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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农林业种植领域,尤其涉及一种激光调控植物生长趋势的方法。
技术介绍
1、近年来,近负荷地区的传统光伏电站建设面临着建设用地不足的情况。这为光伏产业和农业种植的跨界融合提供了机会。光伏发电与高效农业相结合,实现光伏与农业跨界融合,光伏农业应运而生。
2、作为一种新型跨界经营模式,光伏农业采用不同透光性的光伏电板或错位铺设、扩大光伏板安装部署间隙等方式,满足不同植物光合作用对阳光的需求,以实现“棚顶发电、棚下种植”双收益。通过土地流转等方式,规模化集聚土地资源,在不改变土地性质和使用属性的情况下,光伏电站与农业实现设施共享、成本共摊、增产增效的多赢局面,既可以解决光伏发电用地不足难题,也可以破解农业占地问题,使得光伏发电在我国人口密集地区规模化发展成为可能。
3、然而,在光伏农业存在显而易见的优势的同时,问题也很明显,最核心的问题就是光伏板的遮光问题,现有光伏板普遍遮光30~90%,导致棚内或板下光照不足,影响了植物的生长。而目前针对该问题,仍普遍停留在以补光的形式使得植物获得充足的光照以保持其生长。如我司在先研究的一种激光光伏种植方法cn116369083a,但是随着研究的深入,我司发现在光伏下种植实际有一个非常显著的特征,即光伏下种植本质上对于植物而言是一种减光的棚内或板下种植,而其具有的两个显著特征即:1、环境光照弱;2、棚内或板下环境稳定。而对此,早先认为影响了植物生长的主要因素是光照,但我司研发人员认为,实际光照不足是一方面,更重要的是光环境和其他小气候条件因素的协同配合,影响了植物内
4、并且在此基础上,通过更加细致的研究,本专利技术还将技术延伸至更加广泛的应用领域,使其不仅能够有效应用于光伏下种植,而是能够用于近乎所有半开放式、封闭式甚至于光照不足的全开放式的种植环境。
技术实现思路
1、为解决诸多半开放式或封闭式条件下种植所存在的光照不足,植物生长受限甚至停滞或死亡,以及目前研究普遍停留在仅解决光照的浅显表层阶段等问题,本专利技术提供了一种激光调控植物生长趋势的方法。
2、本专利技术的主要目的在于:
3、一、能够确保以低能耗的激光实现有效的激光补光调控植物生长;
4、二、研究小气候环境对于植物生长的影响并通过低能耗、高能量密度的激光协同配合小气候环境实现对植物生长过程的调控和促进;
5、三、能够协同多重主要小气候环境对植物的影响。
6、一种激光调控植物生长趋势的方法,
7、所述方法包括:
8、1)将激光光源按照一定的阵列分布形成均匀的激光光场;
9、所述激光光源中:
10、所述红色激光中心波长为645~665nm;
11、所述蓝色激光中心波长为435~455nm;
12、所述绿色激光中心波长为535~565nm。
13、2)根据种植地的小气候环境的影响因素对激光光场的光质、光强进行调整;
14、所述小气候环境的影响因素包括环境温度、相对湿度和环境光强。
15、作为优选,
16、所述小气候环境的影响因素根据所种植植物自身需求和实地检测值分别判定为非影响因素、次要影响因素或主要影响因素。
17、作为优选,
18、在当前环境温度tam下植物能够保持存活的情况下,结合环境温度tam、植物最低耐受生长温度tmin、植物适宜生长的最低温度tsui-min、植物适宜生长的最高温度tsui-max和植物最高耐受生长温度tmax判断:
19、当tsui-min<tam<tsui-max时,判定环境温度此时为非影响因素;
20、当tmin<tam<tsui-min或tsui-max<tam<tmax时,判定环境温度为次要影响因素;
21、当tam<tmin或tmax<tam时,判定环境温度为主要影响因素;
22、当前相对湿度rham下植物能够保持存活的情况下,结合相对湿度rham、植物最低耐受生长湿度rhmin、植物适宜生长的最低湿度rhsui-min、植物适宜生长的最高湿度rhsui-max和植物最高耐受生长湿度rhmax判断:
23、当rhsui-min<rham<rhsui-max时,判定相对湿度此时为非影响因素;
24、当rhmin<rham<rhsui-min或rhsui-max<rham<rhmax时,判定相对湿度为次要影响因素;
25、当rham<rhmin或rhmax<rham时,判定相对湿度为主要影响因素;
26、当前环境光强lam为非影响因素或次要影响因素,当环境光强lam能够满足植物生长需求时,为非影响因素,当环境光强lam不能够满足植物生长需求时,为次要影响因素。
27、作为优选,
28、所述小气候环境的三个影响因素判定完成后,调整激光光场时,首先根据主要影响因素选择适合的激光光质和激光光强范围作为第一范围,再根据次要影响因素选择适合的激光光质和激光光强作为第二范围;
29、当第一范围只存在一个且存在至少一个第二范围时:若第一范围和第二范围存在重合区间,则根据重合区间设定激光光质和激光光强,若不存在重合区间,则取第一范围中最接近第二范围的端值;
30、当第一范围存在两个时:取两个第一范围的重合区间并根据重合区间设定激光光质和激光光强,若不存在重合区间,则取两个第一范围中任一一个第一范围最接近另一第一范围的端值,若此时还存在第二范围,则取与第二范围最接近或重合度最高的第一范围中最接近另一第一范围的端值;
31、当不存在第一范围且存在多个第二范围时:取若干第二范围的重合区间并根据重合区间设定激光光质和激光光强,若不存在重合区间,则取若干第二范围中任一一个第二范围最接近其他第二范围的端值。
32、作为优选,
33、所述环境温度满足tmin<tam<tsui-min时,采用总光强为0.5~3.5μmol/(m2·s)的红蓝激光进行补光处理,其中红色激光和蓝色激光的光强比为(1.0~3.0):1;
34、所述环境温度满足tsui-max<tam<tmax时,采用总光强0.5~2.0μmol/(m2·s)的红蓝激光进行补光处理,其中红色激光和蓝色激光的光强比为1:(1.0~3.0);
35、所述环境温度满足tam<tmin时,采用总光强0.1~1.5μmol/(m2·s)的红蓝激光进行补光处理,其中红色激光和蓝色激光的光强比为(2.0~10.0):1;
36、所述环境温度满足tmax<tam时,采用总光强0.1~0.5μmol/(m2·s)的红蓝激本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光调控植物生长趋势的方法,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的一种激光调控植物生长趋势的方法,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的一种激光调控植物生长趋势的方法,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的一种激光调控植物生长趋势的方法,其特征在于,
5.根据权利要求3或4所述的一种激光调控植物生长趋势的方法,其特征在于,
6.根据权利要求5所述的一种激光调控植物生长趋势的方法,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种激光调控植物生长趋势的方法,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的一种激光调控植物生长趋势的方法,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的一种激光调控植物生长趋势的方法,其特征在于,
4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨明来,马强,卞婷,王英,杜如愿,朱佳盟,王玄伟,周锴,王辉,李成龙,单晓敬,张金龙,秦莉,贾鹏,梁雪梅,于合龙,
申请(专利权)人:浙江长芯光电科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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