一种促进植物生长的方法与一种光量累积计算装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种促进植物生长的方法，其包括：(a)置放一具调整或保留光谱波长为500纳米以下(区段A)、500-630纳米(区段B)和630纳米以上(区段C)的透光材料于光源和植物光合作用受体间；及(b)当光经过透光材料后，区段B的照度或光子通量密度低于区段A或区段C。本发明专利技术亦提供一种光量累积计算装置及方法，包含：(a)一光谱感测单元；(b)一光谱多波段设定模块；(c)一光量累积计算模块；(d)一资料处理单元；及(e)一控制单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术系关于一种促进植物生长的方法。本专利技术亦关于一种光量累积计算装置及方法。
技术介绍
光合作用是由植物与其他自营性生物将光能转换(通常来自太阳)成可用于提供生物体活动的燃料的化学能的过程。在此过程中，碳水化合物，如醣系从二氧化碳和水合成而来。氧气也被释放，主要是作为废弃物。大多数植物、大多数藻类和蓝绿藻进行光合作用的程序，被称为光合自营生物。光合作用维持大气中的氧气含量和提供了地球上所有生命所需的大部分能量(除了化学营养性生物外，它通过氧化化学反应获得能量)。尽管光合作用在不同的物种中进行不同的处理，此过程总是起始于当来自光的能量被称为反应中心的蛋白质(包含绿色叶绿素色素)所吸收。在植物中，这些蛋白质被保持在称为叶绿体(在叶子细胞中存在最大量，而在细菌中则是埋于细胞膜中)的胞器中。在这些光依赖性反应中，一些能量被用于从合适的物质，例如水夺去电子。这产生了氧气和氢离子，其被转移到一个称为菸硷醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)的化合物，使其还原成NADPH。更多的光能量被转移到化学能中以生成三磷酸腺苷(ATP)，细胞的「能量货币」。光有三个基本面向：光照期间、光量和光质。光照期间为光周期或在每24小时内连续光照的时数。光周期调节许多温室作物的开花，且是简单的关于每天的光照时数以及黑暗的时数。光量为能够执行光合作用的光粒子(称为光子)数目。光量是更复杂的，因为它可以以两种方式来测定：光的即时量(光强度)和光的每日传递累积量(日累积光量)。光量可以不同的单位来测量，包括尺烛光(foot-candles)、勒克斯(lux)、瓦(Watts)、微摩尔·米-2·S-1(μmol·m-2·s-1)和摩尔·米-2·d-1(mol·m-2·d-1)。当用于植物生长时后两个单位是优选的，因为它们量化植物进行光合作用的能力，(分别基于即时和每日)。光粒子具有不同的能量。每个光粒子的能量是由它的波长来决定。光粒子在每个波长的相对数量描述了光的第三个面向—光质。换句话说，光质是指光的光谱分布或从光源发射的蓝色、绿色、红色、远红和其它部分的光谱的光子的相对数量。这其中一些部分是可见的，而其他则不是。植物对于光与暗周期的相对长度以及光的强度和品质产生反应。人造光已被广泛使用于在不同条件下控制植物生长的过程。植物在所需要的光方面相异；一些茁壮成长于阳光下，其他在阴凉处生长最好。大多数植物在自然或人造光下能够生长。人造光可以通过以下方式使用：当需要提高植物生长时提供高强度的光、延长自然日光的时间或提供暗期中断以维持植物处于长日照条件。对于植物来说，光是能量和信息的来源。它在光合作用中做为能量且它提供植物关于其所需如发芽、长到一定大小或形状、诱导保护性物质、开花以及何时从营养生长转换的环境的重要资讯。植物对于光的品质、强度、持续期间和方向做出反应。除了人类可见的光(380纳米～780纳米)外，植物也使用其它辐射。400纳米～700纳米波长范围内被称为「光合作用有效辐射」或PAR。植物所需的光多在该范围内，但对于最佳生长的结果，紫外光(280纳米～400纳米)和/或远红光(700纳米～800纳米)可能是重要的。例如，远红光对于许多植物的开花是至关重要的。所有的光对于植物是不相等的，也就是说，一些区域比其它区域更重要。生长光或植物光系一种人工光源，通常为一种电光源，设计为通过发射适合进行光合作用的电磁光谱以刺激植物生长。生长光在没有自然光或在辅助光是必需的情形下被使用。例如，在冬季时的日光时间可能不足以使所需的植物生长，生长光被用于延长植物获得光照的时间。植物的生长和发育不仅受光强度的控制，同时也受光量的控制；此外照光的时间亦有所影响。光控制植物生长发育的过程系相当复杂。植物利用可见光行光合作用，利用红外光，特别是700～800纳米(nm)控制植物形态的发育(morphogenesis)，而紫外线可被生物蛋白质吸收引起伤害。这些反应的产生是经过三个主要受体系统(receptor system)。叶绿素a和b分别吸收640纳米和660纳米波长光进行光合作用，光敏素(Phytochrome)吸收660与730纳米波长光控制许多形态发生的反应；而黄素(flavin)吸收450纳米波长光引起趋光性(tropism)以及高能量光形态发生(high-energy photomorphogenesis)。附图说明图1显示本专利技术的实施例。图2显示光源通过蓝色透光材料的光谱变化。图3显示光源通过绿色透光材料的光谱变化。图4显示光源通过本专利技术的透光材料的光谱变化(A、B)及本专利技术的透光材料放置前后的变化(C)。图5显示本专利技术光量累积计算装置的方块示意图。图6显示本专利技术光量累积计算方法实施流程图。图7显示本专利技术光量累积计算装置所显示的全波段光量数据。图8显示本专利技术光量累积计算装置所显示的400纳米-450纳米波长的光量数据。图9显示本专利技术光量累积计算装置所显示的400纳米-450纳米波长随时间的光量累积数据。图10显示本专利技术光量累积计算装置所显示的分段波长的光量数据。专利技术摘要本专利技术提供一种促进植物生长的方法。本专利技术亦提供一种光量累积计算装置及方法。
技术实现思路
定义除非特别注明，「一(a)」或「一(an)」表示「一或多」。生长光试图提供一个类似于太阳的光谱，或者是提供一种更适合植物栽培所需要的光谱。经由不同色温与光谱从生长光输出以及改变灯的光输出(强度)以模仿户外的条件。取决于所培养的植物类型，栽培的阶段(例如，发芽/营养阶段或开花/结果阶段)以及植物所需的光周期，特定范围的光谱、发光效能和色温是可于特定植物和时段使用。开发适合植物生长的灯一直是本领域所努力的方向。在本专利技术中，申请人公开了一种用于刺激植物生长的简单方法。植物可以感知光线的方向、品质(波长)、强度和周期性。光诱导向光性、光形态形成、叶绿体分化和其他各种反应，如开花和发芽。光质主要由针对不同波长的光受体所感测。红色/远红光感受器被称为光敏色素。至少有2类蓝色光受体：隐色素(cryptochrome)辨识蓝色、绿色和UV-A光，而向光素(phototropin)感知蓝光。光质与植物发育的关系，揭示于G.H.M.Kronenberg的「Photo morphogenesis in Plant」(1986，Martinus Ni本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种促进植物生长的方法，其包括：(a)置放一具调整或保留光谱波长为500纳米以下(区段A)、500‑630纳米(区段B)和630纳米以上(区段C)的透光材料于光源和植物光合作用受体间；及(b)当光经过透光材料后，区段B的照度或光子通量密度低于区段A或区段C。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种促进植物生长的方法，其包括：
(a)置放一具调整或保留光谱波长为500纳米以下(区段A)、500-630
纳米(区段B)和630纳米以上(区段C)的透光材料于光源和植物光合作用受
体间；及
(b)当光经过透光材料后，区段B的照度或光子通量密度低于区段A
或区段C。
2.如权利要求1所述的方法，其中该光合作用受体系指叶绿素
a(Chlorophyll a)、叶绿素b(Chlorophyll b)或类胡萝卜素(Carotenoids)。
3.如权利要求1所述的方法，其中该光源系自然光源。
4.如权利要求1所述的方法，其另调整透光材料与植物的距离以调控生
长效率。
5.如权利要求4所述的方法，其中该透光材料与植物的距离系以植物光
合作用受体其作用的最佳温度、湿度、风速和光度为校正基数。
6.如权利要求1所述的方法，其中该透光材料系藉由控制其颜色及各颜
色的比例以调整或保留光谱波长。
7.如权利要求1所述的方法，其系用以缩短植物成长期。
8.如权利要求1所述的方法，其中该透光材料系指布料、编织网、纱网、
编织布、塑胶布、塑胶纸、隔热纸或不织布。
9.如权利要求8所述的方法，其中该透光材料系指塑胶布或编织网。
10.如权利要求1所述的方法，其中该透光材料系指短纤、剥离膜、
塑胶板、热塑性聚合物或模制物品。
11.如权利要求1所述的方法，其系使用于自然环境或温室。
12.一种光量累积计算装置，包含：
(a)一光谱感测单元，用以量测一光谱波长范围内的一光量数据；
(b)一光谱多波段设定模块，连接至该光谱感测单元，以对该光谱感
测单元在该光谱波长范围内进行全波段或多波段波长的设定；
(c)一光量累积计算模块，连接至该光谱感测单元，将经由该光谱感
测单元所量测的该光量数据累积计算成一累...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴炎东，
申请(专利权)人：吴炎东，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71