[实用新型]一种仿太阳光照LED植物灯

说明书

技术领域

本实用新型属于盆景花卉、蔬菜种植，或特殊环境植物光照应用领域，具体涉及一种仿太阳光照LED植物灯。

背景技术

植物在阳光充足的情况下才能健康生长，绝大多数盆景种植摆放在室内，或者某些地区某些季节很长一段时间缺少阳光，因此植物对阳光吸收远远不足，光合作用效果有限，导致植物死亡枯萎，尤其是一些名贵花卉盆景。而且光环境是植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一，通过光质调节，控制植株形态建成是设施栽培领域的一项重要技术；植物生长灯更加具有环保节能的作用，LED植物灯给植物提供光合作用，促进植物生长，减短植物开花结果用的时间，提高生产量，在现代化建设中，它是农作物不可或缺的产品。

作为第四代新型照明光源，LED具有许多不同于其他电光源的特点，这也使其成为节能环保光源的首选。LED植物灯的特征：波长类型丰富、正好与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合；频谱波宽度半宽窄，可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱；可以集中特定波长的光均衡地照射作物；不仅可以调节作物开花与结实，而且还能控制株高和植物的营养成分；系统发热少，占用空间小，可用于多层栽培立体组合系统，实现了低热负荷和生产空间小型化。此外，其特强的耐用性也降低了运行成本。由于这些显著的特征，LED十分适合应用于可控设施环境中的植物栽培，如植物组织培养、设施园艺与工厂化育苗和航天生态生保系统等。

设施园艺照明技术主要应用于两个方面：

一、在日照量少或日照时间短的时候作为植物光合作用的补充照明；

二、作为植物光周期、光形态建成的诱导照明。

LED作为植物光合作用补充照明的研究：

传统人工光源产生太多热量，如采用LED补充照明和水培系统，空气能够被循环使用，过多的热量和水份可以被移除，电能能够被高效地转变为有效光合辐射，最终转化为植物物质。研究表明：采用LED照明，生菜的生长速率、光合速率都提高20％以上，将LED用于植物工厂是可行的。

研究发现，与荧光灯相比，混合波长的LED光源能够显著促进菠菜、萝卜和生菜的生长发育，提高形态指标；能够使甜菜生物积累量最大，毛根中甜菜素积累最显著，并在毛根中产生最高的糖分和淀粉积累。

与金属卤化灯相比，生长在符合波长LED下的胡椒、紫苏植株，其茎、叶的解剖学形态发生显著的变化，并且随着光密度提高，植株的光合速率提高。复合波长的LED可引起万寿菊和鼠尾草两种植物的气孔数目增多。

特定波长的LED可影响植物的开花时间、品质和花期持续时间。某些波长的LED能够提高植物的花芽数和开花数；某些波长的LED能够降低成花反应，调控了花梗长度和花期，有利于切花生产和上市。由此可见通过LED调控可以调控植物的开花和随后的生长。

建立受控生态生保系统(Controlled Ecological Life Support System，CELSS)是解决长期载人航天生命保障问题的根本途径，高等植物的栽培是CELSS的重要元件，其关键之一光照。

基于空间环境的特殊要求，空间高等植物栽培中使用的光源必须具有发光效率高、输出的光波适合于植物光合作用和形态建成、体积小、重量轻、寿命长、高安全可靠性记录和无环境污染等特点。与冷白荧光灯、高压钠灯和金属卤素灯等其它光源相比较，LED更能有效地将光能转化成光合有效辐射；此外，它具有寿命长、体积小、重量轻和呈固态等特点，因此，近年来在地面和空间植物栽培中倍受重视。研究表明LED照明系统能提供光谱能量分布均匀的照明，其电能转换为植物所需光的效率超过金卤灯的520倍。

现有的技术中，所使用的传统灯泡、钠气灯因用电成本较高，以及色温与自然光仍有落差，水银灯所产生的波长为313～480nm因此水银灯不会产生红光，而钠气灯所产生的波长为565nm因此钠气灯不会产生蓝光，在使用传统灯泡与钠气灯照射植物的同时，因传统的照射光线中未含有大量的红光与蓝光，使得植物生长效率不高，另外，不能全天候的模拟日光，就是说，不能全时的为植物提供合理的光谱照射，同时也会增加照射植物的时间，使用电量增加导致成本的浪费；在这个面临能源危机的当下，在替代能源明确广泛利用前如何节省能源为现今最重要的条件。

发明内容