[發明專利]園藝照明裝置

有效

• 申請號: 201580038765.7
• 申請日: 2015-06-04
• 公開（公告）號: CN106714547B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: G-E.奧納;M.P.C.M.克里恩;E.M.范伊奇特;C.C.S.尼科勒
• 申請（專利權）人: 飛利浦燈具控股公司
• 主分類號: A01G7/04
• 分類號: A01G7/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫之剛;陳嵐

一種用于照射植物的園藝照明裝置包括具有多個照明元件的照明模塊。該照明模塊限于在多個離散模式下操作，這些模式通過以不同的預定組合從照明元件發射光而發射具有不同離散頻譜組成的光。這些模式包括配置有促進植物生長的頻譜的生長模式以及配置有操控植物的另一個生物過程的頻譜的至少一個操控模式，其中所述照明元件中的至少一個被布置成在生長模式和操控模式下均發射。所述裝置進一步包括控制器，其被布置成在所述多個離散模式之間切換照明模塊。

技術領域

本公開涉及園藝照明裝置，其用于照射一棵或多棵植物以便促進生長，并且以便也操控植物的一個或多個其他生物過程，例如開花或者抵抗疾病。

背景技術

植物使用光合作用過程將光、CO₂和H₂O轉化為碳水化合物（糖）。這些糖用來給代謝過程提供給養，并且過量的糖用于生物質形成。該生物質形成可以包括莖伸長、葉面積增加、開花和/或果實形成。負責光合作用的感光體是葉綠素。

除了光合作用之外，存在與輻射和植物之間的相互作用有關的至少三種其他類型的過程：光周期性、趨光性和光形態建成。光周期性是指植物必須感測和測量輻射的周期性（例如以便誘導開花）的能力。趨光性是指植物朝向或遠離輻射的生長運動。光形態建成是指響應于輻射的質量和/或數量的形態變化。

溫室中的人工照明當前用于促進植物生長，但是也用來操控植物發育中的某些其他過程，例如誘導開花。在強度和頻譜二者方面，對于這兩種類型的光照的要求是不同的。因此，人工照明可以在園藝照明中起到各種各樣的作用，這些作用主要落入兩組：生長以及操控除生長之外的其他生物過程。

生長光源是一種例如在溫室或者生長工廠中補充或者代替自然日光的光源。使用它是為了增加（例如西紅柿的）產量，在植物工廠中沒有日光的情況下允許作物生長和/或在作物價格更高時的秋季、冬季和春季時段期間延長作物生產。

另一方面，一種操控光源用來促進一棵或多棵植物的一個或多個其他生物過程。示例如下。

光周期照明利用了以下事實：光的每日持續時間對于許多植物而言是重要的。例如， LED燈可以用來延長日長（day length）以便控制開花，或者誘導其他光周期響應，例如以便打破像菊花和草莓那樣的呼吸植物的冬季休眠。例如，24小時周期中的亮暗時段的比值可以影響許多植物的綻放響應，并且借助于補充照明操縱該比值允許調整花的綻放時間和形態（例如厚度和長度）。

某些劑量的光也可以增加植物對疾病的抵抗力。例如，若干研究表明，夜間的低強度照明可以幫助植物增強其對疾病的系統抵抗力。光譜在這里也起到一定作用。

光譜也可以影響植物的形態發育。例如，已經證明，藍光的數量和/或百分比很大一部分負責緊湊植物架構（短節間距離和葉柄），而遠紅外光通過誘導莖伸長和更大的葉面積而具有相反的效果。

此外，光可以用來操控最終產品的營養物含量。例如，對于在沒有日光下生長的蔬菜而言，已經表明，收獲前操控光將增進營養物以便對于市場來說是最佳的。例如，葉狀蔬菜中硝酸鹽含量的降低可以通過在收獲前48小時應用高強度連續照明而獲得；花青素（沙拉的紅色著色）的增加可以通過應用強烈的藍色或UV光而獲得；并且利用強烈的紅色光對嫩綠的短期（3天）收獲前處理也增加植物化學物質。

關于光的波長，植物的主要光合作用活動發生在400-700nm波長范圍內，峰值出現在紅色（625-675nm）和藍色（425-475nm）區域內。400-700nm范圍內的輻射稱為光合有效輻射（PAR），并且負責植物生長。藍色光管控葉的形成，而紅色和遠紅外促進莖生長和開花（開花也強烈地取決于照明的定時，使得開花可以通過照明的適當定時進行誘導）。低積分通量的紅色光被證明增進植物對疾病的抵抗力。