CN106793424A - 一种植物生长光谱自动调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种植物生长光谱自动调节方法，包括以下步骤：根据植物的生长状态定义植物的生长期，建立植物品种的生长周期数据库Q1；根据步骤一中所述植物品种的生长期，搜集与其相对应的光谱参数，建立光谱参数数据库Q2；拟合步骤一种植物品种的生长周期数据库Q1与步骤二中的光谱参数数据库Q2，形成植物品种的生长状态与光谱参数数据的映射关系数据库Q3；定时器根据步骤三所述的映射关系数据库Q3向控制光谱控制器输出指令；光谱控制器根据定时器输出的指令控制光普发生器，使光谱发生器发出相应光谱；光谱发生器将自身的运行参数通过数据采集并存储起来，反馈给植物品种的光谱参数与生长周期的映射关系表。

Description

一种植物生长光谱自动调节方法
技术领域
本发明涉及光谱调节领域，特别是一种植物生长光谱自动调节方法。
背景技术
光是植物重要的一个生态因子，影响着植物的生长发育，刺激和支配植物组织和器官的分化，在某种程度上决定着植物器官的外部形态和内部结构，有形态建成的作用。植物的五种光合反应，即光合作用、色素合成、光周期现象、趋光性和光形态诱变，所需要的光都集中在波长为400nm～700nm范围内。所以通常将400nm～700nm波段的辐射称为光合有效辐射。光合有效辐射是植物生命活动、有机物合成和产量形成的能量来源。晴天里太阳直射光合有效辐射能量起主导作用。太阳辐射是许多不同波长的光波所组成，太阳辐射能随波长的分布我们称为太阳光谱。到达地面上的太阳辐射包括紫外线、可见光和红外线三个部分。
在太阳光谱中，对于植物生活起最重要的是可见光部分（波长0.4μm～0.76μm），但紫外线（波长0.01μm～0.4μm）和红外线（波长0.76μm～1000μm）也有一定的意义。科学试验证明，不同波长的光对植物生长有不同的影响。可见光中的蓝紫光与青光对植物生长及幼芽的形成有很大作用，这类光能一直植物的伸长而使其形成矮而粗的形态；同时蓝紫光也是支配细胞分化最重要的光线；蓝紫光还能影响植物的向光性。紫外线是使植物体内某些生长激素的形成受到抑制，从而也就抑制了茎的伸长；紫外线也能引起向光性的敏感，并和可见光中的蓝、紫和青光一样，促进花青素的形成。可见光中的红光和不可见光中的红外线，都能促进种子或者孢子的萌发和茎的伸长。红光还可以促进二氧化碳的分解和叶绿素的形成。
光谱对植物的光合作用的有直接的影响，为了提高植物的生长品质，必要对其进行不同的生长周期进行调节干预。
发明内容
为了解决上述现有技术中提到的缺点和不足，本发明提供一种植物生长光谱自动调节方法，包括以下步骤：
步骤一：根据植物的生长状态定义植物的生长期，建立植物品种的生长周期数据库Q1；
步骤二：根据步骤一中所述植物品种的生长期，搜集与其相对应的自然光光谱参数，建立光谱参数数据库Q2；
步骤三：拟合步骤一种植物品种的生长周期数据库Q1与步骤二中的光谱参数数据库Q2，形成植物品种的生长状态与自然光光谱参数数据的映射关系数据库Q3；
步骤四：定时器根据步骤三所述的映射关系数据库Q3向光谱控制器输出指令；
步骤五：光谱控制器根据定时器输出的指令控制光普发生器，使光谱发生器发出相应光谱；
步骤六：光谱发生器将自身的运行参数通过数据采集并存储起来，反馈给植物品种的光谱参数与生长周期的映射关系表。
进一步地，所述植物品种为多肉植物，观花植物，观叶植物，草本植物，木本植物，水生植物，室内植物，水培植物或者食肉植物。
进一步地，所述生长期包括植物生长季节和生长阶段周期。
进一步地，所述生长阶段周期包括发芽期、幼苗期、开花着果期、结果期、坐果期、果实膨大期、定个期和转色期。
进一步地，所述光谱参数包括光色和强度。
进一步地，所述定时器为嵌入式定时控制设备，移动设备或者电脑设备。
进一步地，所述的光谱控制器为带有输入输出控制的接口嵌入式光谱控制器设备，移动设备或者电脑设备。
进一步地，所述的光谱发生器为LED灯，钠灯、金属卤化物灯或者荧光灯。
本发明提供的植物生长光谱自动调节方法根据植物生长状态与光谱参数的映射关系，在定时器的控制下，光谱控制器依据相应光谱参数控制光谱发生器产生相应的光谱，以提高植物生长品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的植物生长光谱自动调节方法的逻辑图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种植物生长光谱自动调节方法，包括以下步骤：
步骤一：根据植物的生长状态定义植物的生长期，建立植物品种的生长周期数据库Q1；此步骤中，植物品种为多肉植物，观花植物，观叶植物，草本植物，木本植物，水生植物，室内植物，水培植物或者食肉植物；生长期包括植物生长季节和生长阶段周期。植物的生长状态可通过植物的叶，茎等获得。优选地，生长阶段周期包括发芽期、幼苗期、开花着果期、结果期、坐果期、果实膨大期、定个期和转色期。
步骤二：根据步骤一中所述植物品种的生长期，搜集与其相对应的自然光光谱参数，建立光谱参数数据库Q2。自然光光谱参数，可通过测量自然光的波长来确定。
步骤三：拟合步骤一种植物品种的生长周期数据库Q1与步骤二中的光谱参数数据库Q2，形成植物品种的生长状态与光谱参数数据的映射关系数据库Q3。
步骤四：定时器根据步骤三所述的映射关系数据库Q3向控制光谱控制器输出指令；光谱参数包括光色和强度。
步骤五：光谱控制器根据定时器输出的指令控制光普发生器，使光谱发生器发出相应光谱；定时器为嵌入式定时控制设备，移动设备或者电脑设备；所述的光谱控制器为带有输入输出控制的接口嵌入式光谱控制器设备，移动设备或者电脑设备；所述的光谱发生器为LED灯，钠灯、金属卤化物灯或者荧光灯；所述的光谱发生器为LED灯，钠灯、金属卤化物灯或者荧光灯。
步骤六：光谱发生器将自身的运行参数通过数据采集并存储起来，反馈给植物品种的光谱参数与生长周期的映射关系表。光谱发生器将自身的运行参数反馈至植物品种的光谱参数与生长周期的映射关系表，光谱参数与生长周期的映射关系能够自行优化，使拟合的效率得到提高。
实施例一
对多肉植物成长的一年365天中，每天各搜集100组正常生长时的自然光光谱数据，将时间参数储存至生长周期数据库Q1，将每天对应的100组自然光光谱数据储存至光谱参数数据库Q2，算出每天自然光波长的均值，拟合生长周期数据库Q1和光谱参数数据库Q2的关系式；定时器根据生长周期数据库Q1和光谱参数数据库Q2的关系式，每天向光普发生器发出指令，使光普发生器发出与自然光相对应的光谱，使植物正常生长。
实施例二
对观花植物，在其发芽期、幼苗期、开花着果期、结果期、坐果期、果实膨大期、定个期和转色期的每个生长周期的每一天，每天各搜集100组正常生长时的自然光光谱数据，将各个生长周期的时间参数储存至生长周期数据库Q1，将每天对应的100组自然光光谱数据储存至光谱参数数据库Q2，算出每天自然光波长的均值，拟合生长周期数据库Q1和光谱参数数据库Q2的关系式；定时器根据生长周期数据库Q1和光谱参数数据库Q2的关系式，每天向光普发生器发出指令，使光普发生器发出每个生长时期时与自然光相对应的光谱，使植物按照其正常生长周期正常生长。
最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种植物生长光谱自动调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据植物的生长状态定义植物的生长期，建立植物品种的生长周期数据库Q1；
步骤二：根据步骤一中所述植物品种的生长期，搜集与其相对应的自然光光谱参数，建立光谱参数数据库Q2；
步骤三：拟合步骤一种植物品种的生长周期数据库Q1与步骤二中的光谱参数数据库Q2，形成植物品种的生长状态与自然光光谱参数数据的映射关系数据库Q3；
步骤四：定时器根据步骤三所述的映射关系数据库Q3向光谱控制器输出指令；
步骤五：光谱控制器根据定时器输出的指令控制光普发生器，使光谱发生器发出光谱；
步骤六：光谱发生器将自身的运行参数通过数据采集并存储起来，反馈给植物品种的光谱参数与生长周期的映射关系表。
2.根据权利要求1所述的植物生长光谱自动调节方法，其特征在于：所述植物品种为多肉植物，观花植物，观叶植物，草本植物，木本植物，水生植物，室内植物，水培植物或者食肉植物。
3.根据权利要求1所述的植物生长光谱自动调节方法，其特征在于：所述生长期包括植物生长季节和生长阶段周期。
4.根据权利要求3所述的植物生长光谱自动调节方法，其特征在于：所述生长阶段周期包括发芽期、幼苗期、开花着果期、结果期、坐果期、果实膨大期、定个期和转色期。
5.根据权利要求1所述的植物生长光谱自动调节方法，其特征在于：所述自然光光谱参数包括光色和强度。
6.根据权利要求1所述的植物生长光谱自动调节方法，其特征在于：所述定时器为嵌入式定时控制设备，移动设备或者电脑设备。
7.根据权利要求1所述的植物生长光谱自动调节方法，其特征在于：所述的光谱控制器为带有输入输出控制的接口嵌入式光谱控制器设备，移动设备或者电脑设备。
8.根据权利要求1所述的植物生长光谱自动调节方法，其特征在于：所述的光谱发生器为LED灯，钠灯、金属卤化物灯或者荧光灯。
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