一種移動(dòng)式補(bǔ)光方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種移動(dòng)式補(bǔ)光方法，通過(guò)在溫室頂部構(gòu)建滑索和移動(dòng)電機(jī)，將補(bǔ)光燈架在滑索上，使補(bǔ)光燈可以來(lái)回移動(dòng)；將一天分為A時(shí)段和B時(shí)段兩個(gè)時(shí)段，A時(shí)段為8:00-16:00，B時(shí)段為16:00-第二天8:00；B時(shí)段不補(bǔ)光，在A時(shí)段，當(dāng)溫室內(nèi)輻射低于設(shè)定值時(shí)，所述補(bǔ)光燈開(kāi)始補(bǔ)光，此時(shí)所述電機(jī)開(kāi)啟，在所述電機(jī)的牽引下所述補(bǔ)光燈以0.1-0.4米/秒的速度在所述滑索上來(lái)回移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室作物的補(bǔ)光；所述溫室作物補(bǔ)光的時(shí)間間隔為1-4分鐘。其原理是利用作物光合過(guò)程中對(duì)光需求的不同進(jìn)行補(bǔ)光，即在光反應(yīng)階段補(bǔ)光，在暗反應(yīng)階段不補(bǔ)光。本發(fā)明可提高補(bǔ)光中單盞燈的利用效率、減少補(bǔ)光能耗和減少對(duì)補(bǔ)光設(shè)備的投入、降低溫室運(yùn)營(yíng)成本，可應(yīng)用于溫室作物的補(bǔ)光。
【專利說(shuō)明】一種移動(dòng)式補(bǔ)光方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于設(shè)施園藝栽培領(lǐng)域，具體涉及溫室作物補(bǔ)光技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前我國(guó)已成為設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，面積和產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一。但溫室內(nèi)的光照以自然光為主且利用率較低。光照與溫室作物的生長(zhǎng)關(guān)系密切，最大限度的捕獲光能，充分發(fā)揮植物的光合作用潛力，將直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益。近年來(lái)，溫室大棚生產(chǎn)普遍采用反季節(jié)生產(chǎn)，由于冬春光照弱，造成作物生長(zhǎng)緩慢，產(chǎn)量低，因此急需進(jìn)行補(bǔ)光。
[0003]目前現(xiàn)有的補(bǔ)光措施通常是在溫室上方安裝補(bǔ)光燈，通過(guò)光照控制點(diǎn)啟動(dòng)補(bǔ)光燈對(duì)溫室作物進(jìn)行補(bǔ)光。即當(dāng)溫室內(nèi)光照低于某一定值或者某一范圍時(shí)，開(kāi)啟補(bǔ)光燈進(jìn)行補(bǔ)光。當(dāng)溫室內(nèi)光照高于某一定值或者某一范圍時(shí)，關(guān)閉補(bǔ)光燈。溫室內(nèi)補(bǔ)光首先需要消耗大量的電能，其次要安裝大量的補(bǔ)光燈，這些都增加了溫室的運(yùn)營(yíng)成本，降低了溫室的經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]溫室作物對(duì)光的吸收，大部分用于作物的光合作用。作物的光合作用一般分為兩個(gè)階段，即光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段(或者碳反應(yīng)階段)；光反應(yīng)階段主要吸收光能，并將吸收的光能轉(zhuǎn)化為不穩(wěn)定的化學(xué)能，同時(shí)釋放氧氣；反應(yīng)時(shí)間很短，1-10微秒結(jié)束，主要受光照控制；暗反應(yīng)階段不需要光，主要功能是將二氧化碳在酶催化下合成糖，并將不穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能，反應(yīng)時(shí)間緩慢，一般需要2-6分鐘才能完成，主要受溫度控制。依據(jù)溫室作物光合作用過(guò)程中不同階段對(duì)光需求的不同，即在光反應(yīng)階段提供光照，在暗反應(yīng)階段不提供光照，本發(fā)明提出了一種基于移動(dòng)補(bǔ)光的方法，是單盞補(bǔ)光燈的作用面積擴(kuò)大為傳統(tǒng)補(bǔ)光方法的數(shù)倍，降低了補(bǔ)光的設(shè)備投入和補(bǔ)光能耗，為溫室生產(chǎn)的節(jié)能減排提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
[0005]關(guān)于溫室作物補(bǔ)光的專利申請(qǐng)較多，但大多研究?jī)A向于補(bǔ)光裝置的研究。例如中國(guó)專利“一種光源移行的溫室補(bǔ)光裝置”(申請(qǐng)?zhí)?201110450094.9)，公開(kāi)了一種可以在溫室內(nèi)左右移動(dòng)的補(bǔ)光光源；中國(guó)專利“一種植物智能補(bǔ)光的方法和設(shè)備”(申請(qǐng)?zhí)?201010529814.6)，公開(kāi)了一種可以依據(jù)作物需求調(diào)整溫室內(nèi)紅、藍(lán)光的補(bǔ)光方法和裝備；中國(guó)專利“一種溫室植物栽培的補(bǔ)光方法”(申請(qǐng)?zhí)?201010585819.0)，公開(kāi)了一種可以依據(jù)植物葉綠素a、b的吸收光譜以及葉綠素a/b比值的比值范圍對(duì)LED混光燈進(jìn)行陣列化布置的補(bǔ)光方法。中國(guó)專利“植物栽培智能補(bǔ)光方法及系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)?201110162508.8)公開(kāi)了一種依據(jù)作物需求梯度補(bǔ)光的方法和補(bǔ)光裝備。上述專利大多傾向于補(bǔ)光裝備研發(fā)；中國(guó)專利“一種光源自動(dòng)移行的溫室間歇性補(bǔ)光系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)?201110226107.4)公開(kāi)了一種可以左右移動(dòng)的補(bǔ)光設(shè)備，該專利也傾向于補(bǔ)光設(shè)備的研究，對(duì)如何在溫室內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)光并未涉及。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種移動(dòng)式補(bǔ)光方法，以實(shí)現(xiàn)在滿足溫室作物對(duì)光照需求的基礎(chǔ)上，盡可能提高補(bǔ)光中單盞燈的利用效率、減少補(bǔ)光能耗和減少對(duì)補(bǔ)光設(shè)備的投入、降低溫室運(yùn)營(yíng)成本。
[0007]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，依據(jù)作物光合作用過(guò)程中對(duì)光照需求的不同，設(shè)計(jì)了一種光源移動(dòng)的補(bǔ)光方法，所采用的具體技術(shù)方案如下:
一種移動(dòng)式補(bǔ)光方法，其特征在于:
通過(guò)在溫室頂部構(gòu)建滑索和移動(dòng)電機(jī)，將補(bǔ)光燈架在滑索上，使補(bǔ)光燈可以來(lái)回移動(dòng)；
將一天分為A時(shí)段和B時(shí)段兩個(gè)時(shí)段，A時(shí)段為8:00-16:00, B時(shí)段為16:00-第二天8:00 ；
B時(shí)段不補(bǔ)光，在A時(shí)段，當(dāng)溫室內(nèi)輻射值低于設(shè)定值時(shí)，所述補(bǔ)光燈開(kāi)始補(bǔ)光，此時(shí)所述電機(jī)開(kāi)啟，在所述電機(jī)的牽引下所述補(bǔ)光燈以0.1-0.4米/秒的速度在所述滑索上來(lái)回移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室作物的補(bǔ)光；所述溫室作物補(bǔ)光的時(shí)間間隔為1-4分鐘；所述設(shè)定值由溫室生產(chǎn)者依據(jù)作物特性而設(shè)定。
[0008]本發(fā)明提供的補(bǔ)光方法，其原理是利用作物光合過(guò)程中對(duì)光需求的不同進(jìn)行補(bǔ)光。即在光反應(yīng)階段補(bǔ)光，在暗反應(yīng)階段不補(bǔ)光。
[0009]本發(fā)明具有有益效果
本發(fā)明依據(jù)溫室作物光合作用中光反應(yīng)階段需要光，暗反應(yīng)階段不需要光特性，設(shè)計(jì)了一種光源移動(dòng)的補(bǔ)光方法。本發(fā)明提高了補(bǔ)光中單盞燈的利用效率，減少了補(bǔ)光設(shè)備的投入，降低了補(bǔ)光的能耗。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面以溫室栽培黃瓜為例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0011]首先在溫室頂部建立滑索和移動(dòng)電機(jī)，將補(bǔ)光燈安裝在滑索上。栽培系統(tǒng)中增加余液收集裝置。
[0012]其次，將一天分為A、B兩個(gè)時(shí)段，將一天分為A、B兩個(gè)時(shí)段，A時(shí)段為8:00-16:00，B時(shí)段為16:00-第二天8:00，其中B時(shí)段不補(bǔ)光，在A時(shí)段，當(dāng)溫室內(nèi)輻射低于設(shè)定值時(shí)，補(bǔ)光燈開(kāi)始補(bǔ)光時(shí)。當(dāng)溫室內(nèi)福射高于設(shè)定值，不補(bǔ)光。
[0013]然后，在A時(shí)段，當(dāng)溫室內(nèi)輻射低于設(shè)定值時(shí)，補(bǔ)光燈開(kāi)始補(bǔ)光時(shí)，開(kāi)啟電機(jī)，在電機(jī)的牽引下補(bǔ)光燈以0.1-0.4米/秒的速度來(lái)回移動(dòng)。作物照光時(shí)間間隔為1-4分鐘。
[0014]實(shí)施例1
以溫室黃瓜栽培補(bǔ)光為例:
進(jìn)行了不同補(bǔ)光系統(tǒng)的對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)間:2013年10月-12月；試驗(yàn)地點(diǎn):江蘇大學(xué)實(shí)驗(yàn)溫室東隔間；供試品種:戴多星。試驗(yàn)設(shè)計(jì):采用高壓鈉燈補(bǔ)光，傳統(tǒng)的補(bǔ)光方法共需高壓鈉燈8盞，本發(fā)明提供的補(bǔ)光方法需高壓鈉燈2盞，電機(jī)牽引下以0.1米/秒的速度移動(dòng)，溫室黃瓜照光時(shí)間間隔為4分鐘。并與傳統(tǒng)的補(bǔ)光方法為對(duì)照。測(cè)定項(xiàng)目:單株產(chǎn)量和總能耗。本發(fā)明補(bǔ)光方法和傳統(tǒng)的補(bǔ)光方法均采用當(dāng)溫室內(nèi)輻射值低于3000勒克斯時(shí)，補(bǔ)光燈開(kāi)始補(bǔ)光。當(dāng)溫室內(nèi)福射值高于10000勒克斯時(shí),停止補(bǔ)光。結(jié)果表明,傳統(tǒng)的補(bǔ)光方法的產(chǎn)量和本發(fā)明提供的補(bǔ)光方法的產(chǎn)量之間差異不顯著。本發(fā)明提供的補(bǔ)光方法的能耗比傳統(tǒng)的補(bǔ)光方法的能耗降低了 45%。
[0015]實(shí)施例2
以溫室番爺栽培補(bǔ)光為例:
進(jìn)行了不同補(bǔ)光系統(tǒng)的對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)間:2013年10月-12月；試驗(yàn)地點(diǎn):江蘇大學(xué)實(shí)驗(yàn)溫室西隔間；供試品種:TRUST FI。試驗(yàn)設(shè)計(jì):采用高壓鈉燈補(bǔ)光，傳統(tǒng)的補(bǔ)光方法共需高壓鈉燈8盞，本發(fā)明提供的補(bǔ)光方法需高壓鈉燈2盞，電機(jī)牽引下以0.4米/秒的速度移動(dòng)，溫室番茄照光時(shí)間間隔為I分鐘。并與傳統(tǒng)的補(bǔ)光方法為對(duì)照。測(cè)定項(xiàng)目:單株產(chǎn)量和總能耗。本發(fā)明補(bǔ)光方法和傳統(tǒng)的補(bǔ)光方法均采用當(dāng)溫室內(nèi)輻射值低于4000勒克斯時(shí)，開(kāi)始補(bǔ)光。當(dāng)溫室內(nèi)福射值高于10000勒克斯時(shí),停止補(bǔ)光。結(jié)果表明，傳統(tǒng)的補(bǔ)光方法的產(chǎn)量和本發(fā)明提供的補(bǔ)光方法的產(chǎn)量之間差異不顯著。本發(fā)明提供的補(bǔ)光方法的能耗比傳統(tǒng)的補(bǔ)光方法的能耗降低了 38%。
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)式補(bǔ)光方法，其特征在于: 通過(guò)在溫室頂部構(gòu)建滑索和移動(dòng)電機(jī)，將補(bǔ)光燈架在滑索上，使補(bǔ)光燈可以來(lái)回移動(dòng)； 將一天分為A時(shí)段和B時(shí)段兩個(gè)時(shí)段，A時(shí)段為8:00-16:00, B時(shí)段為16:00-第二天8:00 ； B時(shí)段不補(bǔ)光，在A時(shí)段，當(dāng)溫室內(nèi)輻射值低于設(shè)定值時(shí)，所述補(bǔ)光燈開(kāi)始補(bǔ)光，此時(shí)所述電機(jī)開(kāi)啟，在所述電機(jī)的牽引下所述補(bǔ)光燈以0.1-0.4米/秒的速度在所述滑索上來(lái)回移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室作物的補(bǔ)光；所述溫室作物補(bǔ)光的時(shí)間間隔為1-4分鐘；所述設(shè)定值由溫室生產(chǎn)者依據(jù)作物特性而設(shè)定。
【文檔編號(hào)】A01G9/20GK104472273SQ201410782354
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】倪紀(jì)恒, 胡永光, 毛罕平 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)