植物工廠中的生菜品種類型及生長階段
作者: 時(shí)間: 2024-06-19
生菜是在人工照明的受控環(huán)境中種植的最常見植物之一（Bian等人，2018a）。生菜有幾種類型（表1），它們的學(xué)名都是LactucasativaL。這種植物會長出短莖（蓮座狀生長（習(xí)性）；抽薹是指花梗的發(fā)育，這對于將生菜作為葉類作物進(jìn)行營銷是不利的（Katz和Weaver，2003）。抽薹的易感性因品種而異，但高溫、長日照和干旱會引發(fā)這一過程（Silva等人，1999）。品種類型和生產(chǎn)目標(biāo)從根本上決定了生產(chǎn)技術(shù)設(shè)置。
根據(jù)營養(yǎng)特征，可以定義兩個(gè)主要組：卷心菜、卷心菜（同義詞：冰山卷心菜或卷心菜）和拉丁類型組成一組，而卷心菜、插穗和莖（蘆筍）類型屬于另一組（deVriesandvanRaamsdonk，1994）。在日常實(shí)踐中，最常見的有三種類型（葉、頭和卷心菜或長葉萵苣）（Rana，2017）。
為了更好地利用資源，PFAL中的作物生長通常分為幾個(gè)階段，生長密度也不同（圖1）。在早期生長階段，幼葉對光照條件的反應(yīng)比成熟葉片更靈活（Nozue等，2017）。不同階段的環(huán)境設(shè)置應(yīng)根據(jù)不同的目的進(jìn)行調(diào)整，例如最大產(chǎn)量、最小成本或提高品質(zhì)（Fang，2019）。生菜的生長階段分為5個(gè)階段（出苗、3片真葉、球莖形成、球莖半大小、收獲階段），生長動態(tài)可以通過幾種性能特征（鮮重、葉片數(shù)量、葉片大小等）來理解，這些特征通常相互關(guān)聯(lián)。從生物學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來看，最常見的指標(biāo)是鮮重，其變化可以用“S”形曲線來描述，該曲線與天數(shù)的關(guān)系。該曲線的函數(shù)分析特征是，播種后，斜率較低的線性階段之后是指數(shù)階段、拐點(diǎn)，然后是飽和曲線階段。其形狀、上升、拐點(diǎn)和飽和動態(tài)由物種/類型/品種、環(huán)境因素和生產(chǎn)目標(biāo)共同決定。總而言之，可以得出結(jié)論，由于生物的決定性，指數(shù)增長階段之后無論如何都會是飽和階段，這與（Kozai，2018a）的觀點(diǎn)部分相反。因此，主要目標(biāo)是創(chuàng)造生長條件，使指數(shù)階段最陡峭且持續(xù)時(shí)間最長，從而接近品種的最大遺傳潛力。顯然，它必須符合生產(chǎn)目標(biāo)；種子生產(chǎn)、芽苗菜、微型蔬菜、幼葉、消費(fèi)者優(yōu)化尺寸或根據(jù)最大遺傳潛力的尺寸都需要不同的收獲時(shí)間方法。
萵苣品種（LactucasativaL.）的收獲間隔很寬（如圖1中帶灰點(diǎn)的水平箭頭所示）。具體日期主要由生產(chǎn)目標(biāo)（帶灰點(diǎn)的垂直線）決定，而生產(chǎn)目標(biāo)則是消費(fèi)者需求和盈利能力的結(jié)果。在SMARTPFAL系統(tǒng)中，重點(diǎn)是創(chuàng)建一個(gè)生產(chǎn)環(huán)境，使品種/品種能夠收斂到其生產(chǎn)生物學(xué)最大值。由于消費(fèi)者需求和利潤利益，植物可以在生物學(xué)最大值之前收獲。
光誘導(dǎo)光化學(xué)反應(yīng)，光感受器的光吸收曲線決定了光子在整個(gè)波長上的利用效率。封閉和受控環(huán)境植物生產(chǎn)的概念框架的標(biāo)準(zhǔn)化工作不斷加強(qiáng)，影響了照明設(shè)備的設(shè)計(jì)、測試和標(biāo)簽要求，以及植物工廠的生產(chǎn)技術(shù)。美國農(nóng)業(yè)與生物工程師學(xué)會（ASABE）發(fā)布的ANSI/ASABES640標(biāo)準(zhǔn)對植物生長發(fā)育輻射測量所用指標(biāo)的詳細(xì)定義（ASABE，2017）。國際照明委員會（CIE，2022）的JTC19D6/D2聯(lián)合技術(shù)委員會正在制定園藝照明術(shù)語和定義的國際標(biāo)準(zhǔn)。在我們的工作中，我們遵循了最近發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)的建議，即使原始出版物使用了不同的技術(shù)術(shù)語。例如，溫室中的“補(bǔ)充照明”是指補(bǔ)充太陽自然光照的電力照明系統(tǒng)，而在保護(hù)性栽培和封閉生產(chǎn)系統(tǒng)中，“補(bǔ)充照明”是指除通常使用的電力照明之外的額外照明。PFAL系統(tǒng)的關(guān)鍵要素是最大限度地提高效率（生產(chǎn)力、能源效率、食品安全和質(zhì)量），從而實(shí)現(xiàn)流程和設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化。為了提高效率，每個(gè)層面都需要標(biāo)準(zhǔn)化（光參數(shù)測量、指標(biāo)、光標(biāo)簽和光配方）（Sipos等人，2020年）。實(shí)踐表明，無論標(biāo)準(zhǔn)是否被接受，實(shí)際實(shí)施總是在延遲；當(dāng)利潤利益或消費(fèi)者要求加速這一進(jìn)程時(shí)，就會立即實(shí)施。
文章來源：葉菜俠科技
根據(jù)營養(yǎng)特征，可以定義兩個(gè)主要組：卷心菜、卷心菜（同義詞：冰山卷心菜或卷心菜）和拉丁類型組成一組，而卷心菜、插穗和莖（蘆筍）類型屬于另一組（deVriesandvanRaamsdonk，1994）。在日常實(shí)踐中，最常見的有三種類型（葉、頭和卷心菜或長葉萵苣）（Rana，2017）。
為了更好地利用資源，PFAL中的作物生長通常分為幾個(gè)階段，生長密度也不同（圖1）。在早期生長階段，幼葉對光照條件的反應(yīng)比成熟葉片更靈活（Nozue等，2017）。不同階段的環(huán)境設(shè)置應(yīng)根據(jù)不同的目的進(jìn)行調(diào)整，例如最大產(chǎn)量、最小成本或提高品質(zhì)（Fang，2019）。生菜的生長階段分為5個(gè)階段（出苗、3片真葉、球莖形成、球莖半大小、收獲階段），生長動態(tài)可以通過幾種性能特征（鮮重、葉片數(shù)量、葉片大小等）來理解，這些特征通常相互關(guān)聯(lián)。從生物學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來看，最常見的指標(biāo)是鮮重，其變化可以用“S”形曲線來描述，該曲線與天數(shù)的關(guān)系。該曲線的函數(shù)分析特征是，播種后，斜率較低的線性階段之后是指數(shù)階段、拐點(diǎn)，然后是飽和曲線階段。其形狀、上升、拐點(diǎn)和飽和動態(tài)由物種/類型/品種、環(huán)境因素和生產(chǎn)目標(biāo)共同決定。總而言之，可以得出結(jié)論，由于生物的決定性，指數(shù)增長階段之后無論如何都會是飽和階段，這與（Kozai，2018a）的觀點(diǎn)部分相反。因此，主要目標(biāo)是創(chuàng)造生長條件，使指數(shù)階段最陡峭且持續(xù)時(shí)間最長，從而接近品種的最大遺傳潛力。顯然，它必須符合生產(chǎn)目標(biāo)；種子生產(chǎn)、芽苗菜、微型蔬菜、幼葉、消費(fèi)者優(yōu)化尺寸或根據(jù)最大遺傳潛力的尺寸都需要不同的收獲時(shí)間方法。
萵苣品種（LactucasativaL.）的收獲間隔很寬（如圖1中帶灰點(diǎn)的水平箭頭所示）。具體日期主要由生產(chǎn)目標(biāo)（帶灰點(diǎn)的垂直線）決定，而生產(chǎn)目標(biāo)則是消費(fèi)者需求和盈利能力的結(jié)果。在SMARTPFAL系統(tǒng)中，重點(diǎn)是創(chuàng)建一個(gè)生產(chǎn)環(huán)境，使品種/品種能夠收斂到其生產(chǎn)生物學(xué)最大值。由于消費(fèi)者需求和利潤利益，植物可以在生物學(xué)最大值之前收獲。
光誘導(dǎo)光化學(xué)反應(yīng)，光感受器的光吸收曲線決定了光子在整個(gè)波長上的利用效率。封閉和受控環(huán)境植物生產(chǎn)的概念框架的標(biāo)準(zhǔn)化工作不斷加強(qiáng)，影響了照明設(shè)備的設(shè)計(jì)、測試和標(biāo)簽要求，以及植物工廠的生產(chǎn)技術(shù)。美國農(nóng)業(yè)與生物工程師學(xué)會（ASABE）發(fā)布的ANSI/ASABES640標(biāo)準(zhǔn)對植物生長發(fā)育輻射測量所用指標(biāo)的詳細(xì)定義（ASABE，2017）。國際照明委員會（CIE，2022）的JTC19D6/D2聯(lián)合技術(shù)委員會正在制定園藝照明術(shù)語和定義的國際標(biāo)準(zhǔn)。在我們的工作中，我們遵循了最近發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)的建議，即使原始出版物使用了不同的技術(shù)術(shù)語。例如，溫室中的“補(bǔ)充照明”是指補(bǔ)充太陽自然光照的電力照明系統(tǒng)，而在保護(hù)性栽培和封閉生產(chǎn)系統(tǒng)中，“補(bǔ)充照明”是指除通常使用的電力照明之外的額外照明。PFAL系統(tǒng)的關(guān)鍵要素是最大限度地提高效率（生產(chǎn)力、能源效率、食品安全和質(zhì)量），從而實(shí)現(xiàn)流程和設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化。為了提高效率，每個(gè)層面都需要標(biāo)準(zhǔn)化（光參數(shù)測量、指標(biāo)、光標(biāo)簽和光配方）（Sipos等人，2020年）。實(shí)踐表明，無論標(biāo)準(zhǔn)是否被接受，實(shí)際實(shí)施總是在延遲；當(dāng)利潤利益或消費(fèi)者要求加速這一進(jìn)程時(shí)，就會立即實(shí)施。
文章來源：葉菜俠科技