[发明专利]一种研究多光质调控植物生长发育的组培试验箱及使用方法

说明书

本发明公开了一种研究多光质调控植物生长发育的组培试验箱，箱体内上部设有三排共9个小灯箱，小灯箱内两侧壁对称设有若干排纵向苗盘卡扣，苗盘可搭接在两侧苗盘卡扣上；小灯箱内顶部设有若干LED灯，小灯箱内设有温度传感器、湿度传感器和光照强度传感器；小箱体后壁设有若干排箱体后侧通风口，上下两层小箱体之间的后壁上设有箱体背部出风口。本发明提供一种快捷、准确获得试验数据的方法：大大缩减了试验所用的时间，同时还保持了试验中其它环境因素的一致性，确保了试验数据获得的快捷性、一致性和准确性。

技术领域

本发明属于光调控植物生长发育技术领域，具体涉及一种研究多光质调控植物生长发育的组培试验箱。

背景技术

光作为影响植物生长发育的重要环境因子之一，是植物光合作用的主要能量来源。在植物生长的各个阶段都发挥着重要的作用。光对植物生长发育的影响主要体现在光照强度(Irradiance)、光照时间(Photoperiod)和光质(Lightquality)三个方面。相对于光照强度和光照时间而言，植物对光质变化的响应表现得更为复杂。光质对植物生长发育、形态构建、光合特性及生理代谢的影响，一直是植物光生物学领域的重要课题。因此，研究光质、光强度以及光照时间的差异在研究植物生长发育机理以及提高作物产量和品质等方面有着非常重要的意义。

随着光电技术的发展，发光二极管(Light-emittingdiode，LED)作为第四代新型照明光源不仅节能环保、光电转换效率高、寿命长、发热低、冷却负荷小，还具有光照强度、光质、频谱组合可调节等优点，已成为学者们研究光质对植物生长发育、光合作用及代谢调控的重要技术手段。

目前，我国农业生产方式将从“传统农业”模式逐步转变为“设施农业”模式，正逐步向工厂化栽培模式发展转变。植物工厂可以充分利用人工光调控以便对植物和作物产生积极影响，从而提高作物的生产率和生产量。这样既满足了作物对光的基本需求，又使得瓜果蔬菜的生产不再受天气影响而闹“菜荒”，还避免了病虫害的威胁，满足现代人们对健康饮食的需求。因此，合理地进行人工调控光质对植物的生长有着重要的意义。

研究适宜的光照条件对“设施农业”的发展非常重要。然而，在当前的工厂化生产系统上，受到温度、湿度、通风等环境因素不均一的限制，要通过精确的试验条件挖掘适宜的光照条件存在限制，会影响试验结果的不可重复性及准确性。还会造成人力和物力的投入大，以及生产上的浪费，从而使企业生产成本增高，不利于企业的发展。同时，工厂化不可控的环境因素太多，会对光调控植物生长发育机理方面的研究造成严重干扰，如果能够利用实验室组培技术将工厂化的“设施农业”概念整合到可控的实验室条件下，就可以大大减少企业研究的成本问题，还能解决研究光调控植物生长发育基础研究方面工厂化条件不可控，实验室空间小，人员少等问题。

通过实验室条件下将“设施农业”概念和组培技术相结合，来降低工厂化对光调控作物生产技术优化方面的研究成本，以及实现实验室对光调控植物生长发育及光调控作物产量、品质等科学问题研究存在的环境条件均一性培养问题。这个技术的关键就是在实验室中可实现环境干扰因素，如自然光照、温度、湿度、通风等均一条件下，单一光质以及单一光照强度和单一光照时间处理等的可控试验，从而更好的保证了试验的可重复性和准确性。

目前为止并没有这样的装置和方法来实现这一过程。如果要制作这样一种装置存在如下难点，该设备如何保证整个试验过程干扰环境均一；如何实现光质可单独调节；如何实现光照强度可单独调节；如何实现光照时间可单独调节等综合调控。这些问题都需要解决。