專利名稱：植物人工培養(yǎng)組合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種人工植物快速培養(yǎng)的方法，特別是一種利用納米燈光的方法、循環(huán)式營養(yǎng)液漫流補給的方法、氣體循環(huán)式降溫控濕的方法、側(cè)光自轉(zhuǎn)式光補償?shù)姆椒ㄏ嗷ソY(jié)合的自轉(zhuǎn)式的植物人工培養(yǎng)組合方法，屬于植物培植技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以CO2為植物體生長的碳源，通過良好的光照及碳源補充，經(jīng)人工環(huán)境調(diào)節(jié)，來改善植物生長的環(huán)境條件，使其植株自身進(jìn)行光合作用，提高植物生長速度和改變植物生長季節(jié)。目前科技人員正在通過不斷調(diào)整技術(shù)條件和改進(jìn)技術(shù)設(shè)計來進(jìn)一步提高植株成活率，有效改良植物品種，有效節(jié)約能源和所占空間。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索，發(fā)現(xiàn)專利申請?zhí)枮?8121867.9，名稱為一種無糖箱式植物組織的培養(yǎng)方法，該技術(shù)自述為本發(fā)明涉及植物組織的培養(yǎng)方法。用培養(yǎng)容器代替瓶子作培養(yǎng)容器，以利于植株對CO2的充分吸收和氣體交換，提供一種無糖+培養(yǎng)容器+CO2的最佳培養(yǎng)方法。該方法由于采用固定光源，組培苗生長不完全，且CO2分布不均勻，散熱差，組培成本高，組培苗在進(jìn)入大田種植過程中成活率低，容易形成“玻璃苗”現(xiàn)象(生長環(huán)境稍有變化，苗株成活率大幅下降)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種植物人工培養(yǎng)組合方法。使其在保證光照及碳源得到充分滿足的前提下，結(jié)合空氣動力學(xué)、光學(xué)、植物學(xué)、物理學(xué)等基礎(chǔ)理論，通過氣體循環(huán)方法解決了無糖組培過程中對組培容器的溫度、濕度的控制問題，簡化了現(xiàn)有技術(shù)無糖組培工藝流程。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明方法是采用將循環(huán)式氣體消毒方法、氣體CO2碳源均衡循環(huán)補充方法、氣體循環(huán)式溫度控制方法、氣體循環(huán)式濕度控制方法、植物納米燈照射方法、循環(huán)式營養(yǎng)液漫流補給方法、側(cè)光照自轉(zhuǎn)式光補償方法組合用于植物人工培養(yǎng)。
以下對本發(fā)明的各項方法作出進(jìn)一步的具體說明
1、循環(huán)式氣體消毒方法現(xiàn)有工藝方法需對培養(yǎng)容器內(nèi)壁進(jìn)行人工酒精擦拭消毒，不但勞動力成本高，而且存在“消毒死角”，培養(yǎng)容器的污染機率較高。本發(fā)明充分利用了氣體循環(huán)通道的多功能性特點，在對培養(yǎng)容器進(jìn)行消毒時，在循環(huán)通道內(nèi)注入臭氧(O3)氣體殺菌消毒，由于臭氧含有的新生態(tài)氧原子有很強的氧化能力，直接穿透細(xì)胞壁與其體內(nèi)的“不飽和鍵”化合而奪取細(xì)菌生命，它具有很高的殺菌效率。同時臭氧是自然的氣體，取自于空氣、在殺菌的過程中自身還原為氧氣，回到空氣中。不留下殘存物，無二次污染和副作用。
本發(fā)明的臭氧消毒步驟為①在培養(yǎng)容器初次組培或結(jié)束組培時，培養(yǎng)容器內(nèi)未置入組培植株之前，通過氣體循環(huán)通道將濃度為3～4PPM的臭氧氣體注入培養(yǎng)容器，氣體流量為5～15L/min，消毒時間5分鐘；②5分鐘后通過自然排空將剩余臭氧氣體排出，組培前的培養(yǎng)容器消毒工序完成。
其殺菌效果如下表所示

本發(fā)明可以迅速而徹底的殺傷空氣中、培養(yǎng)容器內(nèi)的病毒及細(xì)菌，徹底消除了現(xiàn)有工藝人工消毒方法存在的“消毒死角”，不僅殺菌效率高，而且使得培養(yǎng)容器的消毒成本大幅降低，更易于工廠化組培技術(shù)的發(fā)展。
2、氣體CO2碳源均衡循環(huán)補充方法二氧化碳(CO2)濃度和光照條件是植物進(jìn)行光合作用的二個最重要因素，空氣中的CO2濃度只有330ppm，如果以容積表示，僅為空氣的0.3％左右，植物每合成一克葡萄糖，植物葉片要從2250升空氣中才能均勻吸收到足夠的CO2作為合成一克葡萄糖的碳源，因此培養(yǎng)容器的CO2濃度就成為植物光合作用的決定因素之一。由于原技術(shù)方法培養(yǎng)容器的其CO2進(jìn)氣孔與CO2出氣孔為同一平面和垂線，根據(jù)空氣動力學(xué)原理分析，CO2氣體從進(jìn)氣孔到出氣孔的過程中，培養(yǎng)容器內(nèi)四周會因氣流產(chǎn)生氣體循環(huán)死角，使得培養(yǎng)容器內(nèi)的CO2氣體分布不均勻，氣體有效作用面積在培養(yǎng)容器內(nèi)呈“橄欖狀”分布，培養(yǎng)容器內(nèi)約2/5的植株因無法得到新鮮的CO2氣體補充，使組培植株的生長和健康受到嚴(yán)重影響，造成組培周期長，成活率低的現(xiàn)象。原技術(shù)方法CO2氣體利用率低，浪費嚴(yán)重，使得碳(CO2)源成本上升。
本發(fā)明應(yīng)用氣體循環(huán)通道使CO2氣體通過分布于通道上的無數(shù)氣體出口進(jìn)入培養(yǎng)容器內(nèi)，使CO2氣體能夠均勻分布于培養(yǎng)箱的各個角落，克服了因氣流產(chǎn)生的氣體循環(huán)“死角”缺點，并根據(jù)空氣動力學(xué)原理，通過外置動力系統(tǒng)，使氣體循環(huán)通道內(nèi)形成氣體流動，由自動化檢測系統(tǒng)對氣體濃度實時檢測，監(jiān)控CO2濃度對植物光合的飽和點和補償點，及時控制CO2氣體的補給與循環(huán)使用。提高了CO2氣體的使用效率，使得碳(CO2)源成本降低。
本發(fā)明由于是多種方法組合而成，在組培工藝方面采用多種先進(jìn)的技術(shù)，因此培養(yǎng)容器內(nèi)植株的光合作用速率比原方法快得多，即植株的生產(chǎn)速度比原方法快得多。在組培周期內(nèi)，培養(yǎng)容器內(nèi)的CO2濃度控制為1000～1500ppm，培養(yǎng)容器的氣體換氣次數(shù)為3～10h-1，由于采用CO2氣體循環(huán)使用方式，培養(yǎng)容器內(nèi)的CO2供應(yīng)量足以滿足植株的需求。
3、氣體循環(huán)式溫度控制方法培養(yǎng)容器內(nèi)部溫度是影響了植株的成長發(fā)育的要素，原技術(shù)方法由于培養(yǎng)容器制造材料和結(jié)構(gòu)布置以及溫控方法采用外置式空調(diào)系統(tǒng)等問題，使得培養(yǎng)容器內(nèi)的溫度無法有效下降，嚴(yán)重影響了植株的成長發(fā)育，其溫控方法采用培養(yǎng)容器的外置式空調(diào)系統(tǒng)，由于外置式空調(diào)系統(tǒng)是通過測定培養(yǎng)容器外部的溫度后，再對容器外部空氣溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過容器外部空氣溫度調(diào)節(jié)影響培養(yǎng)容器內(nèi)部溫度，因此對培養(yǎng)容器內(nèi)部溫度變化不敏感，溫控效率低，電耗成本高，使得植株的組培運行成本上升，同時造成培養(yǎng)容器內(nèi)部溫度調(diào)節(jié)不均勻，嚴(yán)重影響了植株的成長發(fā)育和植株的成活率。
本發(fā)明克服了原方法的缺點，通過外置動力系統(tǒng)對循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)氣體的自動測溫和溫度調(diào)節(jié)控制培養(yǎng)容器內(nèi)的溫度，因此對培養(yǎng)容器內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)十分靈敏。當(dāng)檢測到溫度過高時，可對循環(huán)通道內(nèi)的氣體直接降溫，經(jīng)降溫后的氣體通過氣體循環(huán)通道可直接進(jìn)入培養(yǎng)容器內(nèi)，可迅速引起培養(yǎng)容器內(nèi)溫度變化，使其達(dá)到組培技術(shù)要求的溫度。本發(fā)明提高了溫控效率，降低了溫控成本，可滿足植株的成長發(fā)育的理想溫度。
本發(fā)明在光周期內(nèi)，當(dāng)培養(yǎng)容器邊界的光或純輻射光通密度大與35Wm2時，氣體溫度(DIF)將發(fā)生變化，因此，根據(jù)植株要求，本發(fā)明對植株光期和暗期的溫度控制如下0～3天，溫度控制為25℃/15℃(+10DIF)，4～6天，溫度控制為20℃/20℃(0DIF)，7～15天，溫度控制為15℃/25℃(-10DIF)。
4、氣體循環(huán)式濕度控制方法原方法由于采用外置式空調(diào)系統(tǒng)降溫，因此當(dāng)培養(yǎng)容器外壁的溫度低于培養(yǎng)容器內(nèi)的溫度時，培養(yǎng)容器內(nèi)的水蒸氣會凝集在容器內(nèi)的壁上和頂部，尤其是在大型的培養(yǎng)容器中，雖然培養(yǎng)容器的壁上和頂上布滿了蒸氣冷凝水，但容器內(nèi)的相對濕度很難達(dá)到90％以上。這使得培養(yǎng)容器中的空氣濕度常常不能滿足植株生長的需求，易造成植株失水萎蔫，植株成活率低。
本發(fā)明克服了原方法的缺點，在培養(yǎng)容器內(nèi)氣體通過氣體循環(huán)通道循環(huán)過程中，在通過對氣體循環(huán)通道內(nèi)氣體直接實施濕度測定和調(diào)濕處理，使培養(yǎng)容器內(nèi)的濕度始終保持最佳的濕度范圍內(nèi)，確保植株的正常生長發(fā)育。
為保證植株的成苗率和生根率，本發(fā)明對培養(yǎng)容器空氣的濕度測定和調(diào)濕處理應(yīng)用以下的措施外置式的濕度控制系統(tǒng)采用富含植物營養(yǎng)液的水進(jìn)行噴霧，通過對進(jìn)入培養(yǎng)容器的CO2氣體進(jìn)行加濕處理，可直接提高培養(yǎng)容器中的氣體濕度，植株不僅可從空氣中吸收CO2氣體，而且根、莖、葉還可從富含營養(yǎng)液的水霧中吸收養(yǎng)份，使植株生長更為迅速。由于培養(yǎng)容器內(nèi)的CO2氣體中富含植物營養(yǎng)液，因此在植株組培周期內(nèi)，第0～5天，濕度控制為90％～100％，6～15天，濕度控制為75～85％，15天后可出苗直接進(jìn)入大田移栽。組培苗無需經(jīng)扶壯期培養(yǎng)，適應(yīng)能力強。
5、植物納米燈照射方法植株葉片是進(jìn)行光合作用的主要器官，而葉綠體是光合作用的重要的細(xì)胞器。根據(jù)光波理論，太陽輻射到地面的光，波長大約為300～2600nm，其中380～760nm為可見光，科學(xué)實踐證明植物對光合作用最有效的可見光的波長是在400-700nm范圍內(nèi)。原方法應(yīng)用日光燈作為培養(yǎng)容器內(nèi)的照射光源，其日光燈發(fā)出的可見光波長為350～600nm，無法達(dá)到植株所需的最佳光波要求。
本發(fā)明從植株葉綠素的光學(xué)性質(zhì)分析，根據(jù)葉綠素吸收光譜的最強區(qū)一個在波長為640～660nm的紅光部分，另一個在波長為430～450nm的藍(lán)光部分。本發(fā)明利用納米技術(shù)，采用專用納米燈作為光源，納米燈的光波波長范圍是根據(jù)植物的葉綠素吸收光譜最強區(qū)而確定的，該波長最適宜植株的生長，可使植株的光合作用效率達(dá)到最佳狀態(tài)。本發(fā)明所發(fā)出的波長為640～660nm的紅光，可以激發(fā)葉綠素光合作用的能力，有利于植物對碳水化合物的積累，波長為430～450nm的藍(lán)光，可促進(jìn)了植物蛋白質(zhì)與非碳水化合物的積累。
原方法忽視了光能利用率，光能的損失較大。本發(fā)明的側(cè)光照系統(tǒng)有利于促進(jìn)植株的生長并在節(jié)約成本的情況下控制植株高度。在培養(yǎng)容器內(nèi)，側(cè)光照系統(tǒng)的光照強度是垂直光照系統(tǒng)的5倍，而且植株葉片接受的光能比垂直光照系統(tǒng)更加均勻，它比常規(guī)光照系統(tǒng)有相對較短的節(jié)間和稍多的葉片數(shù)量，植株可以接受更多的光譜分布。本發(fā)明在實現(xiàn)側(cè)光照射的同時，通過利用培養(yǎng)容器內(nèi)的反射光源，大大節(jié)約了光能，使反射光源約50％的光向上反射，另外50％的光向下反射，使培養(yǎng)容器內(nèi)的光照強度增加1.8倍，節(jié)約光能消耗54％，減少了光能的熱量產(chǎn)生，使氣體制冷成本節(jié)約75％。
本發(fā)明在植株組培周期內(nèi)，0～5天，納米燈的光照強度為1000～1500LX，通過反射光源，培養(yǎng)容器內(nèi)的光照度為2000～3000LX，光照時間為每天5小時；6～15天，納米燈的光照強度為2500～3500LX，通過反射光源，培養(yǎng)容器內(nèi)的光照度為5000～7000LX，光照時間為每天15小時，15天后出苗。
6、循環(huán)式營養(yǎng)液漫流補給方法原技術(shù)方法沒有解決循環(huán)營養(yǎng)液設(shè)計，其組培基質(zhì)只能使用瓊脂、珍珠巖、砂、蛭石及其他載體生成，組培效率降低，組培成本高，且組培基質(zhì)必須經(jīng)120℃的高溫滅菌后方可使用，操作上增加了組培植株的污染機率。另外，由于基質(zhì)間隙小透氣不良，會引起植株的爛根現(xiàn)象，若基質(zhì)的PH值控制不當(dāng)，固體基質(zhì)會積累了大量的有害成分，對植株的生長造成極大影響。
而本發(fā)明采用先進(jìn)的“無土栽培技術(shù)”，通過人工創(chuàng)造的作物根系生長環(huán)境取代原方法的培養(yǎng)基質(zhì)環(huán)境，使植物營養(yǎng)液以漫流狀態(tài)直接與植物根系接觸，通過營養(yǎng)液對植株根系的循環(huán)供應(yīng)，植物從營養(yǎng)液中便獲取生長所需的各種養(yǎng)份，植株根系可不受培養(yǎng)基質(zhì)的制約影響，加快了植株對營養(yǎng)成份的吸收，植株根系可自由伸展發(fā)育。強壯的根系結(jié)構(gòu)使植株的成活率大大提高。該方法不僅克服了原方法存在的根系發(fā)育緩慢，植株生長不均勻等問題，而且可使植株根、莖、葉均衡健壯。由于實現(xiàn)了營養(yǎng)液的循環(huán)供應(yīng)，降低了培養(yǎng)基質(zhì)成本，且對周邊環(huán)境無污染，有利于植株的規(guī)?；?、工廠化組培應(yīng)用。
本發(fā)明營養(yǎng)液漫流流速為5mm/s，植株根系浸沒深度1cm。
7、側(cè)光照自轉(zhuǎn)式光補償方法由于植物，尤其是被子植物，其葉綠體在細(xì)胞中是隨光照方向與光照強度發(fā)生移動，在強光下，葉綠體在植物細(xì)胞壁中隨光源的方向平行移動，以避免過度受熱。在弱光下，葉綠體在植物細(xì)胞壁中隨光源的方向垂直移動，盡量吸收光能。這是植物在經(jīng)歷了自然界幾億年進(jìn)化過程后形成的生存規(guī)律。
本發(fā)明根據(jù)上述植物自然生存理論，通過外置的動力，使培養(yǎng)容器中的植株發(fā)生空間變化，當(dāng)植株空間距離與培養(yǎng)容器內(nèi)的照射光源空間位置發(fā)生相對變化，形成側(cè)光照的光補償，而且這種側(cè)光照圍繞培養(yǎng)容器轉(zhuǎn)動，植株所接收到的光波波長將產(chǎn)生相對變化，從而形成強弱光的不間斷變化，將培養(yǎng)容器內(nèi)的靜態(tài)光源變?yōu)橄鄬討B(tài)光源，模擬出植株在自然界中接收自然光源的動態(tài)照射，使植株葉面氣孔根據(jù)光合作用原理不斷開閉，葉綠素光合能力得到充分煅煉，植株生命力旺盛，使組培植株在大田移栽過程中更具適應(yīng)性。本發(fā)明克服了原有方法采用靜止光源照射所造成的植物葉面葉綠素及其光合磷酸化合酶系統(tǒng)生長發(fā)育脆弱，使得培養(yǎng)容器內(nèi)的植株的葉面氣孔開閉受阻，植株大田移栽的成活率低的缺點。
本發(fā)明外置的動力系統(tǒng)，在植株組培周期內(nèi)，根據(jù)組培期光照強度確定轉(zhuǎn)速。0～5天，轉(zhuǎn)速為10周轉(zhuǎn)/小時；隨著光照度的加強，組培周期在5～15天時，轉(zhuǎn)速為15周轉(zhuǎn)/小時。
另外，本發(fā)明的培養(yǎng)容器內(nèi)側(cè)采用反射面，可使培養(yǎng)容器內(nèi)的植株可同時接受側(cè)照光源和反射光源，使中部光源的不同波長的變化照射，能最大限度的提高光能的利用率，植株通過培養(yǎng)容器內(nèi)不斷變化的側(cè)光光波的照射，使植株葉面、莖都可接受到光波照射，葉和莖同時進(jìn)行光合作用，這加快了植株的生長速度，從而極大地提高了植株的移栽至自然環(huán)境中的生存調(diào)節(jié)能力，避免了“玻璃苗”的產(chǎn)生。
本發(fā)明的氣體循環(huán)通道具有多功能性特點，氣體循環(huán)通道既是溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)的控制通道，又是消毒控制通道。通過該氣體循環(huán)通道可對CO2氣體進(jìn)行補充，通過對循環(huán)通道內(nèi)的氣體溫度及濕度的調(diào)節(jié)控制實現(xiàn)對培養(yǎng)容器濕度、溫度的控制。當(dāng)培養(yǎng)容器組培周期結(jié)束后，原方法需對培養(yǎng)容器進(jìn)行人工消毒，工藝流程復(fù)雜，且勞動力成本高，既便如此，仍然存在較高的污染機率。在對培養(yǎng)容器進(jìn)行消毒時，可在循環(huán)通道內(nèi)注入臭氧氣體殺菌消毒，不僅殺菌效率高，而且消毒成本大幅降低。
本發(fā)明使用側(cè)光照自轉(zhuǎn)式光補償方法培養(yǎng)的植株高度明顯比原方法采用的培養(yǎng)容器培養(yǎng)的組培植株矮，但植株重量明顯加重，植株健壯，故成活率高。使得本發(fā)明可應(yīng)用于各品種組培植株的需要，本發(fā)明的應(yīng)用，對提高我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，降低農(nóng)業(yè)成本，增加農(nóng)民收入，保障物種的優(yōu)良品質(zhì)，物種的多樣性，改善生態(tài)環(huán)境，具有重大的意義。
本發(fā)明具有實質(zhì)性特點和顯著進(jìn)步，它在傳統(tǒng)的植株種植工藝方面有很大的突破，解決了傳統(tǒng)組織培養(yǎng)中存在的污染率高，植物生長發(fā)育不良、生理形態(tài)紊亂、畸形、生長發(fā)育延緩或死亡等問題，可顯著提高種苗質(zhì)量，縮短培養(yǎng)周期，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。
具體實施例方式
實施例及對比試驗組培種類薯蕷苗培植方式用透光材質(zhì)制作的等邊六角形容器+容器內(nèi)沿間隔安裝反光材料+側(cè)光照射+CO2氣體循環(huán)降溫+營養(yǎng)液(占地面積3.5平方米)。
操作過程本實施例充分利用了CO2氣體循環(huán)通道的多功能性，在培養(yǎng)容器初次組培或結(jié)束組培時，培養(yǎng)容器內(nèi)未置入組培植株之前，通過氣體循環(huán)通道將濃度為3～4PPM的臭氧氣體注入培養(yǎng)容器，氣體流量為5～15L/min，消毒時間5分鐘，5分鐘后通過自然排空將剩余臭氧氣體排出，殺菌過程中臭氧氣體還原為氧氣，回到空氣中，不留下殘存物，無二次污染和副作用。本消毒方法消除了人為消毒造成的“消毒死角”，不僅殺菌效率高，而且消毒成本大幅降低。
本實施例通過循環(huán)流動的植物生長營養(yǎng)液為培養(yǎng)基質(zhì)，在營養(yǎng)液的流動循環(huán)過程中，不斷對流動中的營養(yǎng)液實施120℃循環(huán)消毒，解決了由于培養(yǎng)基消毒不徹底，造成的植株生長發(fā)育污染問題，本實施例省卻了對組培植株的“培養(yǎng)基質(zhì)”進(jìn)行“先消毒再組培”的工序。它在簡化了組培工藝及降低培養(yǎng)基成本的基礎(chǔ)上，使植株的受污染機率大幅降低。
本實施例在培養(yǎng)期內(nèi)應(yīng)用側(cè)光動態(tài)照射原理，0～5天，納米燈的光照強度為1000～1500LX，光照時間為每天5小時；6～15天，納米燈的光照強度為2500～3500LX，光照時間為每天15小時，由于采用側(cè)光照射，同時光源應(yīng)用動態(tài)、靜態(tài)組合式光源，因此光照強度可滿足培養(yǎng)容器內(nèi)植株光合作用的需要。組培期為15天，在組培期內(nèi)，培養(yǎng)容器內(nèi)的CO2濃度控制為1000～1500ppm，營養(yǎng)液漫流流速為5mm/s。第0～5天，外置動力系統(tǒng)帶動培養(yǎng)層的轉(zhuǎn)速為10周轉(zhuǎn)/小時，培養(yǎng)容器內(nèi)的光照度為2000～3000LX，濕度控制為90％～100％，溫度控制為23℃～24℃。隨著植株的逐步生長，組培周期在5～15天時，培養(yǎng)容器內(nèi)的光照度增加為5000～7000LX，轉(zhuǎn)速為15周轉(zhuǎn)/小時，培養(yǎng)容器內(nèi)的光照度為5000～7000LX，濕度控制為75～85％，溫度控制為22℃～25℃，植株根系浸沒深度1cm。15天后可出苗直接進(jìn)入大田移栽，組培苗無需經(jīng)扶壯期培養(yǎng)，適應(yīng)能力強。本實施例通過外置動力系統(tǒng)實現(xiàn)培養(yǎng)容器內(nèi)的CO2氣體的補給、空氣濕度及降溫工作，因此空氣流通速度可調(diào)，控制流通速度范圍為培養(yǎng)容器的氣體換氣次數(shù)為3～10h-1。根據(jù)對薯蕷實施組培試驗后，其試驗結(jié)果對比情況如下表

通過上述試驗結(jié)果證明，本實施例組培期短且成活率高，組培成本大幅降低，其成本下降的主要原因在于(1)原材料成本及勞動力成本降低。本實施例完全以植株營養(yǎng)液替代原有組培基質(zhì)，節(jié)約了組培所需的原材料成本。由于省卻了對組培基質(zhì)的消毒工序，使得人工成本也隨之降低。
(2)電的消耗降低。本實施例在組培容器內(nèi)應(yīng)用的反光材質(zhì)提高了約50％光能利用率。植株生長發(fā)育加快，培養(yǎng)周期縮短40％～60％，減少了照明的時間，是節(jié)約了電能消耗的主要原因。
(3)組培植株數(shù)量增加。本實施例與現(xiàn)有技術(shù)比較，在相同的培養(yǎng)面積上，相同的植株種植密度下，提高植株組培增長率為100％，成苗率亦得到顯著提高。
(4)植株損失減少。本實施例與現(xiàn)有技術(shù)比較，進(jìn)一步降低了植株被污染的因素影響，再加之自動控制系統(tǒng)的配合，使其在較短的組培周期內(nèi)，即可生產(chǎn)出高品質(zhì)的組培苗。
權(quán)利要求
1.一種植物人工培養(yǎng)組合方法，其特征在于，采用將循環(huán)式氣體消毒方法、氣體CO2碳源均衡循環(huán)補充方法、氣體循環(huán)式溫度控制方法、氣體循環(huán)式濕度控制方法、植物納米燈照射方法、循環(huán)式營養(yǎng)液漫流補給方法、側(cè)光照自轉(zhuǎn)式光補償方法組合用于植物人工培養(yǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物人工培養(yǎng)組合方法，其特征是，所述的循環(huán)式氣體消毒方法是指在對培養(yǎng)容器進(jìn)行消毒時，在循環(huán)通道內(nèi)注入臭氧氣體殺菌消毒，臭氧消毒步驟為①在培養(yǎng)容器初次組培或結(jié)束組培時，培養(yǎng)容器內(nèi)未置入組培植株之前，通過氣體循環(huán)通道將濃度為3～4PPM的臭氧氣體注入培養(yǎng)容器，氣體流量為5～15L/min，消毒時間5分鐘；②5分鐘后通過自然排空將剩余臭氧氣體排出，組培前的培養(yǎng)容器消毒工序完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物人工培養(yǎng)組合方法，其特征是，所述的氣體CO2碳源均衡循環(huán)補充方法是指應(yīng)用氣體循環(huán)通道使CO2氣體通過分布于通道上的無數(shù)氣體出口進(jìn)入培養(yǎng)容器內(nèi)，使CO2氣體能夠均勻分布于培養(yǎng)箱的各個角落，通過外置動力系統(tǒng)，使氣體循環(huán)通道內(nèi)形成氣體流動，由自動化檢測系統(tǒng)對氣體濃度實時檢測，監(jiān)控CO2濃度對植物光合的飽和點和補償點，及時控制CO2氣體的補給與循環(huán)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的植物人工培養(yǎng)組合方法，其特征是，在組培周期內(nèi)，培養(yǎng)容器內(nèi)的CO2濃度控制為1000～1500ppm，培養(yǎng)容器的氣體換氣次數(shù)為3～10h-1，由于采用CO2氣體循環(huán)使用方式，培養(yǎng)容器內(nèi)的CO2供應(yīng)量足以滿足植株的需求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物人工培養(yǎng)組合方法，其特征是，所述的氣體循環(huán)式溫度控制方法是指當(dāng)檢測到溫度過高時，對循環(huán)通道內(nèi)的氣體直接降溫，經(jīng)降溫后的氣體通過氣體循環(huán)通道直接進(jìn)入培養(yǎng)容器內(nèi)，迅速引起培養(yǎng)容器內(nèi)溫度變化，使其達(dá)到組培技術(shù)要求的溫度，對植株光期和暗期的溫度控制如下0～3天，溫度控制為25℃/15℃(+10DIF)，4～6天，溫度控制為20℃/20℃(0DIF)，7～15天，溫度控制為15℃/25℃(-10DIF)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物人工培養(yǎng)組合方法，其特征是，所述的氣體循環(huán)式濕度控制方法是指對培養(yǎng)容器空氣的濕度測定和調(diào)濕處理應(yīng)用以下的措施外置式的濕度控制系統(tǒng)采用富含植物營養(yǎng)液的水進(jìn)行噴霧，通過對進(jìn)入培養(yǎng)容器的CO2氣體進(jìn)行加濕處理，可直接提高培養(yǎng)容器中的氣體濕度，在植株組培周期內(nèi)，第0～5天，濕度控制為90％～100％，6～15天，濕度控制為75～85％，15天后可出苗直接進(jìn)入大田移栽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物人工培養(yǎng)組合方法，其特征是，所述的植物納米燈照射方法是指在植株組培周期內(nèi)，0～5天，納米燈的光照強度為1000～1500LX，通過反射光源，培養(yǎng)容器內(nèi)的光照度為2000～3000LX，光照時間為每天5小時；6～15天，納米燈的光照強度為2500～3500LX，通過反射光源，培養(yǎng)容器內(nèi)的光照度為5000～7000LX，光照時間為每天15小時，15天后出苗。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物人工培養(yǎng)組合方法，其特征是，所述的循環(huán)式營養(yǎng)液漫流補給方法是指通過人工創(chuàng)造的作物根系生長環(huán)境取代原方法的培養(yǎng)基質(zhì)環(huán)境，使植物營養(yǎng)液以漫流狀態(tài)直接與植物根系接觸，營養(yǎng)液漫流流速為5mm/s，植株根系浸沒深度1cm，通過營養(yǎng)液對植株根系的循環(huán)供應(yīng)，植物從營養(yǎng)液中便獲取生長所需的各種養(yǎng)份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物人工培養(yǎng)組合方法，其特征是，所述的側(cè)光照自轉(zhuǎn)式光補償方法是指通過外置的動力，使培養(yǎng)容器中的植株發(fā)生空間變化，當(dāng)植株空間距離與培養(yǎng)容器內(nèi)的照射光源空間位置發(fā)生相對變化，形成側(cè)光照的光補償，而且這種側(cè)光照圍繞培養(yǎng)容器轉(zhuǎn)動，將培養(yǎng)容器內(nèi)的靜態(tài)光源變?yōu)橄鄬討B(tài)光源，模擬出植株在自然界中接收自然光源的動態(tài)照射，根據(jù)組培期光照強度確定轉(zhuǎn)速。0～5天，轉(zhuǎn)速為10周轉(zhuǎn)/小時；隨著光照度的加強，組培周期在5～15天時，轉(zhuǎn)速為15周轉(zhuǎn)/小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的植物人工培養(yǎng)組合方法，其特征是，培養(yǎng)容器內(nèi)側(cè)采用反射面，使培養(yǎng)容器內(nèi)的植株可同時接受側(cè)照光源和反射光源，使中部光源的不同波長的變化照射，能最大限度的提高光能的利用率。
全文摘要
一種植物人工培養(yǎng)組合方法，屬于植物培植技術(shù)領(lǐng)域。采用將循環(huán)式氣體消毒方法、氣體CO
文檔編號A01G7/00GK1552179SQ20031012274
公開日2004年12月8日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者章永泰 申請人:章永泰