專利名稱：一種促進植物生長的方法
技術領域：
本發明屬于農業現代化領域，涉及對植物生長的人工控制，尤其涉及一種促進植物生長速度的方法。
背景技術：
無土栽培技術作為一種較為先進的種植技術，已有數十年的應用歷史，特別是近三十年來，隨著材料工業、自動化控制工業等先進的技術迅速發展，以及對植物生長規律、 環境因素對植物生長影響等的深入研究，使得無土栽培技術趨于成熟。無土栽培作為一種對植物生長的人工控制，能創造更適于植物生長的環境，增加植物吸取肥料的均勻性，并以此促進植物生長；同時這種方法可提高土地的利用率，增加植物的單位面積種植量；但這種方法仍具有一定的局限性，對植物生長速度的促進作用不大。目前另一種促進植物生長的方法是給植物進行補光，如專利申請號為 200810020855. 5中國專利公開了一種植物生長燈，公開了一種滿足植物光合作用對光譜要求的植物生長燈，并提及采用人工補光對植物生長的促進作用，但該種植物生長燈僅考慮植物對光譜的大致需求，對植物生長的促進作用仍有限。

發明內容
本發明為解決現有技術問題，提供一種能更有效地加快植物生長的促進方法。本發明的技術方案是一種促進植物生長的方法，包括以下步驟
a)在營養液中先后加入EGTA和非離子型表面活性劑，配制成生長液；
b)在生長液中種入植物種子；
c)對植物種子進行補光，直至種子完成發芽期，生長為幼苗期植物，補光的波長范圍為 400nnT480nm，光照強度為該植物光補償點的0. 8 2倍；
d)對幼苗期植物進行補光，直至植物完成生長期，補光的波長范圍為600rniT680nm，光照強度為該植物光飽和點的廣1. 2倍。植物的生長速度很大程度上取決于光合作用的速度，光合作用對光譜的需求如圖 1所示，存在一定的范圍；而光飽和點是指當光照強度達到某一點時再加大光照強度已經不能促進植物的光合作用時的光照強度；光補償點是指，當植物的光合作用和呼吸作用相當時的光照強度點；因此，光照強度對光合作用的強度影響是有限的。對處于加入了 EGTA 和非離子型表面活性劑的生長液中的種子進行補光時，當植物處于發芽期，光的波長范圍為400nnT480nm，光照強度為該植物光補償點的0. 8^2倍，以及當植物處于生長期，光的波長范圍為eOOnnTeSOnm，光照強度為該植物光飽和點的廣1. 2倍，本發明人發現，植物生長速率與植物生長素的關系曲線發生了一定程度的左移現象，也就是說較低范圍的植物生長素濃度也能有效地促進植物的生長，即植物在生長過程中它自己合成的植物生長素就足夠了，不需要使用含有植物生長素的肥料也能保證植物快速的生長；另外，外源性的生長素可能對植物有副作用。光照強度超過在光飽和點后再略微提升，具有使得植物生長曲線左移的作用，當然光照強度僅僅是其中一個因素，還有一個因素在于植物本身，它需要植物具有強勢的生命力，假定這植物的生命力不強，當光照強度超過光飽和點的時候極有可能損傷植物，因此，本發明的植物培養在前期也是有獨到之處的。眾所周知，光合作用的過程需要足夠強度的光，以便光子與葉子里面的光合作用中心的葉綠素進行光合作用，從而產生足夠的能量來分解水分子，因此采用特定波長的人造光源對生長期中的植物進行補光，可使植物得到最佳的生長光照環境，并取得最佳光合作用效率，能大大縮短植物發芽時間及成熟時間。因此，本領域技術人員在培養植物時通常一開始，植物處于幼苗期甚至種子期就施以足量的光照，以促進植物的生長，但是，本發明人發現，這其中存在一個問題，即由于光照充足，而這時候植物發育遠遠不夠完善，在優越的外界環境條件下，植物自身發育生成葉綠體的能力是受到抑制的，更確切的說應該是優越的外界環境對植物葉綠體的生成以及葉綠體的性能的加強并不存在任何的誘導作用，以至于植物前期生長快，后期生長偏慢，而這問題是本領域普通技術人員所忽視的。在這個發現的促使下，本發明的技術方案中的發芽期， 發明人選擇了光的波長范圍為400rniT480nm，光照強度為該植物光補償點的0. 8^2倍的這么一個范圍，為的就是使得植物前期自身生長慢一點生成足夠量的葉綠體，以為后期的快速生長打下基礎。在生長期，相對發芽期來講也就是后期，加強光照強度，加速植物的生長， 更快更好地完成植物培養。綜合來講，本發明是通過篩選合適波段的，再施以微弱的光照， 以損失植物前期生長速度的代價換取植物自身生命力的提高，為植物后期快速生長打下基礎，然后在后期再施以略微超過光飽和強度的光照，使得植物的生長曲線左移，以促進植物的生長，最終達到強壯植物本身促進植物快速生長的目的。EGTA即乙二醇二乙醚二胺四乙酸。作為優選，所述營養液為包含有P、Ca、K和N元素的緩沖體系，pH值為6 7。EGTA和非離子型表面活性劑可穩定營養液中各成份離子，當EGTA與營養液中的一部分Ca元素絡合形成絡合核后，以該絡合核為中心建立起一個半溶液體系，促進生長液的穩定。作為優選，在步驟a中，加入EGTA后間隔2(Γ60分鐘，再加入非離子型表面活性劑。作為優選，所述營養液中，加入的EGTA的質量百分比為0. 02、. 1%，加入的非離子型表面活性劑的質量百分比為0. 0Γ0. 05%。作為優選，所述非離子型表面活性劑為聚氧乙烯或聚氧乙烯醚。聚氧乙烯或聚氧乙烯醚作為表面活性劑，可增加生長液的滲透作用，加快植物吸收離子的速率，促進植物生長；同時，聚氧乙烯可使溶液中的離子具有一定的帶電排斥性， 使得不同的離子之間實現均勻分離，進一步穩定溶液中的各種離子。作為優選，所述生長液的pH值為5.『6. 8。植物處于PH偏酸的環境中生長的速度高于PH偏堿的環境。作為優選，所述營養液中，P元素含量為0. 32、. 56%，Ca元素含量為1. 87^3. 02%, K元素的含量為0. 56 1. 98%，N元素的含量為0. 86 1. 78%。作為優選，所述營養液中，P元素含量為0. 42、. 52%，Ca元素含量為2. 00^2. 50%， K元素的含量為0. 80 1· 60%, N元素的含量為1. (Tl. 42%。該元素含量均為質量含量。營養液離子濃度過低則限制植物生長；而如離子濃度過高則易引起植物燒傷。作為優選，步驟c中，補光的時間為每天12 16個小時；步驟d中，補光的時間為每天16 19個小時。植物本身在光合作用的同時也存在呼吸作用，如補光時間過長，可能會抑制植物本身的呼吸作用，對促進植物生長起反作用；而植物在發芽階段需要進行的呼吸作用相對于生長期和結果期更多，因此發芽階段補光時間少于生長期的補光時間。作為優選，步驟c中，補光的波長范圍為430ηπΓ440ηπι;步驟d中，補光的波長范圍為 650nm 670nmo經在乙醚液中提取植物葉片葉綠素進行吸收光譜測試證實，葉綠素的吸收峰為 432nm和660nm，因此，效果最佳的人工補光，需選用光譜位于這兩個波長附近的單色光源， 而其他波長的光植物吸收極少，光源利用率低。綜上所述，本發明具有以下優點
1、促進效果明顯，植物生長速度快；
2、營養液配制用料少，成本低。


圖1為光合作用光譜圖2為本發明實施例一生長曲線對照圖。
具體實施例方式下面以實施例對本發明作進一步說明。實施例一
一種促進植物生長的方法，包括以下步驟
a)取一份含有0. 32%P元素、1. 87%Ca元素、0. 56%K元素和0. 86%Ν元素的營養液；在營養液中先加入0. 02%的EGTA，放置20分鐘后加入0. 01%作為非離子型表面活性劑的聚氧乙烯，配制成生長液，將生長液的PH值調節為6 ；
b)在生長液中種入種子；
c)對種子每天進行12小時補光，直至種子完成發芽期，生長為幼苗期植物，補光的波長范圍為400nm，光照強度為該植物光補償點的0. 8倍；
d)對幼苗期植物每天進行16小時補光，直至植物完成生長期和結果期，補光的波長范圍為600nm，光照強度為該植物光飽和點的1倍。其中，種子期即植物種子尚未發芽的階段，發芽期即植物種子開始發芽直至生長為幼苗的階段，生長期即植物幼苗至成熟的階段，結果期即成熟的植物開始開花至果實成熟的階段。補光時采用的植物燈，包括殼體，以及設置于該殼體內的光源，光源為白色LED顆粒，光源的前方設置有由透明材料制成的透光板，光源與透光板之間設置有聚光透鏡，聚光透鏡將LED顆粒發出的光聚焦于透光板的范圍內，透光板通過磁鐵與殼體固定連接，磁鐵包括設置于殼體上的上磁鐵，以及設置于透光板上的下磁鐵；上磁鐵的下表面與下磁鐵的上表面相互接觸，其中，上磁鐵的下表面為S極，上磁鐵的上表面為N極。
當植物處于種子期時，透光板采用藍色透光板，透光板透射光的波長為400nm，每天7點 19點期間以強度為該植物光補償點的0. 8倍的光照進行連續補光，其余時間隔絕植物所有光源；當植物發芽完成，將要進入生長期時，將藍色透光板換成紅色透光板，透光板透射光的波長為600nm，每天5點 21點期間以強度為該植物光飽和點的1倍的光照進行連續補光，其余時間隔絕植物所有光源，直至植物完成生長期和結果期。以南瓜為例，一組南瓜種子采用本發明方法種植，另一組南瓜種子放入日常環境種植，進行對比，經過實際測試，一周以后，本發明方法種植的南瓜種子發芽生長速度比日常環境中的對比組速度快約50%。同樣以番茄為例，一組番茄種子采用本發明方法種植，另一組番茄種子放入日常環境種植，進行對比，經過50天的對比，生長曲線如圖2所示，采用本發明方案培育的植物比日常環境中生長的植物的成長速度增加約40%，結果實的周期也比日常環境中生長的對比組高出約36%。實施例二
一種促進植物生長的方法，包括以下步驟
a)取一份含有0. 56%P元素、3. 02%Ca元素、0. 56%K元素和1. 78%Ν元素的營養液；在營養液中先加入0. 1%的EGTA，放置60分鐘后加入0. 05%作為非離子型表面活性劑的聚氧乙烯，配制成生長液，將生長液的PH值調節為7 ；
b)在生長液中種入種子；
c)對種子每天進行16小時補光，直至種子完成發芽期，生長為幼苗期植物，補光的波長范圍為480nm，光照強度為該植物光補償點的2倍；
d)對幼苗期植物每天進行19小時補光，直至植物完成生長期和結果期，補光的波長范圍為680nm，光照強度為該植物光飽和點的1. 2倍。補光時采用的植物燈，包括殼體，以及設置于該殼體內的光源，光源為白色LED顆粒，光源的前方設置有由透明材料制成的透光板，光源與透光板之間設置有聚光透鏡，聚光透鏡將LED顆粒發出的光聚焦于透光板的范圍內，透光板通過磁鐵與殼體固定連接，磁鐵包括設置于殼體上的上磁鐵，以及設置于透光板上的下磁鐵；上磁鐵的下表面與下磁鐵的上表面相互接觸，其中，上磁鐵的下表面為N極，上磁鐵的上表面為S極。當植物處于種子期時，透光板采用藍色透光板，透光板透射光的波長為480nm，每天5點 21點期間以強度為該植物光補償點的2倍的光照進行連續補光，其余時間隔絕植物所有光源；當植物發芽完成，將要進入生長期時，將藍色透光板換成紅色透光板，透光板透射光的波長為680nm，每天4點 23點期間以強度為該植物光飽和點的1. 2倍的光照進行連續補光，其余時間隔絕植物所有光源，直至植物完成生長期和結果期。以南瓜為例，一組南瓜種子采用本發明方法種植，另一組南瓜種子放入日常環境種植，進行對比，經過實際測試，一周以后，本發明方法種植的南瓜種子發芽生長速度比日常環境中的對比組速度快約48%。同樣以番茄為例，一組番茄種子采用本發明方法種植，另一組番茄種子放入日常環境種植，進行對比，經過50天的對比，采用本發明方案培育的植物比日常環境中生長的植物的成長速度增加約42%，結果實的周期也比日常環境中生長的對比組高出約35%。實施例三一種促進植物生長的方法，包括以下步驟
a)取一份含有0. 48%P元素、2. 43%Ca元素、1. 32%K元素和1. 26%Ν元素的營養液；在營養液中先加入0. 08%的EGTA，放置30分鐘后加入0. 03%作為非離子型表面活性劑的聚氧乙烯，配制成生長液，將生長液的PH值調節為6. 3 ；
b)在生長液中種入種子；
c)對種子每天進行15小時補光，直至種子完成發芽期，生長為幼苗期植物，補光的波長范圍為450nm，光照強度為該植物光補償點的1倍；
d)對幼苗期植物每天進行18小時補光，直至植物完成生長期和結果期，補光的波長范圍為660nm，光照強度為該植物光飽和點的1. 1倍。補光時采用的植物燈，包括殼體，以及設置于該殼體內的光源，光源為白色LED顆粒，光源的前方設置有由透明材料制成的透光板，光源與透光板之間設置有聚光透鏡，聚光透鏡將LED顆粒發出的光聚焦于透光板2的范圍內，透光板通過磁鐵與殼體固定連接，磁鐵包括設置于殼體上的上磁鐵，以及設置于透光板上的下磁鐵；上磁鐵的下表面與下磁鐵的上表面相互接觸，其中，上磁鐵的下表面為S極，上磁鐵的上表面為N極。當植物處于種子期時，透光板采用藍色透光板，透光板透射光的波長為450nm，每天5點 20點期間以強度為該植物光補償點的1倍的光照進行連續補光，其余時間隔絕植物所有光源；當植物發芽完成，將要進入生長期時，將藍色透光板換成紅色透光板，透光板透射光的波長為660nm，每天4點 22點期間以強度為該植物光飽和點的1. 1倍的光照進行連續補光，其余時間隔絕植物所有光源，直至植物完成生長期和結果期。以南瓜為例，一組南瓜種子采用本發明方法種植，另一組南瓜種子放入日常環境種植，進行對比，經過實際測試，一周以后，本發明方法種植的南瓜種子發芽生長速度比日常環境中的對比組速度快約53%。同樣以番茄為例，一組番茄種子采用本發明方法種植，另一組番茄種子放入日常環境種植，進行對比，經過50天的對比，采用本發明方案培育的植物比日常環境中生長的植物的成長速度增加約44%，結果實的周期也比日常環境中生長的對比組高出約40%。實施例四
一種促進植物生長的方法，包括以下步驟
a)取一份含有0. 42%P元素、2. 00%Ca元素、0. 80%K元素和1. 0%Ν元素的營養液；在營養液中先加入0. 08%的EGTA，放置30分鐘后加入0. 03%作為非離子型表面活性劑的聚氧乙烯，配制成生長液，將生長液的PH值調節為6. 3 ；
b)在生長液中種入種子；
c)對種子每天進行15小時補光，直至種子完成發芽期，生長為幼苗期植物，補光的波長范圍為450nm，光照強度為該植物光補償點的1倍；
d)對幼苗期植物每天進行18小時補光，直至植物完成生長期和結果期，補光的波長范圍為660nm，光照強度為該植物光飽和點的1. 1倍。補光時采用的植物燈，包括殼體，以及設置于該殼體內的光源，光源為白色LED顆粒，光源的前方設置有由透明材料制成的透光板，光源與透光板之間設置有聚光透鏡，聚光透鏡將LED顆粒發出的光聚焦于透光板2的范圍內，透光板通過磁鐵與殼體固定連接，磁鐵包括設置于殼體上的上磁鐵，以及設置于透光板上的下磁鐵；上磁鐵的下表面與下磁鐵的上表面相互接觸，其中，上磁鐵的下表面為S極，上磁鐵的上表面為N極。當植物處于種子期時，透光板采用藍色透光板，透光板透射光的波長為450nm，每天5點 20點期間以強度為該植物光補償點的1倍的光照進行連續補光，其余時間隔絕植物所有光源；當植物發芽完成，將要進入生長期時，將藍色透光板換成紅色透光板，透光板透射光的波長為660nm，每天4點 22點期間以強度為該植物光飽和點的1. 1倍的光照進行連續補光，其余時間隔絕植物所有光源，直至植物完成生長期和結果期。以南瓜為例，一組南瓜種子采用本發明方法種植，另一組南瓜種子放入日常環境種植，進行對比，經過實際測試，一周以后，本發明方法種植的南瓜種子發芽生長速度比日常環境中的對比組速度快約51%。同樣以番茄為例，一組番茄種子采用本發明方法種植，另一組番茄種子放入日常環境種植，進行對比，經過50天的對比，采用本發明方案培育的植物比日常環境中生長的植物的成長速度增加約42%，結果實的周期也比日常環境中生長的對比組高出約38%。實施例五
一種促進植物生長的方法，包括以下步驟
a)取一份含有0. 56%P元素、2. 50%Ca元素、160%K元素和1. 42%Ν元素的營養液；在營養液中先加入0. 08%的EGTA，放置30分鐘后加入0. 03%作為非離子型表面活性劑的聚氧乙烯，配制成生長液，將生長液的PH值調節為6. 3 ；
b)在生長液中種入種子；
c)對種子每天進行15小時補光，直至種子完成發芽期，生長為幼苗期植物，補光的波長范圍為450nm，光照強度為該植物光補償點的1倍；
d)對幼苗期植物每天進行18小時補光，直至植物完成生長期和結果期，補光的波長范圍為660nm，光照強度為該植物光飽和點的1. 1倍。補光時采用的植物燈，包括殼體，以及設置于該殼體內的光源，光源為白色LED顆粒，光源的前方設置有由透明材料制成的透光板，光源與透光板之間設置有聚光透鏡，聚光透鏡將LED顆粒發出的光聚焦于透光板2的范圍內，透光板通過磁鐵與殼體固定連接，磁鐵包括設置于殼體上的上磁鐵，以及設置于透光板上的下磁鐵；上磁鐵的下表面與下磁鐵的上表面相互接觸，其中，上磁鐵的下表面為S極，上磁鐵的上表面為N極。當植物處于種子期時，透光板采用藍色透光板，透光板透射光的波長為450nm，每天5點 20點期間以強度為該植物光補償點的1倍的光照進行連續補光，其余時間隔絕植物所有光源；當植物發芽完成，將要進入生長期時，將藍色透光板換成紅色透光板，透光板透射光的波長為660nm，每天4點 22點期間以強度為該植物光飽和點的1. 1倍的光照進行連續補光，其余時間隔絕植物所有光源，直至植物完成生長期和結果期。以南瓜為例，一組南瓜種子采用本發明方法種植，另一組南瓜種子放入日常環境種植，進行對比，經過實際測試，一周以后，本發明方法種植的南瓜種子發芽生長速度比日常環境中的對比組速度快約52%。同樣以番茄為例，一組番茄種子采用本發明方法種植，另一組番茄種子放入日常環境種植，進行對比，經過50天的對比，生長曲線如圖2所示，采用本發明方案培育的植物比日常環境中生長的植物的成長速度增加約41%，結果實的周期也比日常環境中生長的對比組高出約38%。
權利要求
1.一種促進植物生長的方法，其特征在于，包括以下步驟 在營養液中先后加入EGTA和非離子型表面活性劑，配制成生長液； 在生長液中種入植物種子；對植物種子進行補光，直至種子完成發芽期，生長為幼苗期植物，補光的波長范圍為 400rniT480nm，光照強度為該植物光補償點的0. 8 2倍；對幼苗期植物進行補光，直至植物完成生長期，補光的波長范圍為600rniT680nm，光照強度為該植物光飽和點的廣1. 2倍。
2.根據權利要求1所述促進植物生長的方法，其特征在于所述營養液為包含有P、Ca、 K和N元素的緩沖體系，pH值為6 7。
3.根據權利要求1或2所述促進植物生長的方法，其特征在于在步驟a中，加入EGTA 后間隔2(Γ60分鐘，再加入非離子型表面活性劑。
4.根據權利要求3所述促進植物生長的方法，其特征在于所述營養液中，加入的EGTA 的為0. 02、. 1%，加入的非離子型表面活性劑的質量百分比為0. 0Γ0. 05%。
5.根據權利要求4所述促進植物生長的方法，其特征在于所述非離子型表面活性劑為聚氧乙烯或聚氧乙烯醚。
6.根據權利要求1或2所述促進植物生長的方法，其特征在于所述生長液的pH值為 5. 8 6. 8。
7.根據權利要求6所述促進植物生長的方法，其特征在于所述營養液中，P元素含量為0. 32 0. 56%，Ca元素含量為1. 87 3. 02%, K元素的含量為0. 56 1. 98%，N元素的含量為0.86^1. 78%ο
8.根據權利要求6所述促進植物生長的方法，其特征在于所述營養液中，P元素含量為0. 42 0. 52%，Ca元素含量為2. 00 2. 50%, K元素的含量為0. 80 1. 60%, N元素的含量為1.0 1· 42%ο
9.根據權利要求1所述促進植物生長的方法，其特征在于步驟c中，補光的時間為每天12 16個小時；步驟d中，補光的時間為每天16 19個小時。
10.根據權利要求1或2或9所述促進植物生長的方法，其特征在于步驟c中，補光的波長范圍為440ηπΓ450ηπι ；步驟d中，補光的波長范圍為630ηπΓ660ηπι。
全文摘要
一種促進植物生長的方法，包括以下步驟在營養液中先后加入EGTA和非離子型表面活性劑，配制成生長液；在生長液中種入植物種子；對植物種子進行補光。本發明促進效果明顯，植物生長速度快；營養液配制用料少，成本低。
文檔編號A01G31/00GK102550381SQ201210033318
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月15日 優先權日2012年2月15日
發明者吳云龍, 王曉偉, 項麗敏, 黃宏 申請人:浙江海振電子科技有限公司