周期中加入低劑量遠紅光。本發明的通過低劑量遠紅光提高植物工廠葉菜光能利用效率的方法通過添加低劑量遠紅光，促使葉菜表現出莖和葉柄伸長、葉角抬高、葉面積增大等陰生植物的特性，有助于植物截獲更多的光用于光合作用進而增加干物質的累積，提升葉菜的光能利用效率。

技術領域

本發明涉及植物工廠栽培領域，具體涉及一種通過低劑量遠紅光提高植物工廠葉菜光能利用效率的方法。

背景技術

LED人工光源在農業生產中的應用時間較短，由于植物光合作用電子傳遞的動力主要來源于紅(500～600nm)、藍(400～500nm)光波段，且在紅藍光波段范圍內植物的光合量子效率最高，因此紅藍光一直是關注和使用的重點。雖然遠紅光(720～750nm)條件下植物光合量子效率降低，但遠紅光作為信號光源在植物光形態建成過程中起著重要的作用。當前，有關遠紅光在植物工廠中的應用及研究較少。

發明內容

本發明提供一種通過低劑量遠紅光提高植物工廠葉菜光能利用效率的方法。

自然界中，太陽光中紅光和遠紅光比值(R:FR)是隨時間不斷變化的，正午在1.3左右，傍晚只有0.6左右。植物體內的光敏色素主要吸收紅光和遠紅光，它通過改變紅光吸收型(Pr)和遠紅光吸收型(Pfr)兩種光敏色素的狀態使植物適應外界環境中紅光和遠紅光比值的變化。長期生長在低R:FR比值下的植物會表現出陰生植物的特性，具體表現為莖和葉柄伸長、葉角抬高、葉面積增大等，這種形態特征有助于植物截獲更多的光用于光合作用進而增加干物質的累積。這為空間相對有限的植物工廠內蔬菜的高效生產提供了一條新的思路。

本發明提供的通過低劑量遠紅光提高植物工廠葉菜光能利用效率的方法，其為植物工廠葉菜栽培過程中光周期以紅藍光作為光源，在光周期中加入低劑量遠紅光。

所述加入低劑量遠紅光，其為全天遠紅光處理或暗期前遠紅光處理。

其中，所述全天遠紅光處理，每24小時的光照設置如下：

A光周期：整個光周期將遠紅光與紅藍光共同作為光源；

B暗期。

所述遠紅光的光量子通量密度為40-60μmol m^-2s^-1，優選50μmolm^-2s^-1。

所述光周期為14-18h，優選16h。

所述紅藍光的光量子通量密度為180-220μmol m^-2s^-1，優選200μmol m^-2s^-1。紅/藍光比例為4/1-9/1，優選7/1。

所述葉菜為常見葉用蔬菜，例如生菜。

其中，所述暗期前遠紅光處理，每24小時的光照設置如下：

A光周期：

A1光周期前期以紅藍光作為光源長時間照射；

A2光周期后期以遠紅光作為光源短時間照射；

B暗期。

所述遠紅光的光量子通量密度為40-60μmol m^-2s^-1，優選50μmol m^-2s^-1。所述以遠紅光作為光源短時間照射，照射時間為30-90min，優選60min。

所述光周期為14-18h，優選16h。