适用于小型设施农艺研究的可变光谱罩及其光谱调节方法

文档序号:9204760阅读:201来源:国知局
适用于小型设施农艺研究的可变光谱罩及其光谱调节方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及植物研宄试验的技术领域,更具体地讲,本发明涉及一种适用于小型 设施农艺研宄的可变光谱罩及其光谱调节方法。
【背景技术】
[0002] 光是植物生长发育的重要环境因子,光照为植物的生长提供环境信号和能量来 源,光信号通过光质、光照强度、光周期和光照时间等因素直接或间接地控制植物体内大多 数的代谢进程,其构成了植物生长发育必不可少的生态因子。光质或光谱是光的重要属性, 根据实际需求对植物所受光质进行调整不但能够改变植物的生长进程,甚至能够改变植物 的地域属性和季节属性。
[0003] 在现代农业生产中,利用有色塑料薄膜来调整光照配置以达到调控植物生长发育 的方法已在大型设施农艺中有广泛的应用,但该方法不便于在小型设施农艺研宄中实现对 光质条件的广泛模拟。并且,利用LED光源调制不同光质配比的方法在室内光质模拟中也 有广泛的应用,但该方法对场地、设施具有一定要求且成本较高。
[0004] 因此,在小型设施农艺研宄中,特别是盆栽试验中,亟需一种简便、可控并能够广 泛模拟不同光质或光谱条件的轻便器具,以适应室内外小型设施农艺研宄中对不同光质或 光谱条件模拟的需要。

【发明内容】

[0005] 针对上述现有技术中存在的问题和不足,本发明的目的在于提供一种结构简单、 使用方便并且能够根据不同需要有效地模拟不同光谱条件的适用于小型设施农艺研宄的 可变光谱罩及其光谱调节方法。
[0006] 为了实现上述目的,本发明的一方面提供了一种适用于小型设施农艺研宄的可变 光谱罩,所述可变光谱罩包括内层罩和外层罩,所述内层罩套装在外层罩内并且所述内层 罩能够在外层罩的轴线方向上沿着外层罩的内壁面移动,所述外层罩上设置有用于固定内 层罩的固定组件;所述内层罩由内层框体和覆盖所述内层框体的侧面和顶面的多块透明面 板组成,所述外层罩由外层框体和覆盖所述外层框体的侧面的多块透明面板组成,所述内 层框体和外层框体上还设置有多个滤光膜卡槽以在各透明面板表面设置所需的滤光膜。
[0007] 根据本发明的适用于小型设施农艺研宄的可变光谱罩的一个实施例,所述固定组 件包括固定螺帽和设置在所述外层框体上的螺帽孔。
[0008] 根据本发明的适用于小型设施农艺研宄的可变光谱罩的一个实施例,所述内层框 体和外层框体的横截面形状相同。
[0009] 根据本发明的适用于小型设施农艺研宄的可变光谱罩的一个实施例,所述内层框 体和外层框体的横截面形状为圆形、三角形、四边形、五边形、六边形或八边形。
[0010] 根据本发明的适用于小型设施农艺研宄的可变光谱罩的一个实施例,所述透明面 板为透明玻璃板或透明塑料板;所述外层罩和/或内层罩上还设置有多个通气孔。 toon] 本发明还提供了一种适用于小型设施农艺研宄的光谱调节方法,在自然光照条件 下或室内人工光照条件下,采用上述适用于小型设施农艺研宄的可变光谱罩并将所述可变 光谱罩罩在植物上,通过调整设置在所述可变光谱罩上的滤光膜的颜色及配比来模拟不同 的光谱信号并实现对所述可变光谱罩内环境的光谱调节。
[0012] 根据本发明的适用于小型设施农艺研宄的光谱调节方法的一个实施例,所述光谱 调节方法还包括根据植物的高度调整所述可变光谱罩的内层罩的位置的步骤。
[0013] 根据本发明的适用于小型设施农艺研宄的光谱调节方法的一个实施例,设置在所 述内层罩上的滤光膜的颜色和配比与设置在所述外层罩上的滤光膜的颜色和配比相同。
[0014] 根据本发明的适用于小型设施农艺研宄的光谱调节方法的一个实施例,所述光谱 调节方法还能够改变所述可变光谱罩内环境的光照强度和/或R/FR比值。
[0015] 本发明提供的适用于小型设施农艺研宄的可变光谱罩及其光谱调节方法能够通 过调整滤光膜种类及配比来模拟不同的光谱信号,实现对不同植物、不同研宄课题对光谱 的不同需求;上述可变光谱罩的结构简单、轻便且成本低,能够节约空间且便于管理,能够 在自然光照条件及室内人工光照等各种条件下实现对局部空间的光谱模拟,并不影响其他 光谱的模拟,适用于室内外各种植物的生长研宄。
【附图说明】
[0016] 图1示出了根据本发明示例性实施例的适用于小型设施农艺研宄的可变光谱罩 在拉伸状态下的主视结构示意图。
[0017] 图2示出了根据本发明示例性实施例的适用于小型设施农艺研宄的可变光谱罩 的俯视结构示意图。
[0018] 图3示出了示例1中典型玉米-大豆套作模式下大豆冠层光谱及其拟合光谱的对 比图。
[0019] 图4示出了示例2中表1所列的不同滤光膜组合模拟得到的不同R/FR比值下光 环境的拟合光谱图。
[0020] 附图标记说明:
[0021] 10-外层罩、11-外层框体、12、22_透明面板、20-内层罩、21-内层框体、30-滤光 膜卡槽、40-螺帽孔、50-通气孔、60-固定螺帽。
【具体实施方式】
[0022] 在下文中,将详细说明本发明的适用于小型设施农艺研宄的可变光谱罩及其光谱 调节方法。
[0023] 图1示出了根据本发明示例性实施例的适用于小型设施农艺研宄的可变光谱罩 在拉伸状态下的主视结构示意图,图2示出了根据本发明示例性实施例的适用于小型设施 农艺研宄的可变光谱罩的俯视结构示意图。
[0024] 如图1和图2所示,根据本发明的示例性实施例,所述适用于小型设施农艺研宄的 可变光谱罩包括内层罩20和外层罩10,内层罩20套装在外层罩10内并且内层罩20能够 在外层罩10的轴线方向上沿着外层罩10的内壁面移动,外层罩10上设置有用于固定内层 罩20的固定组件。本发明的可变光谱罩具有敞开的底部,由此可以罩在植物上对可变光谱 罩内的环境进行光谱的模拟和调整。并且,内层罩20具有略小于外层罩10的尺寸,以确保 内层罩20可以在外层罩10的轴线方向上沿着外层罩10的内壁面移动并且确保了内层罩 20与外层罩10之间的缝隙足够的小。将可变光谱罩设置为可伸缩的双层结构是为了适应 不同高度的植物,从而扩大可变光谱罩的使用范围和适用空间。
[0025] 具体地,内层罩20和外层罩10均为透明罩。内层罩20由内层框体21和覆盖内 层框体22的侧面和顶面的多块透明面板22组成,外层罩也由外层框体11和覆盖外层框体 11的侧面的多块透明面板12组成,内层框体21和外层框体22上还设置有多个滤光膜卡 槽30以在各透明面板表面设置所需的滤光膜(未示出)。滤光膜是能够衰减光强度或改变 光谱成分的膜层,通过在内层罩20和外层罩10上设置不同的滤光膜组合,由此实现光谱的 调节。其中,滤光膜卡槽30可以采用L型的结构形式,也可以采用其它的结构形式,只要能 够保证滤光膜放置的稳定性和更换的便利性即可;透明面板可以为透明玻璃板或透明塑料 板,本发明对此不进行限制。
[0026] 当内层罩20被提升后,需要对其进行固定以保持可变光谱罩的拉伸状态,具体可 以在外层罩10上设置固定组件进行固定。根据本发明的示例性实施例,固定组件可以包括 固定螺帽60和设置在外层框体11上的螺帽孔40,即可以利用多个固定螺帽60对内层罩 20的侧面进行多处固定。优选地,螺帽孔40设置在外层框体11的顶框的各根框梁上,以便 更好地进行调整和固定。但本发明不限于上述形式的固定组件和固定方式,只要能够实现 有效固定即可。
[0027] 此外,为了保证内层罩20的可移动性以及整体可变光谱罩的容纳空间,优选地将 内层框体21和外层框体11的横截面形状设置为相同,例如,将内层框体和外层框体的横截 面形状均设置为圆形、三角形、四边形、五边形、六边形或八边形等规则形状。如图1和图2 所示,根据本发明的示例性实施例,所述可变光谱罩的外层框体和内层框体的横截面形状 均为四边形。
[0028] 由于本发明的可变光谱罩是罩在植物上并且通过调整罩内环境的光谱条件进行 植物生长研宄和实验的,所以需要保证可变光谱罩内的透气性。优选地,外层罩和/或内层 罩上还设置有多个通气孔50。
[0029] 基于上述可变光谱罩,本发明还提供了一种适用于小型设施农艺研宄的光谱调节 方法。具体为,在自然光照条件下或室内人工光照条件下,采用上述适用于小型设施农艺研 宄的可变光谱罩并将所述可变光谱罩罩在植物上,通过调整设置在可变光谱罩上的滤光膜 的颜色及配比来模拟不同的光谱信号并实现对可变光谱罩内环境的光谱调节。
[0030] 其中,所述的滤光膜的颜色是指滤光膜具有的不同颜色,例如蓝色、绿色、黄色等, 所述的滤光膜的配比是指设置在可变光谱罩的外层罩或内层罩的透明面板上的不同颜色 滤光膜的张数比,例如,绿膜与蓝膜的配比为1:1代表叠置一张绿膜与一张蓝膜,绿膜与蓝 膜的配比为1:2代表叠置一张绿膜与两张蓝膜。当然也可以在可变光谱罩的内层罩和外层 罩上只设置一层单色膜而不设置组合膜。通过调整设置在可变光谱罩上的滤光膜的颜色和 配比就能够实现不同的光谱信号的模拟,满足不同植物、不同研宄课题对光谱的不同需求。
[0031] 并且,本发明的光谱调节方法还可以包括根据植物的高度调整可变光谱罩的内层 罩的位置的步骤。由于内层罩20可以拉伸,因此可以容易地扩展可变光谱罩的高度和使用 空间,进而适用于不同高度的植物并扩大适用范围。
[0032] 优选地,设置在内层罩20上的滤光膜的颜色和配比
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1