[發(fā)明專利]LED在植物栽培中的應(yīng)用

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110220279.0
• 申請(qǐng)日: 2011-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN102415300A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高亦珂;李盟;張啟翔;程堂仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A01G9/20
• 分類號(hào): A01G9/20;F21V21/104;F21Y101/02
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王加嶺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物生長用的新型光源。

背景技術(shù)

溫室可以給植物創(chuàng)造一個(gè)容易控制的適宜小環(huán)境，盡可能使植物不受季節(jié)和環(huán)境的影響。溫室栽培技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在植物栽培的各個(gè)領(lǐng)域，例如在冬季我們?nèi)匀豢梢猿缘叫迈r的蔬菜，這就是利用溫室進(jìn)行反季節(jié)蔬菜栽培的結(jié)果。另外，采用溫室栽培技術(shù)還可栽培不同緯度的植物，例如大多數(shù)植物園中都有溫室栽培的各種觀賞植物。

長期以來溫室植物生長多采用自然光，但由于溫室結(jié)構(gòu)及材料對(duì)太陽光照有損耗，或者由于季節(jié)原因使得日光照時(shí)間過短，因此常需要人工補(bǔ)光。目前常用的補(bǔ)光光源為普通熒光燈以及高壓鈉燈等。它們普遍存在壽命短、發(fā)熱量大以及發(fā)光效率不理想等缺點(diǎn)。并且，植物對(duì)這些光源的利用率低，50％以上的光照是無效光照，不能被植物有效利用，大大浪費(fèi)了能源。

LED(Light?Emitting?Diode)，發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光，與傳統(tǒng)的人工光源相比，具有光電轉(zhuǎn)換率高、體積小、壽命長、波長固定、光強(qiáng)可調(diào)、發(fā)熱量低等特點(diǎn)。LED早期主要用作儀器儀表的指示光源，后來各種光色的LED在交通信號(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。然而，目前還沒有發(fā)現(xiàn)將LED作為植物栽培用光源的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供LED在植物栽培中的應(yīng)用。

植物光合作用的波長范圍主要集中在400nm到700nm之間。在光源的可見光譜中(380nm-760nm)中，植物吸收的光約占生理輻射光的60％-65％，主要為610nm-720nm的紅橙光。

發(fā)明人嘗試通過不同紅藍(lán)光配比的LED燈管式排列組合來得到植物高效利用的光源。結(jié)果表明，采用紅光與藍(lán)光比為6∶4～8∶2時(shí)，植物利用的效率較高，優(yōu)選紅光與藍(lán)光比為7∶3。光照強(qiáng)度控制在40---100-μmol·m^-2·s^-1，優(yōu)選為60--80μmol·m^-2·s^-1。

本發(fā)明中所述的紅光是指波長為640nm的光波，所述藍(lán)光為波長450nm的光波。

本發(fā)明所述的LED在植物栽培中的應(yīng)用，優(yōu)選為在溫室植物栽培中的應(yīng)用，但不限于此，例如還可以作為露天植物栽培的光源。

本發(fā)明還提供一種用LED作為補(bǔ)光光源的植物栽培方法，該方法結(jié)合日光光譜和光照強(qiáng)度，通過控制LED的光照強(qiáng)度和紅藍(lán)光的配比，達(dá)到植物栽培的最佳光照。

本發(fā)明還提供一種用于植物栽培的LED補(bǔ)光架，包括架體，在架體上端具有一個(gè)用于懸掛LED燈管的懸掛板，在所述懸掛板的下面懸掛有LED燈管。所述LED燈管與一控制器相連，所述控制器控制CCFL燈管的開關(guān)和光照強(qiáng)度。此外，所述懸掛板和/或LED燈管的高度可調(diào)，尤其是每只LED燈管的高度單獨(dú)可調(diào)。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、由于LED相比傳統(tǒng)光源，其光電轉(zhuǎn)化率高，有效光照高，壽命長，因此可以節(jié)約能源，降低成本；

2、由于LED體積小，為冷光源，不產(chǎn)生熱量，因此可以縮短補(bǔ)光植物間的距離，提高補(bǔ)光效果，還可以提高單位面積的栽培量，從而提高空間利用率，此外，由于LED不產(chǎn)生熱量，因此能降低基質(zhì)蒸發(fā)干燥速度；

3、可采用燈管形式的LED，不同紅藍(lán)光配比和白光可以滿足不同植物的不同光源需求。有利于提高能源的利用。

附圖說明

圖1是鳶尾一年生苗生長量觀測(cè)結(jié)果，其中A：馬藺♀×西伯利亞鳶尾‘Lichterfeldius’♂；B：西藏鳶尾♀×黃菖蒲♂；

圖2是LED補(bǔ)光與幼苗與對(duì)照(右側(cè)花盆)，其中A：馬藺♀×西伯利亞鳶尾‘Lichterfeldius’♂；B：西藏鳶尾♀×黃菖蒲♂；

圖3是本發(fā)明LED補(bǔ)光架的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4是圖3的仰視圖；

圖5是圖3的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍。

若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。

實(shí)施例1：鳶尾LED光源促成栽培試驗(yàn)