CN103385232A - 害虫灭除照明系统 - Google Patents

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Abstract

一种害虫灭除照明系统，包括光源（24），所述光源使用在2到50μW/cm2的范围内的具有从260到305nm的波长的光来照射植物（P）的叶子的背面。

Description

害虫灭除照明系统
技术领域
本发明总体涉及害虫灭除照明系统。
背景技术
诸如叶螨的害虫以植物为食，并因此令人烦恼。日本特许专利公开No.2011-72200描述了使用光来吸引作为叶螨的捕食性天敌的植绥螨科（phytoseiidae），以灭除叶螨。
发明内容
上述害虫灭除过程涉及对植绥螨科的吸引。因此，期望研发一种照明设备在不吸引植绥螨科的情况下来灭除叶螨。
本发明的目的是提供灭除叶螨的害虫灭除照明系统。
本发明一方面是一种害虫灭除照明系统，其包括光源，所述光源使用在2到50μW/cm2的范围内的具有从260到305nm的波长的光来照射植物的叶子的背面。
本发明提供了灭除叶螨的害虫灭除照明系统。
根据结合附图所做出的以下描述，本发明的其它方面和优点将变得明显，该附图通过示例的方式说明了本发明的原理。
附图说明
可通过参照当前优选实施例的以下描述连同附图一起来最好地理解本发明连同其目的和优点，其中：
图1是示出包括害虫灭除照明设备的害虫灭除照明系统的第一实施例的示意图；
图2是示意性示出光源的光谱特性的曲线图；
图3是示出条件A到K以及比较示例1到3的测试结果的图表；
图4是示出包括害虫灭除照明设备的害虫灭除照明系统的第二实施例的示意图；
图5至13、14A、14B、15、16、17A和17B是示出其它包括害虫灭除照明设备的害虫灭除照明系统的示例的示意图；
图18是示出害虫灭除照明系统的另一示例的电气配置的示意性框图；以及
图19是示出害虫灭除照明系统的另一示例的示意图。
具体实施例
现在将描述害虫灭除照明系统的第一实施例。
参照图1，害虫灭除照明系统包括害虫灭除照明设备10。
害虫灭除照明设备10包括耦合到圆柱形柱21的顶端的照明主体22。照明主体22包括布置在箱形壳体23中的光源24。
光源24输出具有从260到305nm的波长的光（UV光）。在第一实施例中，参照图2，光源24输出具有280nm的峰值波长的光。
害虫灭除照明设备10在被提供了来自电源（未示出）的功率时启动光源24以使用光照射植物P。参照图3，光源24例如在光以20μW/cm2的UV发射量在23:00开始被发射180分钟的照明条件A下发射光。
本发明的发明人进行试验来检查当在条件A下从光源24发射光时的效果。植物（例如，黄瓜）放置在透明容器Ca（其尺寸大约为1m x1m x1.5m）中，并以通常的方式来栽培。在开始植物P的栽培之后，五个叶螨布置在植物P的下部叶子上五到七天。害虫灭除照明设备10在布置叶螨之后被启动三天。在相同的条件下对三个透明容器Ca中的三个植物P进行试验，以使用这三个植物P的平均观察值来检查效果。基于两项，即，叶螨数量和日灼来检查效果。在图3中示出了该结果。使用放大透镜对叶螨的数量在视觉上进行计数。在图表中，关于叶螨，两个叉表示容易识别出叶螨的存在，单个叉表示相对容易识别出叶螨的存在，以及圆圈表示几乎无法识别出叶螨的存在。关于日灼，叉表示日灼在多个位置被识别出，三角形表示日灼在单个植物P的一或两个叶子上被识别出，以及圆圈表示几乎无法识别出日灼。
为了与条件A进行比较，本发明的发明人对图3所示的比较示例1进行类似的试验。在光源24未被启动（即，UV光未被发射）的条件下进行比较示例1的试验。
[条件A与比较示例1的比较]
如图3所示，在比较示例1中，容易识别出叶螨的存在。相反，在条件A下，几乎无法识别出叶螨的存在。因此，当光源24使用光照射叶子的背面时，叶螨被灭除。
第一实施例的害虫灭除照明系统具有下面描述的优点。
（1）光源24使用在260到305nm的波长内的光以20μW/cm2的UV发射量来照射植物P的叶子的背面，该UV发射量在2到50μW/cm2的范围内。光源24的使用因此灭除了叶螨。
（2）光源24在设定在从水平方向到垂直向上方向的范围内的发射方向上发射光以照射植物P的叶子的背面。植物P的叶子的背面通常相对于垂直方向面向下。因此，在上述范围内发射的光使用光来照射叶子的背面，并灭除叶螨。
现在将参考图4来描述害虫灭除照明系统的第二实施例。针对与第一实施例的对应部件相同的那些部件给出相似或相同的附图标记。
如图4所示，第二实施例的害虫灭除照明系统包括光反射器11。害虫灭除照明设备10和光反射器11布置在植物P的相对侧处。
光反射器11包括布置在圆柱形支撑体31上的多个（图1中示出两个）反射板32。反射板32反射光。由Alanod制造的Miro（注册商标）可用作反射UV光的反射材料。
害虫灭除照明设备10在被提供了来自电源（未示出）的功率时启动光源24，以使用光照射植物P。光源24在图3所示的照明条件B到D之一下发射光。例如，在条件B下，光源24以2μW/cm2的UV发射量在18:00开始发射光720分钟。在条件C下，光源24以50μW/cm2的UV发射量在23:00开始发射光60分钟。在条件D下，光源24以20μW/cm2的UV发射量在23:00开始发射光120分钟。以与第一实施例相同的方式，在条件B到D下进行试验。
为了与条件B进行比较，本发明的发明人对图3所示的比较示例2进行类似试验。在光源24以1μW/cm2的UV发射量在18:00开始发射光720分钟的条件下进行对比较示例2的试验。此外，为了与条件B进行比较，对比较示例3进行类似的试验。在光源24以60μW/cm2的UV发射量在18:00开始发射光720分钟的条件下进行对比较示例3的试验。
[条件B与比较示例2的比较]
如图3所示，在比较示例2中，相对容易识别出叶螨的存在。相反，在条件B下，几乎无法识别出叶螨的存在。因此，在光源以2μW/cm2的UV发射量使用光照射叶子的背面时，叶螨被灭除。
[条件B到D与比较示例2的比较]
如图3所示，在比较示例3中，在单个植物的多个叶子上识别出日灼。相反，在条件B下，几乎无法识别出日灼。根据试验结果，可以理解，当仅增加UV发射量时，出现日灼。当像在条件C下一样将光源的UV发射量调节到50μW/cm2时，在单个植物P的一到两个叶子上识别出日灼。根据试验结果，可以理解，通过将光源的UV发射量调节到50μW/cm2，日灼可相对降低，同时灭除叶螨。此外，当像在条件D下一样将光源的UV发射量调节到20μW/cm2时，几乎无法识别出日灼。根据试验结果，可以理解，通过将光源的UV发射量调节到20μW/cm2，日灼可进一步降低，同时灭除了叶螨。
害虫灭除照明系统的第二实施例除了优点（1）和（2）以外还有下述优点。
（3）反射板32用作反射光源24的光的反射器。因此，除了光源24的光以外，还使用由反射板32所反射的光照射植物P。这个结构使用来自光源24的光在宽广的区域上照射植物P的叶子。因此，叶螨被有效地灭除。
对于本领域技术人员应当明显的是，本发明可体现在许多其它特定的形式中，而不偏离本发明的精神或范围。具体地，应理解的是，本发明可体现在下面的形式中。
第二实施例包括多于一个（例如，两个）反射板32。然而，可以只有一个反射板32。
虽然没有特别提到，在第二实施例中，例如，如图5所示，反射板41（反射器）可布置在植物P下面。除了反射板41以外，图5所示的照明系统包括单个反射板32。反射板32和害虫灭除照明设备10（光源24）布置在植物P的相对侧处。以与上述实施例相同的方式，对图5的照明系统进行试验。在图3所示的条件E下，光源24以20μW/cm2的UV发射量在23:00开始发射光120分钟。在这样的条件下，照明系统灭除叶螨，同时降低日灼。
第二实施例使用弯曲的反射板32作为反射器。然而，代替反射板32，例如，如图6所示，可使用条状反射片42（反射器）。以与上述实施例相同的方式，对图6的照明系统进行试验。在图3所示的条件F下，光源24以20μW/cm2的UV发射量在23:00开始发射光120分钟。在这样的条件下，照明系统灭除叶螨，同时降低日灼。
如图19的示例所示，反射片42可包括允许光通过的狭缝42a。在这样的结构中，除了反射来自光源42的光以外，反射片42还可使太阳光等穿过狭缝42a。这防止反射片42阻碍植物P的生长。通孔可代替狭缝42a来形成。
在第二实施例中，以与第一实施例相同的方式，光源24在从水平方向到垂直向上方向设定的范围内发射光。然而，发射方向不限于该范围。例如，如图7所示，光源24（照明主体22）可布置在植物P上方，以在垂直向下方向上朝向植物P发射光。以这种方式，当将光源24布置在植物P上方时，期望反射器43如图13所示布置在植物P下面（例如，植物P的培养基G1），以在垂直向上方向上反射光。这个结构允许使用光照射植物P的叶子的背面，即使在来自光源24的光的发射方向被设定在从水平方向到垂直向下方向的范围内时。
以与上述实施例相同的方式，对图7的照明系统进行试验。在图3所示的条件G下，光源24以20μW/cm2的UV发射量在23:00开始发射光120分钟。在这样的条件下，照明系统灭除叶螨，同时降低日灼。
当将反射器43布置在植物P（例如，植物P的培养基G1）下面时，期望反射器43包括如图14A和14B所示的通孔43a。当对培养基G1浇水时，通孔43a允许水通过。
第二实施例使用反射板32作为反射器。替代地，如图8的示例中所示的那样，反射颗粒44（反射器）可布置在植物P的培养基G1上。例如，反射颗粒44可由硫酸钡（BaSO4）形成。这允许反射器与培养基G1的土壤混合，并防止反射器在使用太阳光照射时阻止培养基G1的土壤中的温度上升。此外，反射颗粒44不妨碍工人栽培植物P的工作。
以与上述实施例相同的方式，对图8的照明系统进行试验。在图3所示的条件H下，光源24以10μW/cm2的UV发射量从08:00到15:00发射光360分钟。在这样的条件下，照明系统灭除叶螨，同时降低日灼。
在第二实施例中，害虫灭除照明设备10（光源24）布置在透明容器Ca外部。代替地，如图9所示，害虫灭除照明设备10（光源24）可布置在透明容器Ca内部。
以与上述实施例相同的方式，对图9的照明系统进行试验。在图3所示的条件I下，光源24以2μW/cm2的UV发射量在23:00开始发射光720分钟。在这样的条件下，照明系统灭除叶螨，同时降低日灼。
虽然没有在上述实施例中特别提到，然而如图10所示，害虫灭除照明系统可包括释放害虫（叶螨）的捕食性天敌X（例如，奥氏钝绥螨（amblyseiuswomersleyi）和塔六点蓟虫（scolothrips takahashii））的捕食性天敌释放器51，该害虫通过来自光源24的光而受到灭除。捕食性天敌X灭除叶螨。
以与上述实施例相同的方式，对图10的照明系统进行试验。在图3所示的条件J下，光源24以50μW/cm2的UV发射量在05:00开始发射光30分钟。在这样的条件下，照明系统灭除叶螨，同时降低日灼。此外，捕食性天敌X也灭除叶螨。
虽然没有在上述实施例中特别提到，然而如图11所示，害虫灭除照明系统可包括在植物P上喷洒农药（例如，Affirm杀虫剂）的农药喷洒器52。该结构允许将农药喷洒在光无法到达的位置，并以另一优选方式灭除叶螨。
以与上述实施例相同的方式，对图11的照明系统进行试验。在图3所示的条件K下，光源24以50μW/cm2的UV发射量在06:00开始发射光30分钟。期望农药喷洒器52将农药喷洒在植物P的茎与叶子之间的边界处。在这样的条件下，照明系统灭除叶螨，同时降低日灼。此外，农药以另一优选方式灭除叶螨。
在第二实施例中，光源24与反射板32（反射器）布置在植物P的相对侧处。代替地，如图12的示例中所示出的那样，球形反射器45可布置在植物P的叶子的末端部分P1与植物P的茎P2之间。优选地，反射器45由绳子R等支撑，以在气流流动时可移动（可摇动）。该结构允许反射器45摇动，使得来自光源24的光在随机的方向上行进。因此，相比于当反射器45以不可移动的方式固定时，可在更宽广的范围上发射光。通过将膜化无纺布的反射材料（例如，Tyvek，注册商标）涂敷到泡沫苯乙烯的球体来形成图12所示的反射器45。
虽然没有在上述实施例中特别提到，害虫灭除照明系统可包括将植物P的叶子的末端部分P1向上移动的移动单元。如图15所示，风扇60可用作移动单元以产生将叶子的末端部分P1向上移动的气流。如图16所示，布置在叶子的下侧（背面）处的绳子R1可用作另一移动单元。在这种情况下，绳子R1以松弛状态来布置。增加施加至绳子R1的张力，以将末端部分P1向上移动。
在使用这样的移动单元将植物P的叶子的末端部分P1向上移动之后，启动光源24，以便可使用光以另一优选方式照射植物P的叶子的背面。任何结构均可用作移动单元，只要该结构向上移动叶子的末端部分P1以改变叶子的背面的位置并使用光照射叶子的背面。
虽然没有在上述实施例中特别提到，然而如图17A和17B所示，上述实施例和各变形中的每一个的害虫灭除照明设备10（系统）优选使用在通常封闭的区域中，例如栽培植物P的植物工厂PF。诸如植物工厂PF的通常封闭的区域可包括以植物P为食的大量叶螨，且该封闭的区域可能没有叶螨的捕食性天敌。因此，在诸如植物工厂PF的通常封闭的区域中布置害虫灭除照明设备10能够灭除叶螨。
在上述实施例的每一个中，害虫灭除照明系统包括单个害虫灭除照明设备10。代替地，害虫灭除照明系统可包括多个害虫灭除照明设备10。
虽然没有在上述实施例中特别提到，光源24可在日落与日出之间的预定时间段期间使用光照射植物P。例如，如图18所示，照明设备10可以电连接到定时器T，且定时器T可用于确定是否将来自电源S的功率提供到照明设备10。在夜间期间，没有太阳光，而叶螨甚至对少量光也作出响应。这延长了叶螨（特别是成虫）的移动距离，并增加了使用来自光源24的光照射叶螨的时间。因此，在夜间期间来自光源24的UV光的发射以另一优选方式灭除叶螨。此外，在夜间期间可能没有工人。这能够减少从光源24朝向工人发射的UV光。
本示例和实施例应视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文给出的细节，而是可在所附权利要求的范围和等价形式内进行修改。

Claims (13)

1.一种害虫灭除照明系统，所述害虫灭除照明系统包括光源，所述光源使用在2到50μW/cm2的范围内的具有从260到305nm的波长的光来照射植物的叶子的背面。
2.根据权利要求1所述的害虫灭除照明系统，其中，所述光源使用在设定于从水平方向到垂直向上方向的范围内的方向上所发射的光照射所述植物的叶子的背面。
3.根据权利要求1所述的害虫灭除照明系统，还包括反射来自所述光源的光的反射器，其中，除了来自所述光源的光以外，还使用由所述反射器反射的光照射所述植物。
4.根据权利要求1所述的害虫灭除照明系统，还包括反射来自所述光源的光的反射器，其中：
所述光源在设定于从水平方向到垂直向下方向的范围内的方向上发射光，并且
所述反射器反射来自所述光源的光，以使用所反射的光照射所述植物的叶子的背面。
5.根据权利要求3或4所述的害虫灭除照明系统，其中，所述反射器布置在所述植物的叶子的末端部分与所述植物的茎之间。
6.根据权利要求5所述的害虫灭除照明系统，其中，所述反射器被支撑成可移动的。
7.根据权利要求3或4所述的害虫灭除照明系统，其中，所述反射器包括使光通过的狭缝。
8.根据权利要求3或4所述的害虫灭除照明系统，其中，所述反射器包括使光通过的通孔。
9.根据权利要求3或4所述的害虫灭除照明系统，其中，所述反射器包括布置在所述植物的培养基上的反射颗粒。
10.根据权利要求1到4中的任一项所述的害虫灭除照明系统，还包括将所述植物的叶子的末端部分向上移动的移动单元，其中，当所述植物的叶子的末端部分由所述移动单元向上移动时，所述光源使用光来照射所述植物。
11.根据权利要求1到4中的任一项所述的害虫灭除照明系统，其中，所述光源在日落与日出之间的预定时间段期间使用光照射所述植物。
12.根据权利要求1到4中的任一项所述的害虫灭除照明系统，还包括释放害虫的捕食性天敌的捕食性天敌释放器，所述害虫由于来自所述光源的光而受到灭除。
13.根据权利要求1到4中的任一项所述的害虫灭除照明系统，还包括在所述植物上喷洒农药的农药喷洒器。
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