[發明專利]一種研究多光質調控植物生長發育的組培試驗箱及使用方法

在審

• 申請號: 202011611565.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112840917A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 撒剛;夏露露;袁劍龍;王玉萍;張峰;程李香;余斌
• 申請（專利權）人: 甘肅農業大學
• 主分類號: A01G9/16
• 分類號: A01G9/16;A01G9/24;A01G7/04;G01N33/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 劉爽

本發明公開了一種研究多光質調控植物生長發育的組培試驗箱，箱體內上部設有三排共9個小燈箱，小燈箱內兩側壁對稱設有若干排縱向苗盤卡扣，苗盤可搭接在兩側苗盤卡扣上；小燈箱內頂部設有若干LED燈，小燈箱內設有溫度傳感器、濕度傳感器和光照強度傳感器；小箱體后壁設有若干排箱體后側通風口，上下兩層小箱體之間的后壁上設有箱體背部出風口。本發明提供一種快捷、準確獲得試驗數據的方法：大大縮減了試驗所用的時間，同時還保持了試驗中其它環境因素的一致性，確保了試驗數據獲得的快捷性、一致性和準確性。

技術領域

本發明屬于光調控植物生長發育技術領域，具體涉及一種研究多光質調控植物生長發育的組培試驗箱。

背景技術

光作為影響植物生長發育的重要環境因子之一，是植物光合作用的主要能量來源。在植物生長的各個階段都發揮著重要的作用。光對植物生長發育的影響主要體現在光照強度(Irradiance)、光照時間(Photoperiod)和光質(Lightquality)三個方面。相對于光照強度和光照時間而言，植物對光質變化的響應表現得更為復雜。光質對植物生長發育、形態構建、光合特性及生理代謝的影響，一直是植物光生物學領域的重要課題。因此，研究光質、光強度以及光照時間的差異在研究植物生長發育機理以及提高作物產量和品質等方面有著非常重要的意義。

隨著光電技術的發展，發光二極管(Light-emittingdiode，LED)作為第四代新型照明光源不僅節能環保、光電轉換效率高、壽命長、發熱低、冷卻負荷小，還具有光照強度、光質、頻譜組合可調節等優點，已成為學者們研究光質對植物生長發育、光合作用及代謝調控的重要技術手段。

目前，我國農業生產方式將從“傳統農業”模式逐步轉變為“設施農業”模式，正逐步向工廠化栽培模式發展轉變。植物工廠可以充分利用人工光調控以便對植物和作物產生積極影響，從而提高作物的生產率和生產量。這樣既滿足了作物對光的基本需求，又使得瓜果蔬菜的生產不再受天氣影響而鬧“菜荒”，還避免了病蟲害的威脅，滿足現代人們對健康飲食的需求。因此，合理地進行人工調控光質對植物的生長有著重要的意義。

研究適宜的光照條件對“設施農業”的發展非常重要。然而，在當前的工廠化生產系統上，受到溫度、濕度、通風等環境因素不均一的限制，要通過精確的試驗條件挖掘適宜的光照條件存在限制，會影響試驗結果的不可重復性及準確性。還會造成人力和物力的投入大，以及生產上的浪費，從而使企業生產成本增高，不利于企業的發展。同時，工廠化不可控的環境因素太多，會對光調控植物生長發育機理方面的研究造成嚴重干擾，如果能夠利用實驗室組培技術將工廠化的“設施農業”概念整合到可控的實驗室條件下，就可以大大減少企業研究的成本問題，還能解決研究光調控植物生長發育基礎研究方面工廠化條件不可控，實驗室空間小，人員少等問題。

通過實驗室條件下將“設施農業”概念和組培技術相結合，來降低工廠化對光調控作物生產技術優化方面的研究成本，以及實現實驗室對光調控植物生長發育及光調控作物產量、品質等科學問題研究存在的環境條件均一性培養問題。這個技術的關鍵就是在實驗室中可實現環境干擾因素，如自然光照、溫度、濕度、通風等均一條件下，單一光質以及單一光照強度和單一光照時間處理等的可控試驗，從而更好的保證了試驗的可重復性和準確性。

目前為止并沒有這樣的裝置和方法來實現這一過程。如果要制作這樣一種裝置存在如下難點，該設備如何保證整個試驗過程干擾環境均一；如何實現光質可單獨調節；如何實現光照強度可單獨調節；如何實現光照時間可單獨調節等綜合調控。這些問題都需要解決。