對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)和方法。所述方法包括：當(dāng)非洲菊花序在第2-3發(fā)育期之間時(shí)，若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于180μmolm-2s-1，則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序，使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于180μmolm-2s-1；當(dāng)非洲菊花序在第3-4發(fā)育期之間時(shí)，若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于220μmolm-2s-1，則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序，使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于220μmolm-2s-1。本發(fā)明根據(jù)外界環(huán)境中光強(qiáng)的變化以及非洲菊花序發(fā)育的階段自動(dòng)調(diào)整光源給出的補(bǔ)光量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)非洲菊的智能化、低功耗補(bǔ)光，以提高非洲菊花序的品質(zhì)。
【專利說(shuō)明】對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于提高非洲菊(ferAera hybrida)花序品質(zhì)的系統(tǒng)和方法,特別涉及一種對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]非洲菊別名扶郎花，為世界六大切花之一，也是重要的盆栽花卉。作為一類喜光植物，一定強(qiáng)度的光照是非洲菊花序品質(zhì)形成的重要條件，非洲菊的光飽和點(diǎn)約為1200 μ molm_2 s—1，光補(bǔ)償點(diǎn)約為50 μ mol m_2 s—1，而陰雨天氣溫室大棚內(nèi)的光強(qiáng)基本都低于非洲菊的光補(bǔ)償點(diǎn)。在生產(chǎn)中，連續(xù)陰雨天，會(huì)導(dǎo)致非洲菊舌狀花生長(zhǎng)受阻、花瓣著色變淺，失去觀賞價(jià)值。
[0003]非洲菊花序的發(fā)育過(guò)程通常通過(guò)如圖1所示的6個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行劃分:
第I發(fā)育期(PD:苞片直立張開(kāi)；舌狀花低于苞片，且與盤(pán)狀花等高；花瓣尚未展開(kāi)和著色。
[0004]第2發(fā)育期(P2):舌狀花與苞片等高；花瓣尚未展開(kāi)和著色。
[0005]第3發(fā)育期(P3):舌狀花長(zhǎng)于苞片0.3-0.5cm，花序的舌狀花在花瓣尖端稍微展開(kāi)，整個(gè)花序仍為綠色。
[0006]第4發(fā)育期(P4):舌狀花長(zhǎng)于苞片0.8-1.0cm,舌狀花開(kāi)始著色。
[0007]第5發(fā)育期(P5):花序半開(kāi)放，舌狀花著色加深，與花序軸成45度角。
[0008]第6發(fā)育期(P6):花序完全開(kāi)放，舌狀花與花序軸近乎垂直，盤(pán)狀花花藥已開(kāi)裂。
[0009]目前，非洲菊的人工補(bǔ)光主要是采用傳統(tǒng)光源(白熾燈、鹵鎢燈等)，且缺乏針對(duì)非洲菊精確化、智能化的補(bǔ)光措施。同時(shí)，現(xiàn)有的LED補(bǔ)光系統(tǒng)在環(huán)境適宜性監(jiān)測(cè)、光源控制和植物不同階段需光量差異性考慮不足，造成補(bǔ)光不足或補(bǔ)光過(guò)度。因此，如何根據(jù)植物不同生長(zhǎng)發(fā)育階段需光量的不同，建立一種智能補(bǔ)光系統(tǒng)，對(duì)節(jié)約能源、保證植物正常生長(zhǎng)發(fā)育具有重要意義。
[0010]而且，在非洲菊的不同生長(zhǎng)發(fā)育階段，植株對(duì)光的需求也不同。幼苗期在非洲菊的整個(gè)生長(zhǎng)周期中非常重要，幼苗期能否健康生長(zhǎng)，關(guān)系到非洲菊后期的開(kāi)花結(jié)果。非洲菊在組培苗移栽后的頭4個(gè)月，可以看成是其幼苗期。在農(nóng)作物的生產(chǎn)中，幼苗期的管理直接關(guān)系到后期的產(chǎn)量。而現(xiàn)階段鮮有關(guān)于非洲菊幼苗補(bǔ)光的報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，非洲菊花序發(fā)育的早期(P2-P4)，是對(duì)光敏感的時(shí)期。此段時(shí)期內(nèi)如遭受連續(xù)陰雨天氣的脅迫，會(huì)導(dǎo)致非洲菊花序品質(zhì)的下降。到目前為止，還沒(méi)人報(bào)道過(guò)非洲菊花序發(fā)育與光強(qiáng)的關(guān)系。即當(dāng)外界光強(qiáng)低至什么程度時(shí)會(huì)影響非洲菊花序的品質(zhì)。而探究影響非洲菊花序發(fā)育的光強(qiáng)閾值(即保證非洲菊花序正常發(fā)育的臨界光強(qiáng))，是建立智能補(bǔ)光系統(tǒng)的重要組成部分。
[0012]因此，提供一種能夠有效提高非洲菊花序品質(zhì)的系統(tǒng)和方法，并且不造成過(guò)度的能量損耗，將是有利的。
[0013]本發(fā)明提供了一種對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的方法，所述方法包括:當(dāng)非洲菊花序在第2-3發(fā)育期之間時(shí),若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于180 μ mol m_2 s_S則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序，使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于180 μ mol m_2 s—1 ;當(dāng)非洲菊花序在第3_4發(fā)育期之間時(shí)，若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于220 μ mol πΓ2 s'則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序,使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于220 μ mol m_2 s'
[0014]根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的方法可以依據(jù)非洲菊的生長(zhǎng)狀態(tài)及外界環(huán)境光強(qiáng)的變化，結(jié)合非洲菊花序各個(gè)發(fā)育階段對(duì)光的需求，自動(dòng)運(yùn)算所需的補(bǔ)光量，實(shí)現(xiàn)對(duì)非洲菊的精確化、智能化補(bǔ)光。所述方法具有針對(duì)性好、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
[0015]優(yōu)選地，在每日6至18時(shí)之間，利用所述補(bǔ)充光照射非洲菊花序；或者，在陰雨季節(jié)，利用所述補(bǔ)充光照射非洲菊花序。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的方法的一個(gè)方面，在非洲菊的幼苗期，在每日6時(shí)至8時(shí)之間以及17時(shí)至19時(shí)之間,若非洲菊表面的光強(qiáng)低于100 μ mol m 2 s1,則利用補(bǔ)充光照射非洲菊，使得非洲菊表面的光強(qiáng)等于10ymol πΓ2 s—1。
[0017]優(yōu)選地，所述補(bǔ)充光的波長(zhǎng)范圍在400_700nm之間；所述補(bǔ)充光由紅光和藍(lán)光以約2:1的光強(qiáng)比例構(gòu)成。
[0018]優(yōu)選地，所述補(bǔ)充光的光源為L(zhǎng)ED。LED的發(fā)光效率高，且具有穩(wěn)定的工作特性，因此使用LED作為光源能夠進(jìn)一步節(jié)省能量，提供穩(wěn)定、可預(yù)期的光照。
[0019]本發(fā)明還提供一種對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:光強(qiáng)傳感器，用于檢測(cè)非洲菊花序處的光強(qiáng)；光源，用于發(fā)射補(bǔ)充光；當(dāng)非洲菊花序在第2-3發(fā)育期之間時(shí)，若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于180 μ mol πΓ2 s—1，則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序，使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于180 μ mol m_2 s—1 ;當(dāng)非洲菊花序在第3_4發(fā)育期之間時(shí)，若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于220 μ mol πΓ2 s—1，則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序，使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于 220 μ mol m 2 s、
[0020]根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)可以依據(jù)非洲菊的生長(zhǎng)狀態(tài)及外界環(huán)境光強(qiáng)的變化，結(jié)合非洲菊花序各個(gè)發(fā)育階段對(duì)光的需求，自動(dòng)運(yùn)算所需的補(bǔ)光量，實(shí)現(xiàn)對(duì)非洲菊的精確化、智能化補(bǔ)光。所述系統(tǒng)具有針對(duì)性好、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
[0021]優(yōu)選地，在每日6至18時(shí)之間，利用所述補(bǔ)充光照射非洲菊花序；或者，在陰雨季節(jié)，利用所述補(bǔ)充光照射非洲菊花序。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)的一個(gè)方面，在非洲菊的幼苗期，在每日6時(shí)至8時(shí)之間以及17時(shí)至19時(shí)之間,若非洲菊表面的光強(qiáng)低于100 μ mol m 2 s1,則利用補(bǔ)充光照射非洲菊，使得非洲菊表面的光強(qiáng)等于10ymol πΓ2 s—1。
[0023]優(yōu)選地，所述補(bǔ)充光的波長(zhǎng)范圍在400_700nm之間；所述補(bǔ)充光由紅光和藍(lán)光以約2:1的光強(qiáng)比例構(gòu)成。
[0024]優(yōu)選地，所述補(bǔ)充光的光源為L(zhǎng)ED。LED的發(fā)光效率高，且具有穩(wěn)定的工作特性，因此使用LED作為光源能夠進(jìn)一步節(jié)省能量，提供穩(wěn)定、可預(yù)期的光照。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)的另一個(gè)方面，所述光源包括多個(gè)發(fā)射圓錐形光束的LED補(bǔ)光模組，所述圓錐形光束的錐角為120° ;所述LED補(bǔ)光模組以正方形陣列設(shè)置在距離非洲菊基部約85cm的高度，所述正方形陣列的周期為約120cm。
[0026]以上述形式配置的光源所發(fā)出的光在接收光照的各個(gè)水平面內(nèi)是均勻分布的。并且，由于非洲菊花序在第2-4發(fā)育期所需要的照射光強(qiáng)是隨著時(shí)間逐漸增加的，而非洲菊的花序高度也在此期間逐漸增加，因此以上述形式配置的光源即使不改變發(fā)光強(qiáng)度，也能夠隨著非洲菊花序高度增加而增加對(duì)非洲菊進(jìn)行照射的光強(qiáng)。因此，即使不使用光強(qiáng)傳感器，也能夠在連續(xù)陰雨的天氣環(huán)境下自動(dòng)地滿足在第2-4發(fā)育期內(nèi)對(duì)非洲菊補(bǔ)光的光強(qiáng)要求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]下面通過(guò)參考附圖來(lái)示例性地說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，該說(shuō)明并不以任何方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，其中:
圖1是顯示處在非洲菊花序在發(fā)育過(guò)程中的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)(P1-P6)處的花序的示意圖； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)中光源的優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)視圖；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)中光源的優(yōu)選實(shí)施例的俯視圖；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。
[0028]以上附圖中，相同的附圖標(biāo)記被理解為指代相同、相似或相應(yīng)的特征或功能。

【具體實(shí)施方式】
[0029]將參考本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施例，在附圖中圖示一個(gè)或多個(gè)實(shí)例。通過(guò)對(duì)本發(fā)明的解釋來(lái)提供實(shí)施例，所述實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明的限制。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的一部分示出或描述的特征對(duì)于另一個(gè)實(shí)施例也可以與其他實(shí)施例一起使用。本發(fā)明旨在涵蓋本發(fā)明公開(kāi)的范圍和精神內(nèi)的其他更改和變型。
[0030]在本發(fā)明中，照射在非洲菊花序或葉面上的“光強(qiáng)”指的是光合作用有效輻射中的光量子通量密度(PPFD)，使用單位μ mol m_2 s—1來(lái)表示。光合作用有效輻射中的光通量密度表示單位時(shí)間單位面積上在40(T700nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)入射的光量子數(shù)。該物理量可通過(guò)例如(但不限于)余弦量傳感器進(jìn)行測(cè)量。
[0031]在本發(fā)明的上下文中，使用“第I期”、“第2期”、“第3期”等來(lái)表示非洲菊花序在其發(fā)育過(guò)程中的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)(或，時(shí)間節(jié)點(diǎn))。如上文所述，非洲菊花序在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均具有各自的顯著特征，因此可以使用上述特征來(lái)判斷非洲菊花序的發(fā)育階段。同時(shí)，由于非洲菊花序的發(fā)育過(guò)程具有相對(duì)固定的時(shí)間規(guī)律，因此可替換地，也可以簡(jiǎn)單地利用日期坐標(biāo)或者非洲菊花梗的長(zhǎng)度來(lái)標(biāo)記上述各個(gè)時(shí)間點(diǎn)。
[0032]在本發(fā)明中，使用非洲菊的“基部”作為標(biāo)示高度的基準(zhǔn)。所謂的“基部”指的是非洲菊與土壤等栽培介質(zhì)的高度相平齊的部位。“非洲菊花序處”指的是非洲菊花序接受自然光照射較多的位置，其通常指的是非洲菊花序的上側(cè)。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的方法包括:當(dāng)非洲菊花序在第2_3發(fā)育期之間(P2-P3)時(shí),若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于180 μ mol m 2 s S則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序，使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于180 μ mol πΓ2 s—1 ;當(dāng)非洲菊花序在第3_4發(fā)育期之間(P3-P4)時(shí),若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于220 μ mol m_2 s_\則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序，使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于220 μ mol m_2 s'
[0034]花色素苷是表征非洲菊花序品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。當(dāng)非洲菊花序處的光照在第2-4發(fā)育期之間達(dá)到如以上所述的光強(qiáng)要求時(shí)，花色素苷含量與正對(duì)照(Control)的基本一致(在正對(duì)照光照強(qiáng)度下生長(zhǎng)的非洲菊花序品質(zhì)被定義為最好)。發(fā)明人注意到:花色素苷含量不完全是隨著光強(qiáng)的增加而遞增，而是當(dāng)光強(qiáng)達(dá)到一定程度時(shí)，花色素苷含量的積累會(huì)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的水平。同時(shí)，發(fā)明人也發(fā)現(xiàn)其它與非洲菊花序品質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)，如頭狀花序的鮮重、花瓣的長(zhǎng)寬等也與花色素苷含量類似:隨著光照的增強(qiáng)而增強(qiáng)，當(dāng)光強(qiáng)達(dá)到一定強(qiáng)度后會(huì)到達(dá)一個(gè)穩(wěn)定的水平。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光強(qiáng)使得上述指標(biāo)能夠恰好到達(dá)穩(wěn)定水平。
[0035]因此，根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的方法可以依據(jù)非洲菊的生長(zhǎng)狀態(tài)及外界環(huán)境光強(qiáng)的變化，結(jié)合非洲菊花序各個(gè)發(fā)育階段對(duì)光的需求，自動(dòng)運(yùn)算所需的補(bǔ)光量，實(shí)現(xiàn)對(duì)非洲菊的精確化、智能化補(bǔ)光。所述方法具有針對(duì)性好、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
[0036]優(yōu)選地，在每日6至18時(shí)之間，利用所述補(bǔ)充光照射非洲菊花序；或者，在陰雨季節(jié)，利用所述補(bǔ)充光照射非洲菊花序。在每日6至18時(shí)之間或者在陰雨季節(jié)，非洲菊花序處的光照強(qiáng)度通常無(wú)法達(dá)到如上所述的光照要求。采用上述補(bǔ)光強(qiáng)度對(duì)非洲菊花序進(jìn)行補(bǔ)光，能夠有效提高非洲菊花序的品質(zhì)，其中非洲菊花瓣花色素苷含量可提高10%-20%。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的方法的一個(gè)方面，在非洲菊的幼苗期，在每日6時(shí)至8時(shí)之間以及17時(shí)至19時(shí)之間,若非洲菊表面的光強(qiáng)低于100 μ mol m 2 s1,則利用補(bǔ)充光照射非洲菊，使得非洲菊表面的光強(qiáng)等于10ymol πΓ2 s—1。
[0038]幼苗期在非洲菊的整個(gè)生長(zhǎng)周期中非常重要，幼苗期能否健康生長(zhǎng)，關(guān)系到非洲菊后期的開(kāi)花結(jié)果。非洲菊在組培苗移栽后的頭4個(gè)月，可以看成是其幼苗期。此段時(shí)期內(nèi)如遭受連續(xù)陰雨天氣的脅迫，會(huì)嚴(yán)重影響非洲菊幼苗的生長(zhǎng)及其成熟。
[0039]自然光的強(qiáng)度是早晚弱正午強(qiáng)，發(fā)明人以非洲菊幼苗(5-7片葉)為材料，研究了陰雨季節(jié)中兩頭補(bǔ)光對(duì)幼苗期非洲菊生長(zhǎng)及其后期開(kāi)花的影響。所謂“兩頭補(bǔ)光”即早晨和傍晚補(bǔ)光，補(bǔ)光時(shí)間設(shè)置為每天早上6:0(T8:00和下午17:0(Tl9:00，使用紅藍(lán)比例為2:1的組合光，補(bǔ)光光強(qiáng)為100 μ mol πΓ2 s—1。這樣既能避開(kāi)正午的強(qiáng)光，又能通過(guò)提前啟動(dòng)光合作用的酶的活性，來(lái)提高非洲菊幼苗的光合作用，從而使非洲菊幼苗提前向成熟期轉(zhuǎn)變。結(jié)果表明，對(duì)照相比，經(jīng)補(bǔ)光處理45天后的非洲菊幼苗提前4天抽蕾。而且，幼苗經(jīng)補(bǔ)光后，非洲菊花序的品質(zhì)均有所提高，尤其是非洲菊花梗的粗細(xì)。非洲菊幼苗在補(bǔ)光處理后，其成品花的花梗明顯變粗。而且，該方法較傳統(tǒng)補(bǔ)光方法更為節(jié)能。
[0040]優(yōu)選地，所述補(bǔ)充光的波長(zhǎng)范圍在400_700nm之間；所述補(bǔ)充光由紅光和藍(lán)光以約2:1的光強(qiáng)比例構(gòu)成。400-700nm之間的光譜對(duì)植物的光合作用起著最主要的貢獻(xiàn)，因此，使用此光譜范圍內(nèi)的補(bǔ)充光對(duì)非洲菊花序進(jìn)行補(bǔ)光，能夠有效地利用補(bǔ)充光進(jìn)行光合作用。使用紅光和藍(lán)光以約2:1的光強(qiáng)比例構(gòu)成所述補(bǔ)充光，能夠簡(jiǎn)單地僅利用兩種顏色的光源來(lái)滿足非洲菊光合作用的需求，而不必使用連續(xù)光譜或更多顏色的光源。
[0041]優(yōu)選地，所述補(bǔ)充光的光源為L(zhǎng)ED。LED的發(fā)光效率高，且具有穩(wěn)定的工作特性，因此使用LED作為光源能夠進(jìn)一步節(jié)省能量，提供穩(wěn)定、可預(yù)期的光照。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)包括:光強(qiáng)傳感器，用于檢測(cè)非洲菊花序處的光強(qiáng)；光源，用于發(fā)射補(bǔ)充光；當(dāng)非洲菊花序在第2-3發(fā)育期之間(P2-P3)時(shí)，若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于180 μ mol πΓ2 s'則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序,使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于180 μ mol m_2 s—1 ;當(dāng)非洲菊花序在第3_4發(fā)育期之間(P3-P4)時(shí)，若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于220 μ mol πΓ2 s—1，則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序，使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于220 μ mol m_2 s—1。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)可以依據(jù)非洲菊的生長(zhǎng)狀態(tài)及外界環(huán)境光強(qiáng)的變化，結(jié)合非洲菊花序發(fā)育對(duì)光的需求，自動(dòng)運(yùn)算所需的補(bǔ)光量，實(shí)現(xiàn)對(duì)非洲菊的精確化、智能化補(bǔ)光。所述系統(tǒng)具有針對(duì)性好、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
[0044]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)中光源的優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)視圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)中光源的優(yōu)選實(shí)施例的俯視圖。
[0045]優(yōu)選地，光源100包括多個(gè)發(fā)射圓錐形光束的LED補(bǔ)光模組101，所述圓錐形光束的錐角為120° ;所述LED補(bǔ)光模組101以正方形陣列設(shè)置在距離非洲菊基部約85cm的高度，所述正方形陣列的周期為約120cm。
[0046]在非洲菊花序發(fā)育的過(guò)程中，其花梗是不斷伸長(zhǎng)的(如圖1所示)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，非洲菊花序發(fā)育的P2到P4期，是對(duì)光變化最敏感的時(shí)期，因此光源懸掛的位置必須超過(guò)P4期花梗的高度(35cm)，而保證LED組合光(紅色和藍(lán)色)發(fā)光均勻性的最小高度為50cm。因此，將LED補(bǔ)光模組安裝在距離非洲菊基部85cm的位置是最合適的。
[0047]由于非洲菊花序在第2-4發(fā)育期所需要的照射光強(qiáng)是隨著時(shí)間逐漸增加的，而非洲菊的花序高度也在此期間逐漸增加，因此以上述形式配置的光源能夠以均勻且隨著高度增加而增加的光強(qiáng)對(duì)非洲菊進(jìn)行照射。因此，即使不使用光強(qiáng)傳感器，也能夠在連續(xù)陰雨的天氣環(huán)境下自動(dòng)地滿足在第2-4發(fā)育期內(nèi)對(duì)非洲菊補(bǔ)光的光強(qiáng)要求。
[0048]如果使用發(fā)光角度為60°的LED補(bǔ)光模組，想達(dá)到發(fā)光角度為120°的補(bǔ)光模組的照射面積，則需懸掛在非洲菊基部的215cm的位置。若LED模組功率相同，那么發(fā)光角度120°的補(bǔ)光模組比60°的LED補(bǔ)光模組更節(jié)能。因?yàn)楣鈧鬏數(shù)木嚯x越遠(yuǎn)，能量損失越多。同時(shí)由于60°的LED補(bǔ)光模組排布更密集，因此不利于自然光的透過(guò)，不適合用于大棚設(shè)施補(bǔ)光。
[0049]優(yōu)選地，可以以如下形式來(lái)配置LED補(bǔ)光模組:將數(shù)顆LED紅藍(lán)燈珠集成在一個(gè)半徑3cm，角度為120的弧面上，通過(guò)燈罩上的鋸齒形勻光器，將LED光混合均勻后按120°的角度發(fā)射出去。其中LED集成弧面上的紅藍(lán)燈珠比例可以為7:3 (假設(shè)紅藍(lán)燈珠的發(fā)光強(qiáng)度相同)。
[0050]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)200由五部分組成:電源驅(qū)動(dòng)201、光強(qiáng)傳感器202、中央控制器203、LED補(bǔ)光模組204、操作界面205。其中電源驅(qū)動(dòng)201負(fù)責(zé)為整個(gè)系統(tǒng)供電，分別提供5V、12V兩種供電電壓；中央控制器203負(fù)責(zé)接收由光強(qiáng)傳感器202傳入的數(shù)字信號(hào)，按照操作界面205設(shè)定的參數(shù)運(yùn)算出LED補(bǔ)光模組204所需給出的光強(qiáng)大小，并將光強(qiáng)大小轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳出至LED補(bǔ)光模組204和顯示界面206 ;光強(qiáng)傳感器202能實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境中光強(qiáng)的大小，并將檢測(cè)到的光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳入中央控制器203 ;LED補(bǔ)光模組204可根據(jù)中央控制器203給出的數(shù)字信號(hào)，自動(dòng)改變光強(qiáng)的大小，從而實(shí)現(xiàn)定量精確補(bǔ)光；操作界面205負(fù)責(zé)顯示檢測(cè)結(jié)果，操作鍵盤(pán)207具有參數(shù)輸入的功能。
[0051]盡管在以上的優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)由五部分組成，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，可以例如將電源驅(qū)動(dòng)、中央控制器、LED補(bǔ)光模組集成為光源模塊，且可以省略操作界面。
[0052]本發(fā)明根據(jù)外界環(huán)境中光強(qiáng)的變化以及非洲菊花序發(fā)育的階段自動(dòng)調(diào)整光源給出的補(bǔ)光量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)非洲菊的智能化、低功耗補(bǔ)光，以提高非洲菊花序的品質(zhì)。
[0053]盡管已經(jīng)結(jié)合一些實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不預(yù)期限于本文闡述的特定形式。相反地，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書(shū)限制。此外，雖然特征可能看起來(lái)結(jié)合特定實(shí)施例而被描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，依照本發(fā)明可以組合所描述的實(shí)施例的各種不同的特征。在權(quán)利要求書(shū)中，措詞包括/包含并沒(méi)有排除其他元件或步驟的存在。
[0054]此外，盡管單獨(dú)地被列出，但是多個(gè)裝置、元件或方法步驟可以由例如單個(gè)單元或處理器實(shí)現(xiàn)。此外，盡管單獨(dú)的特征可以包含于不同的權(quán)利要求中，但是這些特征可能地可以有利地加以組合，并且包含于不同的權(quán)利要求中并不意味著特征的組合不可行和/或不是有利的。此外，特征包含于一種權(quán)利要求類別中并不意味著限于該類別，而是表示該特征同樣可適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于其他權(quán)利要求類別。此外，單數(shù)引用并沒(méi)有排除復(fù)數(shù)。因此，對(duì)于“一”、“一個(gè)”、“第一”、“第二”等等的引用并沒(méi)有排除復(fù)數(shù)。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記僅僅為了解釋實(shí)例而被提供，不應(yīng)當(dāng)以任何方式被視為限制了權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的方法，所述方法包括: 當(dāng)非洲菊花序在第2-3發(fā)育期之間時(shí)，若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于180 μ mo I πΓ2 s—1，則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序，使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于ISOymol πΓ2 s—1 ;當(dāng)非洲菊花序在第3-4發(fā)育期之間時(shí),若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于220μηιο1 πΓ2 s'則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序，使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于220 μ mol πΓ2 s—1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在每日6至18時(shí)之間，利用所述補(bǔ)充光照射非洲菊花序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在陰雨季節(jié)，利用所述補(bǔ)充光照射非洲菊花序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在非洲菊的幼苗期，在每日6時(shí)至8時(shí)之間以及17時(shí)至19時(shí)之間，若非洲菊表面的光強(qiáng)低于lOOymol m_2 s—1，則利用補(bǔ)充光照射非洲菊，使得非洲菊表面的光強(qiáng)等于100 μ mol πΓ2 s'
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述補(bǔ)充光的波長(zhǎng)范圍在400-700nm 之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的方法,其特征在于,所述補(bǔ)充光由紅光和藍(lán)光以約2:1的光強(qiáng)比例構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述補(bǔ)充光的光源為L(zhǎng)ED。
8.一種對(duì)非洲菊進(jìn)行補(bǔ)光的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 光強(qiáng)傳感器，用于檢測(cè)非洲菊花序處的光強(qiáng)； 光源，用于發(fā)射補(bǔ)充光； 當(dāng)非洲菊花序在第2-3發(fā)育期之間時(shí)，若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于180 μ mol πΓ2 s—1，則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序，使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于180 μ mol πΓ2 s—1 ;當(dāng)非洲菊花序在第3-4發(fā)育期之間時(shí),若非洲菊花序處的光強(qiáng)低于220 μ mol πΓ2 s'則利用補(bǔ)充光照射非洲菊花序，使得非洲菊花序處的光強(qiáng)等于220 μ mol πΓ2 s—1。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，在每日6至18時(shí)之間，利用所述補(bǔ)充光照射非洲菊花序。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，在陰雨季節(jié)，利用所述補(bǔ)充光照射非洲菊花序。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，在非洲菊的幼苗期，在每日6時(shí)至8時(shí)之間以及17時(shí)至19時(shí)之間，若非洲菊表面的光強(qiáng)低于lOOymol m_2 s—1，則利用補(bǔ)充光照射非洲菊，使得非洲菊表面的光強(qiáng)等于100 μ mol πΓ2 s'
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)充光的波長(zhǎng)范圍在400-700nm 之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-11之一所述的系統(tǒng),其特征在于,所述補(bǔ)充光由紅光和藍(lán)光以約2:1的光強(qiáng)比例構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求8-11之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源為L(zhǎng)ED。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源包括多個(gè)發(fā)射圓錐形光束的LED補(bǔ)光模組，所述圓錐形光束的錐角為120° ;所述LED補(bǔ)光模組以正方形陣列設(shè)置在距離非洲菊基部約85cm的高度，所述正方形陣列的周期為約120cm。
【文檔編號(hào)】A01G7/04GK104335830SQ201310341177
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】任彥, 符敏, 王小菁, G.卓, G-E.奧納, 彭建宗 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司