植物栽培系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開(kāi)內(nèi)容涉及一種用于控制植物的生長(zhǎng)的植物栽培系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)上，已知有一種植物栽培方法，其中，通過(guò)向植物照射從人造光源發(fā)出的光來(lái) 控制植物的生長(zhǎng)。作為一個(gè)示例，已知了一種方法，其中，通過(guò)在植物的光周期中的光照階 段的開(kāi)始和/或結(jié)束向植物照射紅光和遠(yuǎn)紅外光的混合光而使植物受到短日處理（例如參 見(jiàn)日本待審專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2009-136155)。
[0003] 作為另一個(gè)不例，已知有一種方法，其中，在日落后的1到3個(gè)小時(shí)中向前子科植 物（具體而言，番茄）照射紅光和遠(yuǎn)紅外光的至少之一，以便獲得高糖番茄（例如參見(jiàn)日本 待審專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2007-282544)。
[0004] 然而，在日本待審專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2009-136155中公開(kāi)的方法不一定能夠促進(jìn) 植物的生長(zhǎng)，盡管它們加快了植物的開(kāi)花時(shí)間。此外，該方法沒(méi)有考慮植物的花芽分化。而 且，工作人員難以在視覺(jué)上辨認(rèn)植物，這導(dǎo)致低工作效率。
[0005] 在日本待審專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2007-282544中公開(kāi)的方法不一定能夠促進(jìn)植物的 生長(zhǎng)，盡管它們?cè)龃罅酥参锏奶呛俊４送?，該方法局限于茄子科植物，不一定能適用于其 他植物。而且，該方法也沒(méi)有考慮植物的花芽分化。另外，工作人員難以在視覺(jué)上辨認(rèn)植物， 這導(dǎo)致低工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于以上，本公開(kāi)內(nèi)容提供了一種植物栽培系統(tǒng)，能夠在對(duì)花芽分化沒(méi)有較大影 響的情況下，有效地促進(jìn)植物（農(nóng)作物）的生長(zhǎng)，并且能夠改善植物的能見(jiàn)度，并最終提高 工作效率。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種植物栽培系統(tǒng)，包括：第一光源，所述第一光 源被配置為以具有在380nm到560nm范圍中的峰值波長(zhǎng)和在560nm到680nm范圍中的峰值 波長(zhǎng)的光來(lái)照射植物；第二光源，所述第二光源被配置為以具有在685nm到780nm范圍中的 峰值波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅外光來(lái)照射植物；控制單元，所述控制單元被配置為控制所述第一光源和 所述第二光源以執(zhí)行各自的照射操作；及時(shí)間設(shè)置單元，所述時(shí)間設(shè)置單元被配置為設(shè)置 第一時(shí)間區(qū)和第二時(shí)間區(qū)，在第一時(shí)間區(qū)中，所述控制單元控制所述第一光源執(zhí)行第一光 源的照射操作，在第二時(shí)間區(qū)中，所述控制單元控制所述第二光源執(zhí)行第二光源的照射操 作。第一時(shí)間區(qū)的范圍從日落前的第一預(yù)定時(shí)間到日落后的第二預(yù)定時(shí)間，第二時(shí)間區(qū)在 第一光源完成其照射操作后開(kāi)始。
[0008] 此外，第二預(yù)定時(shí)間可以是日落后2小時(shí)。
[0009] 此外，第二時(shí)間區(qū)可以在第一光源一完成其照射操作后就開(kāi)始。
[0010] 此外，第一光源和第二光源可以容納在單個(gè)容器中。
[0011] 此外，第二光源發(fā)出輻照度大于等于〇.〇2W/m2且每天的累計(jì)輻照度大于等于 0. 2kJ/m2的遠(yuǎn)紅外光。
[0012] 借助這個(gè)配置，在第一時(shí)間區(qū)中以從第一光源發(fā)出的光照射植物，第一時(shí)間區(qū)的 范圍從日落前的第一預(yù)定時(shí)間到日落后的第二預(yù)定時(shí)間。此后，以從第二光源發(fā)出的遠(yuǎn)紅 外光照射植物。這可以在對(duì)植物的花芽分化沒(méi)有較大影響的情況下，有效地促進(jìn)植物的生 長(zhǎng)。此外，以具有380nm到560nm的波長(zhǎng)范圍的光照射植物。因此，與僅以紅光和/或遠(yuǎn)紅 外光照射植物的情況相比，可以改善植物的能見(jiàn)度并提高工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 附圖僅示例性而非限制性地示出了根據(jù)本文教導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式。在附圖 中，相似的參考標(biāo)記指代相同或相似的單元。
[0014]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的植物栽培系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0015]圖2顯示了從在植物栽培系統(tǒng)中使用的第一光源和第二光源發(fā)出的光的光譜特 性。
[0016] 圖3是顯示容納在單個(gè)容器中的第一光源和第二光源的透視圖。
[0017] 圖4是顯不第一光源和第二光源相對(duì)于植物的布置的側(cè)面圖。
[0018] 圖5是顯不第一光源和第二光源相對(duì)于植物的布置的平面圖。
[0019]圖6是顯示在利用植物栽培系統(tǒng)的示例中的第一光源和第二光源的光照射模式 的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 現(xiàn)在將參考圖1至6來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的植物栽培系統(tǒng)。本植物栽 培系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為在諸如全封閉植物幼苗生產(chǎn)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)乙烯溫室或玻璃溫室的設(shè)施栽培或 者室外栽培中促進(jìn)植物（具體而言，有花植物）的生長(zhǎng)。
[0021] 如圖1所示的，植物栽培系統(tǒng)10包括第一光源1、第二光源2、被配置為控制第一 光源1和第二光源2,以執(zhí)行各自的照射操作的控制單元3,以及被配置為設(shè)置時(shí)間區(qū)的時(shí) 間設(shè)置單元4,在時(shí)間區(qū)中，控制單元3控制第一光源1和第二光源2,以執(zhí)行各自的照射操 作。控制單元3通過(guò)各自的電線5電連接到第一光源1、第二光源2和時(shí)間設(shè)置單元4。第 一光源1和第二光源2共同容納在單個(gè)容器中（例如參見(jiàn)圖3)，以便以從第一光源1和第 二光源2發(fā)出的光照射種植在田埂F中的植物P。
[0022] 如圖2所示的，從第一光源1發(fā)出的光（由實(shí)線和單點(diǎn)劃線表示）具有在380nm 到560nm范圍中的峰值波長(zhǎng)和在560nm到680nm范圍中的峰值波長(zhǎng)。在第一光源1由日光 LED構(gòu)成的情況下，第一光源1發(fā)出例如日光白光（由實(shí)線表不），其包括具有約在455nm 的峰值波長(zhǎng)的藍(lán)光和約在580nm的峰值波長(zhǎng)的綠一黃一紅光。在第一光源1由暖白色LED 構(gòu)成的情況下，第一光源1發(fā)出例如暖白光（由單點(diǎn)劃線表不），其包括具有約在460nm的 峰值波長(zhǎng)的藍(lán)光和約在600nm的峰值波長(zhǎng)的綠一黃一紅光。第一光源1不限于日光LED和 暖白色LED，而可以由例如結(jié)合了截止濾光片的HID燈（例如高壓鈉燈、氙氣燈等）、或者冷 白色熒光燈或者白熾燈構(gòu)成，截止濾光片截止了具有680nm或更大的波長(zhǎng)的光。
[0023] 從第二光源2發(fā)出的光（由虛線和雙點(diǎn)劃線表示）是在685nm到780nm范圍中具 有峰值波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅外光。在第二光源2由遠(yuǎn)紅外LED構(gòu)成的情況下，第二光源2發(fā)出例如 具有約在735nm的峰值波長(zhǎng)的光（由虛線表示）。在第二光源2由遠(yuǎn)紅外熒光燈構(gòu)成的情 況下，第二光源2發(fā)出例如具有約在740nm的峰值波長(zhǎng)的光（由雙點(diǎn)劃線表不）。第二光源 2不限于遠(yuǎn)紅外LED和遠(yuǎn)紅外熒光燈，而可以由例如結(jié)合了透射濾光片的遠(yuǎn)紅外EL元件、 HID燈、或者白熾燈構(gòu)成，透射濾光片透射具有685nm或更大的波長(zhǎng)的光。
[0024] 優(yōu)選地，第一光源1以0.01W/m2或更大的輻照度圍繞植物P照射光。在第一光 源1由日光LED構(gòu)成的情況下，具有在380nm到579nm范圍中的波長(zhǎng)的光的輻照度與具有 在580nm到680nm范圍中的波長(zhǎng)的光的輻照度的比成為約3:1。在第一光源1由暖白色 LED構(gòu)成的情況下，這個(gè)比成為約1:1。優(yōu)選地，第二光源2以0.02W/m2或更大的輻照度和 0. 2kJ/m2或更大的每天累計(jì)輻照度圍繞植物P照射光。通過(guò)使用測(cè)光表"Li-250"和傳感 器"Li-200SA"來(lái)測(cè)量輻照度，二者都由Leica制造。
[0025] 回來(lái)參考圖1，控制單元3具有微機(jī)、繼電器、開(kāi)關(guān)等。此外，控制單元3包括調(diào)光 器，用于調(diào)整從第一光源1和第二光源2中的每一個(gè)發(fā)出的光的輻照度。調(diào)光器包括例如 光控制器，電控制從第一光源1和第二光源2中的每一個(gè)發(fā)出的光的輻照度。
[0026] 時(shí)間設(shè)置單元4包括計(jì)時(shí)器、微機(jī)等。時(shí)間設(shè)置單元4基于由用戶輸入的預(yù)設(shè)時(shí) 間來(lái)為第一光源1和第二光源2中的每一個(gè)設(shè)置時(shí)間區(qū)，以執(zhí)行相應(yīng)的照射操作。具體而 言，時(shí)間設(shè)置單元4設(shè)置第一和第二時(shí)間區(qū)，以使得第一光源1在第一時(shí)間區(qū)中執(zhí)行其照射 操作，第一時(shí)間區(qū)的范圍從日落前的第一預(yù)定時(shí)間（例如1小時(shí)）到日落后的第二預(yù)定時(shí) 間（例如2小時(shí)），并使得第二光源2在第一光源1的照射操作完成后的第二時(shí)間區(qū)中的3 小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間中執(zhí)行其照射操作。就是說(shuō)，時(shí)間設(shè)置單元4被配置為設(shè)置第一時(shí)間區(qū)，在 其中，控制單元控制第一光源1執(zhí)行其照射操作，和第二時(shí)間區(qū)，在其中，控制單元控制第 二光源2執(zhí)行其照射操作。此外，第一時(shí)間區(qū)的范圍從日落前的第一預(yù)定時(shí)間到日落后的 第二預(yù)定時(shí)間，第二時(shí)間區(qū)在第一光源完成其照射操作后開(kāi)始。在稍后說(shuō)明的示例中，時(shí)間 設(shè)置單元4設(shè)置第二時(shí)間區(qū)，以使得第一光源1的照射操作一完成，第二光源2就開(kāi)始其照 射操作。但在來(lái)自第一光源1的光照射與來(lái)自第二光源2的光照射之間可以存在約30分 鐘的時(shí)間間隔。
[0027] 時(shí)間設(shè)置單元4