logo821.gif (10572 bytes) 首頁          新增資料與公告

   

最新消息  :

以色列可以教世界如何在極端氣候中成長

荷蘭初創公司BloomPost進入歐洲

為什麼在荷蘭糧食和農業領域受到投資者的熱烈歡迎

 

 

智能生物產業

首頁
上一層
BSE LAB 介紹
非洲產業研究中心
生醫研究之統計方法
授課資料
人文關懷
無官御史台
武漢肺炎與產業
活動公告區

 

 
PL Light systems觀賞作物栽培指南
 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

Source: llight.com/cultivation-guides/

過去十年來,隨著對切花,室內植物和花壇植物的需求增加,北美花卉產業取得了巨大的發展。現在生產者正在分散他們的投資組合,擴大經營範圍,甚至向消費者在線銷售提供直接服務。由於對裝飾花卉的全年需求,生產者不得不調整他們的種植時間表和方法,以便在通常淡季裡獲得產品。園藝業是多種多樣的,由開花的盆栽植物,切花和花壇植物組成。較低的日光累積(DLI)可能會對作物生長產生巨大影響,您會看到產量下降,品質下降和作物週期延長。利用輔助照明獲得更高的DLI,將有助於提高品質,產量,生產時間和收穫後觀賞時間的生活。在冬季和陰天,環境光線低,使得補充照明對於全年生產高品質,均勻的產品至關重要。 

光環境

光是影響植物生長發育的最重要的環境因子之一,因為它對光合作用和植物光形態發生有著廣泛的影響。光對於光合作用十分重要,它為植物提供了將二氧化碳和水轉化為糖和氧氣的能量。

影響植物生長和發育的光照環境其要素包括光照品質,強度和持續時間。了解這些因素如何影響作物的生長,可以幫助在種植過程進行許多環境決策。

光線品質-光譜 

選擇照明系統時,了解光譜品質至關重要。最佳化的光譜可以提高農作物的價值和品質。光譜品質代表電磁內發射的波長光譜如何影響植物發育。植物從400-700納米(nm),用於光合作用的波長反應。這些波長內的光稱為光合有效輻射(PAR)。在這些波長範圍內發出的光有助於驅動光合作用,從而產生用於植物生長的碳水化合物。PAR區域以外的能量通常不用於光合作用,但會影響次生代謝產物等色素的合成,促進莖伸長,並且影響葉片溫度。

波長對植物生長的影響:

A.紅色(600-700nm)和遠紅色(700-800nm

1.光敏素反應(光譜/ PFR 途徑)

2.莖伸長,枝條發育,節間更長,葉片尺寸和面積增加

3.避光反應(遠紅)

4.促進開花反應(調節光週期)

 

B./500-600nm

1.深入到冠層,可以促進下部葉片的光合作用

2.莖伸長避蔭反應

3.視覺吸引力(作為視覺評估作物健康的全貌的一部分)

 

C.藍色400-500nm

1.更短更緊湊的生長,減少節間長度

2.根系發育

3.趨光性(向光彎曲)

4.葉綠素發育

 

品質/光譜反應依賴於很多因素,包括植物的成長環境,植物物種和遺傳,光照和強度。

 雖然光的品質會影響植物的形態,但是已知光的強度會影響品質,味道和產量。為了最大程度地提高產量並提高整體植物品質,重要的是要確保您的農作物每天都能獲得建議的光照量。

如果光照強度太低,則植物可能會徒長,體積變小,根系發育不良,並且無法很好地移植到下一個生產環境中。另一方面,如果光強度太高,植物可能無法有效利用光能,從而浪費能量。太高的光強度也可能導致組織和葉片受損以及某些生理疾病。它還可能導致植物生長和品質下降。

在一整天的過程中測量光強度的方法稱為每日光積分DLI,這是指一天中,在一個平方米內,累積的PAR範圍內的光合作用活性光子數。全年種植植物時,秋天,冬天和春天的有限日光是最難解決的環境問題之一。日光積分(DLI)是實現切花和花壇植物生產的穩定增長率的重要因素。觀賞作物的光照目標因物種而異,因此可以有各種各樣的光照強度要求。了解這些目標光照水準與所種植的植物有關,對於總體照明計劃很重要。

DLI計算

µ mol / m2 /s¹x3600照明小時數/ 1000000 = DLImol /

 光週期

許多植物的開花反應與24小時的光照小時數相對應,此稱為光週期。但是,實際上控制植物開花反應的是不間斷的黑暗時期。通過了解日照長度如何影響植物的發育,可以進一步操縱自然光週期,以促進作物的不同發育階段光週期反應性。

反應長夜和短日的植物被稱為短日植物,通常在天數少於12小時時開花。對短夜和長日反應的植物稱為長日植物,通常在天數超過12小時時開花。而有些植物開花與日照無關和被稱為中性植物。

 短日植物只有在夜晚長(超過12小時)而白天短時才能開花。這包括風信子豆,一品紅和菊花。

兼短日照植物在日照時間變短時開花會更早。但是不管日照時間的反應仍然會開花。這包括百日草,波斯菊和牽牛花。

長日植物只有在白天長而夜晚短(少於12小時)時才會開花。這包括鳶尾花,中國翠菊和strawflower

兼長日照植物將在長日照時期提早開花,但不管日照時間的反應是仍然會開花。這包括金魚草,丹參和金盞花。

 

作物建議

花壇植物

花壇植物是快速生長的植物,涵蓋各種一年生植物,兩年生植物和嫩多年生植物。大多數花壇植物都在冬季開始,春季和夏季出售。一般而言,生產者希望種植具有堅固根系的均勻,緊湊的植物,可以輕鬆地將其從幼苗盆中移植到花壇,籃子等中。管理光照以最佳化生長對於培育壯壯的幼苗和最終產品非常重要。可以承受後期製作的運輸,並且仍然對最終銷售具有吸引力。

使用輔助照明對於生長花壇植物很重要,因為它使您不受自然日長或強度的限制。縮短作物種植週期對於減少溫室區域面積非常重要。由於外部環境因素,限制許多生產者從繁殖溫室的補光照明中受益,並看到了更快的種植時間和更強壯的植物的結果

 光週期

光週期對開花的影響對於花壇植物的生產很重要,因為希望植物不要過早開花。而是及時開花,以使它們對客戶仍然有吸引力。花壇植物對日長的響應,可分為短日植株(需要光照12小時或更短時間);長日照植物(需要12個小時,或者更多的光誘導開花)和中性植物(開花不受日照影響)。短期和長期植株可進一步分為兼性或專性反應。知道所種作物的光週期反應是什麼,對於確保高品質,有吸引力的產品很重要。

操縱光週期,使植物在需要時開花,對於銷售很重要,因為客戶傾向於購買更多的開花植物。當自然光週期長於所需時間時,通常使用遮光簾來縮短工作日。當白天短時,可以使用夜間中斷照明或補光照明來延長長日照植物的日照長度或促進短日照植物的營養生長。

 燈光要求

發芽(幼苗)大約50 µ mol / m2 /s¹的光強度,最小DLI 4-14 mol / m2 /d¹

扦插苗– DLI 3-12 mol/day

 光量控制

花壇植物可分為中光作物和高光作物。了解正在生長的物種的光照要求,對於提供適當的DLI和最佳化環境至關重要。一般而言,如果按照DLI建議的更高要求進行種植,植物將變得更強壯,更健康,更快。

 中光– DLI建議為10-22 mol /day

鳳仙花,錦紫蘇,山梗菜。

高光– DLI建議為20-30 mol /day

示例雞冠花,波斯菊,大麗花,矮牽牛,紫羅蘭,百日草。

通常建議在溫室應用中達到80-200 µ mol / m2 /s¹ 的補充PPFD(光強度)以達到所需的DLI。平衡光強度,光週期和其他環境參數(例如濕度,溫度和CO2),都會影響植物生長。

切花

切花的全年生產在很大程度上取決於光照環境。許多切花品種都是高光作物,這意味著它們每天需要25mol以上的光才能獲得高品質的切花。在自然光有限的冬季,實現這些高強度可能很困難。較低的DLI可能會對產量產生負面影響,包括作物生長減慢,產量降低,莖品質下降,開花延遲和花苞掉落。玫瑰當DLI低於12 mol / day 時,發育早期的花苞掉落增加。

但是,較低的DLI可以對某些農作物產生積極影響,例如海葵,甜威廉,桔梗和毛氈屬植物在這些作物上莖長度可能是一個挑戰。要有足夠的光線來保持高品質,但又要足夠低光以鼓勵莖成長。通常,管理此間距的一種簡單方法是控制植物間距。這有助於啟動植物的避蔭響應,並可用於操縱莖的成長。此技術的使用僅已在形成堅實樹冠的農作物中有用。生長切花時也應考慮生產溫度,因為某些物種在溫度較低時可以忍受較高的光照水平。而溫度較高時較高的光照水準,可能會損害植物。因此應根據溫度和種類調整光強度。

 燈光要求

發芽(幼苗)– DLI建議為4-12 mol /day

切割– DLI建議為3-10 mol /day

整理– DLI5-30 + mol /day依物種而異。

切花可分為幾類:弱光,中光和強光作物。了解正在生長的物種的光照要求,對於提供合適的DLI至關重要。一些物種可能具有開花所需的特定光週期,建議在生產前進行研究。

盆栽植物

開花的盆栽植物由多種植物組成。它們中有許多被視為消費者的室內植物,或被視為特殊的時令花,例如復活節百合。最受歡迎的盆栽開花植物,包括蝴蝶蘭(蘭花),鳳梨科,仙客來,長壽菊和盆栽玫瑰。

在大多數情況下,這些都是通過插條生根的植物,因此擁有合適的光照環境對於確保高品質的插條非常重要,這些插條對於後整理/生產階段應是足夠健康和堅固的。蘭花等某些農作物在溫室中的壽命很長,因此從強壯的扦插開始對長期品質和健康至關重要。

大多數熱帶植物不需要高光照強度即可生長,但是需要全年保持一致的光照水準才能正常發育。不能提供正確的光照強度或具有不同的光照強度,可能會導致植物性能下降,病蟲害發生的機會增加,某些植物品種的著色強度降低以及更長的作物週期。許多植物在低光照強度下仍然生長,但在建議的DLI範圍的上限,實現最佳生長。

光量建議

扦插/播種-DLI3-10 mol /day;或PPFD 50-120 µ mol / m2 /s¹

蘭花需要全年保持一致的照明,但是總體DLI較低,因此需要低光照強度的輔助照明才能為這些長年植物提供全年合適的光照量。通過利用特定時間的照明強度以及遮蔭,生產者能夠種植一致的高品質產品。如果沒有合適的光照強度,生產時間就會變化,農作物的生長周期會變長,包括收穫後品質在內的整體品質也會受到影響。某些盆栽植物(例如菊花)需要一定的光週期才能開花。

照明系統

高壓鈉燈具

自推出以來高壓鈉(HPS)照明一直是商業園藝應用中的主流。40多年來,HPS燈發出的光譜一直是植物生長的可靠解決方案。HPS燈具由於其可靠的高紅色光譜可促進農作物開花,因此最適合觀賞植物應用。因此,建議HPS燈具用於花壇植物,盆栽開花植物和切花生產。遠紅波長也可能對切花生產者有用,因為它們可以幫助鼓勵高密度種植中的避蔭反應,從而促進莖伸長。此外,在北部緯度地區,由於HPS燈具在冬季能有效地傳遞熱量和抵消供暖成本,因此它們對植物生長的氣溫可能會產生更大的影響。

 LED燈下觀賞植物的增長

對於種苗和插條,與傳統照明相比,LED可能具有多個優勢。包括PAR功效,控制光強度(調光),更高的能源效率和更低的熱負荷。種苗和插條在//藍光譜LED與在HPS照明下生長具有相同的品質。

使用LED照明燈下種植切花和盆栽植物時,由於生產者通常會種植一種以上的品種,因此由於不同品種對同一光譜的反應不同,因此很難管理植物的生長。因此,當使用具有寬光譜的照明器,或在更特定的光譜下生長一種或多種物種時,LED才可能實際工作。因此強烈建議在任何大型安裝之前測試LED燈具。

選擇安裝哪種照明系統時,需要考慮的因素包括啟動成本,可用電源(LED的耗電量將比HPS更高)以及環境不斷增長。如果從HPS轉換為LED,會注意到LED將如何影響生長空間的溫度,因為它們不會像HPS燈那樣散發熱量。LED以對流形式將熱量從照明場散發出去,這與HPS燈相反,HPS燈沿照明方向散發輻射熱。由於熱量直接從農作物中散發出去,因此LED燈可以非常靠近農作物的樹冠放置而不會燒焦植物。由於缺乏熱量,這也代表著在一年中的涼爽月份,加溫成本會更高,尤其是在北部氣候中。另一方面,LED的低熱量可能難使南部的生產者受益,因為他們將需要花錢來冷卻他們的營運環境。

LED適用於生產者在於花板高度有限或以垂直設置種植。需要考慮的一件事是,僅僅因為LED燈可以靠近農作物放置,但是並不意味著植物將具有更好的光合作用。將它們太靠近植物放置會在樹冠內產生更多的陰影,從而減少到達樹冠內部的光量。由於LED光源後面沒有反射鏡,因此LED無法像HPS燈具那樣散射光。二極管越靠近冠層頂部,頂部葉片產生的陰影越大。克服此問題的最佳方法是,在頂篷和大功率LED照明設備之間保持足夠的距離,以實現各照明設備的光分佈的良好交叉。精心策劃的燈光計劃可以幫助解決這些問題。

NoteLED耗電量比HPS更高