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利用光譜調控水稻秧苗生長的方法及育秧光譜調節裝置和設備.pdf

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利用 光譜 調控 水稻 秧苗 生長 方法 育秧 調節 裝置 設備
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摘要
申請專利號:

CN201310058234.7

申請日:

2013.02.25

公開號:

CN103109702B

公開日:

2014.12.10

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):A01G 9/20申請日:20130225|||公開
IPC分類號: A01G9/20 主分類號: A01G9/20
申請人: 中國水稻研究所
發明人: 朱德峰; 向鏡; 陳惠哲; 徐一成; 李許可; 周泓
地址: 310006 浙江省杭州市體育場路359號
優先權:
專利代理機構: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100 代理人: 劉曉春
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201310058234.7

授權公告號:

103109702B||||||

法律狀態公告日:

2014.12.10|||2013.06.19|||2013.05.22

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了一種利用光譜調控水稻秧苗生長的方法。本發明采用以下技術方案:它在秧田的兩側和/或上方布置發光二極管,使秧苗的側面和頂部均能被發光二極管所照射;發光二極管中具有紅色發光二極管和藍色發光二極管,均在秧田的側面和/或上方有布置,在水稻育秧階段,控制紅色發光二極管和藍色發光二極管的照明,調節秧苗生長,使秧苗生長健壯,培育壯秧。本發明采用LED作為光源進行補充照明調控水稻秧苗生長,克服采用普通的光源能量消耗巨大的問題;采用LED作為光源,利用LED具有可被制成能發出單一光特性,選擇有針對性的適合水稻秧苗生長所需光譜段的發光二極管作為光源,在降低能源消耗的同時使光源的利用率也起到了根本上的提高。

權利要求書

權利要求書利用光譜調控水稻秧苗生長的方法,其特征在于:它在秧田的兩側和/或上方布置發光二極管,使秧苗的側面和頂部均能被發光二極管所照射;
發光二極管中具有紅色發光二極管和藍色發光二極管,均在秧田的側面和/或上方有布置, 
在水稻育秧階段,控制紅色發光二極管和藍色發光二極管的照明,調節秧苗生長,使秧苗生長健壯,培育壯秧。
如權利要求1所述的利用光譜調控水稻秧苗生長的方法,其特征在于:水稻種子出苗后,定時開啟發光二極管照明,至秧苗主莖葉片達3?4葉,利用紅色發光二極管和藍色發光二極管的波長不同對秧苗生長進行調節。
如權利要求1所述的利用光譜調控水稻秧苗生長的方法,其特征在于:發光二極管的照射光強在100?500μmol/m2·s。
如權利要求1所述的利用光譜調控水稻秧苗生長的方法,其特征在于:發光二極管距秧苗的距離為20?50cm。
實現權利要求1所述方法的育秧光譜調控裝置,其特征在于它包括安裝架,安裝架具有對應秧田上方的部分和/或對應秧田兩側的部分,所述安裝架上設置有發光二極管,發光二極管中具有紅色發光二極管和藍色發光二極管,在對應秧田上方的安裝架部分和/或對應秧田兩側的安裝架部分上均設有紅色發光二極管和藍色發光二極管,所述發光二極管由控制裝置控制,以控制發光二極管中紅色發光二極管和藍色發光二極管的發光數量和發光時間。
如權利要求5所述的育秧光譜調節裝置,其特征在于發光二極管距秧苗的距離為20?50cm。
如權利要求6所述的育秧光譜調節裝置,其特征在于燈組板單元的光強在100?500μmol/m2·s。
實現權利要求1所述方法的育秧光譜調節設備,其特征在于它包括多個權利要求5、6或7所述的育秧光譜調節裝置,各育秧光譜調節裝置沿秧田的長度方向排列設置,相鄰育秧光譜調節裝置之間存在供陽光透進的間隔;育秧光譜調節裝置由各自的控制器控制其發光二極管中紅色發光二極管和藍色發光二極管的發光數量和發光時間;或者,所有的育秧光譜調節裝置由統一的控制器控制發光二極管中紅色發光二極管和藍色發光二極管的發光數量和發光時間;或者,所有的育秧光譜調節裝置被分成若干組,各組的育秧光譜調節裝置由統一的控制器控制組內的發光二極管中紅色發光二極管和藍色發光二極管的發光數量和發光時間。

說明書

說明書利用光譜調控水稻秧苗生長的方法及育秧光譜調節裝置和設備
技術領域
本發明涉及水稻種植技術,具體為一種水稻秧苗生長調控的方法及裝置和設備。
背景技術
隨著社會經濟發展,水稻機械化插秧正在成為我國水稻種植的主要方式。特別是配合水稻機插秧技術發展和應用,大棚育秧和溫室育秧設施為核心的工廠化育秧中心快速發展,提高水稻機插秧規模化經營、社會化服務的水平、集中供秧能力、水稻育秧的標準化水平和水稻種植效率,降低傳統農民分散育秧存在的風險。
水稻機插的標準秧苗要求一般苗高12?18厘米,葉齡2.5?4.0葉,秧苗矮壯、根系發達。大棚育秧和溫室育秧,育成的秧苗株高過高、細長,特別是種晚稻秧苗素質更差,嚴重影響機插效果,產量不高不穩。以往,大棚育秧、溫室育秧利用施肥、水分管理和噴施生長調節劑的化控的方式來進行育秧調控,如多效唑等降低稻苗內源生長素的水平,明顯減弱稻苗頂端生長優勢,促進矮壯。但不同水稻品種對多效唑的敏感性有差異,多效唑使用量過小時秧苗控高效果不好,而使用過量則易使秧苗生長受到過度抑制,影響后期生長。另外,多效唑在土壤中的殘留時間很長,連年使用會使多效唑在農田土壤中累積,容易對后茬作物產生不良的抑制作用。
大棚育秧和溫室育秧由于光照不足,易出現秧苗徒長,采用普通光源能源消耗巨大,也無法控制秧苗的生長。
發明內容
本發明首先所要解決的技術問題是提供一種利用光譜調控水稻秧苗生長的方法,以實現低成本、對環境無不利影響的育秧調控,從而有效控制水稻秧苗的株高和形態,達到水稻機插秧苗標準。為此,本發明采用以下技術方案:它在秧田的兩側和/或上方布置發光二極管,使秧苗的側面和頂部均能被發光二極管所照射;發光二極管中具有紅色發光二極管和藍色發光二極管,均在秧田的側面和/或上方有布置,在水稻育秧階段,控制紅色發光二極管和藍色發光二極管的照明,調節秧苗生長,使秧苗生長健壯,培育壯秧。
在采用上述技術方案的基礎上,本發明還可采用以下進一步的技術方案:
水稻種子出苗后,定時開啟發光二極管照明,至秧苗主莖葉片達3?4葉,利用紅色發光二極管和藍色發光二極管的波長不同對秧苗生長進行調節。
發光二極管的照射光強在100?500μmol/m2·s。
發光二極管距秧苗的距離為20?50cm。
本發明另一個所要解決的技術問題是提供一種實現上述方法的育秧光譜調節裝置。為此,本發明采用以下技術方案:它包括安裝架,安裝架具有對應秧田上方的部分和/或對應秧田兩側的部分,所述安裝架上設置有發光二極管,發光二極管中具有紅色發光二極管和藍色發光二極管,在對應秧田上方的安裝架部分和/或對應秧田兩側的安裝架部分上均設有紅色發光二極管和藍色發光二極管,所述發光二極管由控制裝置控制,以控制發光二極管中紅色發光二極管和藍色發光二極管的發光數量和發光時間。
在采用上述技術方案的基礎上,本發明還可采用以下進一步的技術方案:
發光二極管距秧苗的距離為20?50cm。
燈組板單元的光強在100?500μmol/m2·s。
本發明再一個所要解決的技術問題是提供一種實現上述方法的育秧光譜調節設備。為此,本發明采用以下技術方案:它包括多個上述的育秧光譜調節裝置,各育秧光譜調節裝置沿秧田的長度方向排列設置,相鄰育秧光譜調節裝置之間存在供陽光透進的間隔;育秧光譜調節裝置由各自的控制器控制其發光二極管中紅色發光二極管和藍色發光二極管的發光數量和發光時間;或者,所有的育秧光譜調節裝置由統一的控制器控制發光二極管中紅色發光二極管和藍色發光二極管的發光數量和發光時間;或者,所有的育秧光譜調節裝置被分成若干組,各組的育秧光譜調節裝置由統一的控制器控制組內的發光二極管中紅色發光二極管和藍色發光二極管的發光數量和發光時間。
由于采用本發明的技術方案,本發明采用LED作為光源進行補充照明調控水稻秧苗生長,從能源消耗上,克服了采用普通的光源能量消耗巨大的問題,相較于普通光源,使本發明所提供的方法和設備具有了實際的應用意義;從光譜運用角度,普通光源多為全光譜形式,光源利用率低,而本發明采用LED作為光源,利用LED具有可被制成能發出單一光的特性,選擇有針對性的適合水稻秧苗生長所需光譜段的發光二極管作為光源,使得在降低能源消耗的同時使光源的利用率也起到了根本上的提高。綜上,本發明具有以下有益效果:
1)、經研究利用紅光促進秧苗生長,而利用藍光控制秧苗的高度,合理地搭配紅藍光可調配作物的生長高度。
2)、配置了紅色發光二極管和藍色發光二極管作為補充光源,能有針對性地適合秧苗水稻生長;并且,本發明只需要調節紅藍LED光源配比、控制紅藍LED光源的光照時間就可以達到控制秧苗生長的目的,操作簡單且效果易觀察,可根據當地環境、日照、秧苗生長狀況隨時調整;
3)、LED燈光源相對于傳統的熒光燈相比,熒光燈生物效能很低,其光輻射無法被水稻秧苗高效吸收利用,產生熱能從而導致育秧環境溫度升高,容易造成能源浪費,而LED燈源系統發熱少。利用LED光譜調控水稻秧苗生長是一種既能有效調控水稻秧苗生長,又能為水稻秧苗生長補光,且操作簡易,達到水稻機插的壯秧標準的方法。
附圖說明
圖1是本發明所提供的育秧光譜調控裝置的示意圖。
圖2是本發明所提供的育秧光譜調控設備對水稻秧苗補光的示意圖。
圖3是本發明所提供的育秧光譜調控設備的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,本發明所提供的育秧光譜調節裝置20,它包括安裝架1,安裝架1具有對應秧田上方的部分11和對應秧田兩側的部分12、13,所述安裝架沿秧田100的長度方向布置,所述安裝架上設置有發光二極管,發光二極管中具有紅色發光二極管21和藍色發光二極管22,在對應秧田上方的安裝架部分11和對應秧田兩側的安裝架部分12、13上均設有紅色發光二極管21和藍色發光二極管22,所述發光二極管由控制裝置控制,以控制發光二極管中紅色發光二極管和藍色發光二極管的發光數量和發光時間。
以上發光二級管也可根據需要僅安裝在安裝架對應秧田上方的部分11或對應秧田兩側的部分12、13上。
所述控制裝置可采用常規的單片機、時間控制電路等;控制裝置控制紅、藍LED光源的光照時間、開關時機,并進而實現藍LED光源配比、光譜調節。
發光二極管距秧苗的距離為20?50cm。燈組板單元的光強在100?500μmol/m2·s。
如圖3所示,本發明所提供的育秧光譜調節設備,它包括多個上述的育秧光譜調節裝置20,各育秧光譜調節裝置沿秧田100的長度方向排列設置,相鄰育秧光譜調節裝置之間存在供陽光透進的間隔;育秧光譜調節裝置由各自的控制器控制其發光二極管中紅色發光二極管21和藍色發光二極管22的發光數量和發光時間;或者,所有的育秧光譜調節裝置由統一的控制器控制發光二極管中紅色發光二極管21和藍色發光二極管22的發光數量和發光時間;或者,所有的育秧光譜調節裝置被分成若干組,各組的育秧光譜調節裝置由統一的控制器控制組內的發光二極管中紅色發光二極管21和藍色發光二極管22的發光數量和發光時間。
以下結合圖2和3,對本發明作進一步描述。
1、在已播種完成并被放置于秧田中育秧盤上架設安裝架1。利用其兩側地腳將其固定在秧田上,使安裝架1跨接在育秧盤7上。
2、LED光源安裝。將LED燈組板掛接或固接在安裝架1的頂部11和左右兩側12、13。或根據需要僅安裝在頂部或兩側。
3、將LED燈組板上的紅色發光二極管21和藍色發光二極管22分別與相應的控制裝置接通。完成安裝。
4、在水稻種子播種出苗后,根據當地的氣候和陽光照射情況,開啟LED燈光,至秧苗主莖葉片達3?4葉,利用不同波長光源和設定的光照時間定期對秧苗進行近距離(30?40cm)照明,至秧苗主莖葉片達3?4葉;利用紅藍色的波長不同對秧苗生長調節,控制秧苗株高,培育健壯機插秧苗。在水稻秧育秧階段,利用LED燈光照明,調節秧苗生長,使秧苗生長健壯,培育壯秧。
附圖標號3為秧苗。

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