一种移动式补光方法
【专利摘要】本发明公开了一种移动式补光方法，通过在温室顶部构建滑索和移动电机，将补光灯架在滑索上，使补光灯可以来回移动；将一天分为A时段和B时段两个时段，A时段为8:00-16:00，B时段为16:00-第二天8:00；B时段不补光，在A时段，当温室内辐射低于设定值时，所述补光灯开始补光，此时所述电机开启，在所述电机的牵引下所述补光灯以0.1-0.4米/秒的速度在所述滑索上来回移动实现对温室作物的补光；所述温室作物补光的时间间隔为1-4分钟。其原理是利用作物光合过程中对光需求的不同进行补光，即在光反应阶段补光，在暗反应阶段不补光。本发明可提高补光中单盏灯的利用效率、减少补光能耗和减少对补光设备的投入、降低温室运营成本，可应用于温室作物的补光。
【专利说明】一种移动式补光方法
【技术领域】
[0001]本发明属于设施园艺栽培领域，具体涉及温室作物补光技术。
【背景技术】
[0002]目前我国已成为设施农业生产大国，面积和产量稳居世界第一。但温室内的光照以自然光为主且利用率较低。光照与温室作物的生长关系密切，最大限度的捕获光能，充分发挥植物的光合作用潜力，将直接关系到农业生产的效益。近年来，温室大棚生产普遍采用反季节生产，由于冬春光照弱，造成作物生长缓慢，产量低，因此急需进行补光。
[0003]目前现有的补光措施通常是在温室上方安装补光灯，通过光照控制点启动补光灯对温室作物进行补光。即当温室内光照低于某一定值或者某一范围时，开启补光灯进行补光。当温室内光照高于某一定值或者某一范围时，关闭补光灯。温室内补光首先需要消耗大量的电能，其次要安装大量的补光灯，这些都增加了温室的运营成本，降低了温室的经济效益。
[0004]温室作物对光的吸收，大部分用于作物的光合作用。作物的光合作用一般分为两个阶段，即光反应阶段和暗反应阶段(或者碳反应阶段)；光反应阶段主要吸收光能，并将吸收的光能转化为不稳定的化学能，同时释放氧气；反应时间很短，1-10微秒结束，主要受光照控制；暗反应阶段不需要光，主要功能是将二氧化碳在酶催化下合成糖，并将不稳定的化学能转变为稳定的化学能，反应时间缓慢，一般需要2-6分钟才能完成，主要受温度控制。依据温室作物光合作用过程中不同阶段对光需求的不同，即在光反应阶段提供光照，在暗反应阶段不提供光照，本发明提出了一种基于移动补光的方法，是单盏补光灯的作用面积扩大为传统补光方法的数倍，降低了补光的设备投入和补光能耗，为温室生产的节能减排提供理论依据和技术支持。
[0005]关于温室作物补光的专利申请较多，但大多研究倾向于补光装置的研究。例如中国专利“一种光源移行的温室补光装置”(申请号:201110450094.9)，公开了一种可以在温室内左右移动的补光光源；中国专利“一种植物智能补光的方法和设备”(申请号:201010529814.6)，公开了一种可以依据作物需求调整温室内红、蓝光的补光方法和装备；中国专利“一种温室植物栽培的补光方法”(申请号:201010585819.0)，公开了一种可以依据植物叶绿素a、b的吸收光谱以及叶绿素a/b比值的比值范围对LED混光灯进行阵列化布置的补光方法。中国专利“植物栽培智能补光方法及系统”(申请号:201110162508.8)公开了一种依据作物需求梯度补光的方法和补光装备。上述专利大多倾向于补光装备研发；中国专利“一种光源自动移行的温室间歇性补光系统”(申请号:201110226107.4)公开了一种可以左右移动的补光设备，该专利也倾向于补光设备的研究，对如何在温室内进行补光并未涉及。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种移动式补光方法，以实现在满足温室作物对光照需求的基础上，尽可能提高补光中单盏灯的利用效率、减少补光能耗和减少对补光设备的投入、降低温室运营成本。
[0007]为了解决以上技术问题，依据作物光合作用过程中对光照需求的不同，设计了一种光源移动的补光方法，所采用的具体技术方案如下:
一种移动式补光方法，其特征在于:
通过在温室顶部构建滑索和移动电机，将补光灯架在滑索上，使补光灯可以来回移动；
将一天分为A时段和B时段两个时段，A时段为8:00-16:00, B时段为16:00-第二天8:00 ；
B时段不补光，在A时段，当温室内辐射值低于设定值时，所述补光灯开始补光，此时所述电机开启，在所述电机的牵引下所述补光灯以0.1-0.4米/秒的速度在所述滑索上来回移动实现对温室作物的补光；所述温室作物补光的时间间隔为1-4分钟；所述设定值由温室生产者依据作物特性而设定。
[0008]本发明提供的补光方法，其原理是利用作物光合过程中对光需求的不同进行补光。即在光反应阶段补光，在暗反应阶段不补光。
[0009]本发明具有有益效果
本发明依据温室作物光合作用中光反应阶段需要光，暗反应阶段不需要光特性，设计了一种光源移动的补光方法。本发明提高了补光中单盏灯的利用效率，减少了补光设备的投入，降低了补光的能耗。
【具体实施方式】
[0010]下面以温室栽培黄瓜为例，对本发明的技术方案做进一步详细的说明。
[0011]首先在温室顶部建立滑索和移动电机，将补光灯安装在滑索上。栽培系统中增加余液收集装置。
[0012]其次，将一天分为A、B两个时段，将一天分为A、B两个时段，A时段为8:00-16:00，B时段为16:00-第二天8:00，其中B时段不补光，在A时段，当温室内辐射低于设定值时，补光灯开始补光时。当温室内福射高于设定值，不补光。
[0013]然后，在A时段，当温室内辐射低于设定值时，补光灯开始补光时，开启电机，在电机的牵引下补光灯以0.1-0.4米/秒的速度来回移动。作物照光时间间隔为1-4分钟。
[0014]实施例1
以温室黄瓜栽培补光为例:
进行了不同补光系统的对比试验。试验时间:2013年10月-12月；试验地点:江苏大学实验温室东隔间；供试品种:戴多星。试验设计:采用高压钠灯补光，传统的补光方法共需高压钠灯8盏，本发明提供的补光方法需高压钠灯2盏，电机牵引下以0.1米/秒的速度移动，温室黄瓜照光时间间隔为4分钟。并与传统的补光方法为对照。测定项目:单株产量和总能耗。本发明补光方法和传统的补光方法均采用当温室内辐射值低于3000勒克斯时，补光灯开始补光。当温室内福射值高于10000勒克斯时,停止补光。结果表明,传统的补光方法的产量和本发明提供的补光方法的产量之间差异不显著。本发明提供的补光方法的能耗比传统的补光方法的能耗降低了 45%。
[0015]实施例2
以温室番爺栽培补光为例:
进行了不同补光系统的对比试验。试验时间:2013年10月-12月；试验地点:江苏大学实验温室西隔间；供试品种:TRUST FI。试验设计:采用高压钠灯补光，传统的补光方法共需高压钠灯8盏，本发明提供的补光方法需高压钠灯2盏，电机牵引下以0.4米/秒的速度移动，温室番茄照光时间间隔为I分钟。并与传统的补光方法为对照。测定项目:单株产量和总能耗。本发明补光方法和传统的补光方法均采用当温室内辐射值低于4000勒克斯时，开始补光。当温室内福射值高于10000勒克斯时,停止补光。结果表明，传统的补光方法的产量和本发明提供的补光方法的产量之间差异不显著。本发明提供的补光方法的能耗比传统的补光方法的能耗降低了 38%。
【权利要求】
1.一种移动式补光方法，其特征在于: 通过在温室顶部构建滑索和移动电机，将补光灯架在滑索上，使补光灯可以来回移动； 将一天分为A时段和B时段两个时段，A时段为8:00-16:00, B时段为16:00-第二天8:00 ； B时段不补光，在A时段，当温室内辐射值低于设定值时，所述补光灯开始补光，此时所述电机开启，在所述电机的牵引下所述补光灯以0.1-0.4米/秒的速度在所述滑索上来回移动实现对温室作物的补光；所述温室作物补光的时间间隔为1-4分钟；所述设定值由温室生产者依据作物特性而设定。
【文档编号】A01G9/20GK104472273SQ201410782354
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】倪纪恒, 胡永光, 毛罕平 申请人:江苏大学