ES2960319T3

ES2960319T3 - Control de la floración prematura utilizando un alto nivel de rojo lejano

Info

Publication number: ES2960319T3
Application number: ES19718717T
Authority: ES
Inventors: Céline Catherine Sarah Nicole; Jarno Mooren
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2019-04-24
Publication date: 2024-03-04
Anticipated expiration: 2039-04-24
Also published as: US20210112727A1; EP3784021A1; EP3784021B1; JP2021521832A; PL3784021T3; WO2019206937A1; CN111988986A; CN111988986B

Abstract

La invención proporciona un método para proporcionar luz de horticultura a una planta (1) en una disposición de horticultura (1000), comprendiendo el método proporcionar durante un modo de control una primera luz de horticultura (1111) a la planta (1) en el que al menos el 15% de la los fotones de la primera luz de horticultura (1111) tienen una longitud de onda seleccionada del rango de 700-800 nm, en donde al menos el 45% de los fotones de la primera luz de horticultura (1111) tienen una longitud de onda seleccionada del rango de 640-700 nm, y en el que como máximo el 10 % de los fotones de la primera luz de horticultura (1111) tienen una longitud de onda seleccionada del rango de 400-500 nm. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Control de la floración prematura utilizando un alto nivel de rojo lejano

Campo de la invención

La invención se refiere a un sistema de iluminación para horticultura y a una disposición para horticultura que comprende dicho sistema de iluminación para horticultura. La invención se refiere además a un método para proporcionar luz a una planta, en el que se puede aplicar dicha disposición de iluminación para horticultura, así como a un producto de programa informático para ejecutar dicho método. Además, la invención se refiere a un aparato de iluminación que puede usarse en dicha disposición de horticultura, sistema de iluminación de horticultura o método para proporcionar luz de horticultura a las plantas.

Antecedentes de la invención

Los dispositivos y sistemas de iluminación del crecimiento de las plantas son conocidos en la técnica US9854749, por ejemplo, describe un sistema para el crecimiento de plantas que comprende un primer dispositivo LED configurado para emitir luz de un primer color, en el que el primer dispositivo LED está configurado para emitir luz con un semiángulo de haz controlado menor o igual a 60°; y un segundo dispositivo LED configurado para emitir luz de un segundo color, en el que el segundo dispositivo LED está configurado para emitir luz en un medio ángulo de haz controlado menor o igual a 60°; y en el que el sistema está configurado para generar un espectro de emisión que tiene un primer pico de emisión por debajo de 500 nm y un segundo pico de emisión por encima de 600 nm. Un primer pico de emisión está entre 425 y 475 nm y un segundo pico de emisión está entre 635 y 685 nm. Además, el sistema está configurado para tener un tercer pico de emisión a 500-600 nm. El flujo de fotones del espectro de emisión contiene entre un 5% y un 10% de luz verde.

El documento US 5,269,093 A divulga un método y un aparato para controlar el crecimiento de las plantas con luz artificial en fábricas de plantas, claustros, etc. La extensión del tallo y la relación de peso seco hoja/tallo se pueden controlar artificialmente mediante la relación entre la irradiación adicional del rojo lejano (700-800 nm) y la radiación fotosintéticamente activa (PAR 400-700 nm). En una cámara para cultivar plantas, se emplea una fuente de iluminación artificial que tiene lámparas fluorescentes de 3 bandas para PAR y lámparas fluorescentes de rojo lejano para radiación de rojo lejano.

Sumario de la invención

Las plantas utilizan el proceso de fotosíntesis para convertir la luz, el CO<2>y el H<2>O en carbohidratos (azúcares). Estos azúcares se utilizan para impulsar los procesos metabólicos. El exceso de azúcares se utiliza para la formación de biomasa. Esta formación de biomasa incluye el alargamiento del tallo, aumento del área foliar, floración, formación de frutos, etc. El fotorreceptor responsable de la fotosíntesis es la clorofila. Además de la fotosíntesis, también el fotoperiodismo, el fototropismo y la fotomorfogénesis son procesos representativos relacionados con la interacción entre la radiación y las plantas:

• fotoperiodismo se refiere a la capacidad que tienen las plantas de detectar y medir la periodicidad de la radiación (por ejemplo, para inducir la floración),

• el fototropismo se refiere al movimiento de crecimiento de la planta hacia y desde la radiación, y

• la fotomorfogénesis se refiere al cambio de forma en respuesta a la calidad y cantidad de la radiación.

Dos importantes picos de absorción de clorofila a y b se encuentran en las regiones roja y azul, especialmente entre 625 y 675 nm y entre 425 y 475 nm, respectivamente. Además, también hay otros picos localizados en el ultravioleta cercano (300-400 nm) y en la región del rojo lejano (700-800 nm). La principal actividad fotosintética parece tener lugar dentro del intervalo de longitudes de onda de 400 a 700 nm. La radiación dentro de este intervalo se llama radiación fotosintéticamente activa (PAR).

En el contexto de la iluminación hortícola, el UV cercano se define como una o más longitudes de onda seleccionadas del intervalo espectral de 300 a 400 nm, el azul se define como una o más longitudes de onda seleccionadas del intervalo espectral de 400 a 500 nm, El blanco se define como longitudes de onda seleccionadas del intervalo espectral de 400-700 nm (cuyas longitudes de onda seleccionadas juntas pueden constituir luz blanca, como una combinación de longitudes de onda en azul, verde y rojo), El verde se define como una o más longitudes de onda seleccionadas del intervalo espectral de 500 a 600 nm, el rojo se define como una o más longitudes de onda seleccionadas del intervalo espectral de 600 a 700 nm, El rojo intenso se define como una o más longitudes de onda seleccionadas del intervalo espectral de 640 a 700 nm, y el rojo lejano se define como una o más longitudes de onda seleccionadas del intervalo espectral de 700 a 800 nm. El rojo intenso es, por tanto, una subselección del rojo.

Otros procesos fotosensibles en las plantas incluyen los fitocromos. La actividad de los fitocromos dirige diferentes respuestas como la expansión de las hojas, la percepción del vecino, la evitación de la sombra, el alargamiento del tallo, la germinación de las semillas y la inducción de la floración. El fotosistema de fitocromos incluye dos formas de fitocromos, Pr y Pfr, que tienen sus picos de sensibilidad en el rojo a 660 nm y en el rojo lejano a 730 nm, respectivamente.

En horticultura, la densidad de flujo de fotones fotosintéticos (PPFD) se mide en número de fotones por segundo por unidad de área (en pmol/s/m2; un mol corresponde a 61023 fotones). En la práctica, cuando se aplica, por ejemplo, iluminación intermedia, especialmente para tomates, el PPFD rojo utilizado puede ser típicamente de 200 pmol/s/m2 y la relación azul: rojo puede ser típicamente de 1:7 (con rojo y azul especialmente seleccionados entre 625-675 nm y especialmente seleccionados entre 400-475 nm, respectivamente). Especialmente, la densidad del flujo de fotones fotosintéticos puede comprender aproximadamente un 10% de azul y aproximadamente un 90% de rojo. El PPFD se puede determinar a partir de un fotodiodo o medirse directamente con un fotomultiplicador. El área en el PPFD se refiere al área local de recepción de luz (planta) del espacio en el que están dispuestas las fuentes de luz. En el caso de un sistema multicapa, puede definirse como el área de una capa relevante comprendida en la configuración multicapa; La PPFD puede entonces estimarse en relación con cada capa individualmente (ver más abajo). El área puede ser un valor en un ejemplo alimentado manualmente a la unidad de control, o en un ejemplo puede ser evaluado (con, por ejemplo, sensores) por la unidad de control.

El crecimiento de las plantas depende no sólo de la cantidad de luz sino también de la composición espectral, la duración y el momento de la luz sobre la planta. Una combinación de valores de parámetros en términos de estos aspectos se denomina "fórmula de iluminación" para cultivar la planta (en el presente documento, las palabras planta y cultivo pueden intercambiarse).

Los LED pueden desempeñar una variedad de funciones en la iluminación hortícola, como, por ejemplo:

1. Iluminación suplementaria: la iluminación que complementa la luz natural se utiliza para aumentar la producción (de tomates, por ejemplo) o ampliar la producción de cultivos durante, por ejemplo, los períodos de otoño, invierno y primavera, cuando los precios de los cultivos pueden ser más altos.

2. Iluminación fotoperiódica: La duración diaria de la luz es importante para muchas plantas. La proporción entre los períodos de luz y oscuridad en un ciclo de 24 horas influye en la respuesta de floración de muchas plantas. Manipular este ratio mediante iluminación suplementaria permite regular el momento de floración.

3. Cultivo sin luz natural en fábricas de plantas.

4. Cultivo de tejidos.

Para proporcionar iluminación suplementaria durante el otoño, el invierno y la primavera en invernaderos (o durante todo el año en cultivos multicapa), en general se utilizan lámparas de descarga de gas de alta potencia que deben montarse en un lugar relativamente alto por encima de las plantas para garantizar una distribución de la luz suficientemente uniforme entre las plantas. Actualmente, en los invernaderos se utilizan diferentes tipos de lámparas de alta potencia que van desde 600 hasta 1000 W (por ejemplo, HID de alta potencia) para proporcionar a las plantas luz suplementaria. Un inconveniente es que desde la ubicación encima de las plantas, la cantidad de luz que llega a las partes inferiores de la planta puede ser bastante limitada, dependiendo del tipo de cultivo. Al mismo tiempo, las partes inferiores de la planta suelen ser las que más necesitan luz suplementaria. El mismo dilema persiste cuando se utiliza iluminación de estado sólido montada sobre las plantas. Sin embargo, la iluminación LED, especialmente la iluminación de estado sólido tiene algunas ventajas sobre la iluminación de descarga.

En circunstancias en las que las plantas reciben luz insuficiente de la luz solar natural, por ejemplo, en las regiones del norte o en los llamados "cultivos de plantas" o "cultivos verticales" que dependen totalmente de condiciones artificiales y bien controladas, Parece existir la necesidad de proporcionar luz a la planta para su crecimiento (hojas y frutos), maduración y acondicionamiento previo a la cosecha.

La luz no es el único facilitador del crecimiento; también son de gran importancia la atmósfera (nivel de humedad, niveles de CO<2>/O<2>, etc.), el agua, los nutrientes y los elementos de esporas. La temperatura (y el perfil/ciclos de temperatura durante el día y la noche) también contribuye de manera clave al éxito del cultivo de plantas. En el campo de la horticultura al aire libre, parece que existe la necesidad de una horticultura hidropónica o sin suelo, que por ahora se utiliza normalmente en cultivos de alto valor y rentabilidad. Estos métodos también se basan en el cultivo no natural de plantas y podrían requerir o beneficiarse de optimizaciones artificiales.

El espacio disponible para la producción de alimentos es cada vez más escaso. Se necesita innovación en los métodos de producción para lograr mayores rendimientos con huellas más pequeñas y, al mismo tiempo, volverse más sostenibles (uso mínimo de energía y agua). Producir alimentos en entornos cerrados como granjas de plantas es un método para satisfacer estas demandas. En las granjas de plantas (también conocidas como fábricas de plantas, granjas verticales o granjas urbanas), los alimentos se cultivan en múltiples capas, haciendo un uso mucho mejor del espacio disponible en comparación con el crecimiento al aire libre o en invernaderos. Esto implica que la luz del día no podrá llegar a todas las plantas y casi toda la luz tendrá que proceder de iluminación artificial. En los cultivos de plantas existe la necesidad de proporcionar a las plantas un tratamiento lumínico óptimo en todo momento. Al mismo tiempo, es imperativo que la luz generada por los módulos LED se utilice de la manera más eficiente posible para reducir el consumo de energía y generar un negocio rentable. En las granjas de plantas, la producción por unidad de superficie es mucho mayor que la producción en campo abierto. Se minimiza el uso de agua. Las enfermedades y plagas de las plantas se pueden prevenir más fácilmente.

En la horticultura se utiliza relativamente mucha luz y, por tanto, energía. Producir más rendimiento utilizando menos fotones es la clave para el futuro de la horticultura.

El término "horticultura" se refiere al cultivo (intensivo) de plantas para uso humano y es muy diverso en sus actividades, incorporando plantas para uso alimentario (frutas, hortalizas, setas, hierbas culinarias) y cultivos no alimentarios (flores, árboles y arbustos, césped, lúpulo, uvas, hierbas medicinales). La horticultura es la rama de la agricultura que se ocupa del arte, la ciencia, la tecnología y el negocio del cultivo de plantas. Puede incluir el cultivo de plantas medicinales, frutas, verduras, nueces, semillas, hierbas, brotes, setas, algas, flores, algas marinas y cultivos no alimentarios como pastos y árboles y plantas ornamentales. Aquí, el término "planta" se utiliza para referirse esencialmente a cualquier especie seleccionada entre plantas medicinales, hortalizas, hierbas, brotes, plantas que producen nueces, plantas que dan semillas, plantas que dan flores, plantas que dan frutos, cultivos no alimentarios como pastos y árboles ornamentales, etc.

En el presente documento, el término "planta" se utiliza esencialmente para todas las etapas. El término "parte de la planta" puede referirse a raíz, tallo, hoja, fruto (si lo hubiere), etc.

El término "cultivo" se utiliza en el presente documento para indicar la planta hortícola que se cultiva o se cultivó. Las plantas del mismo tipo cultivadas a gran escala para alimentación, vestimenta, etc., pueden denominarse cultivos. Un cultivo es una especie o variedad no animal que se cultiva para ser cosechada como, por ejemplo, alimento, forraje para el ganado, combustible o para cualquier otro fin económico. El término "cultivo" también puede referirse a una pluralidad de cultivos. Los cultivos hortícolas pueden referirse especialmente a cultivos alimentarios (tomates, pimientos, pepinos y lechugas), así como a plantas (potencialmente) que producen tales cultivos, tales como una planta de tomate, una planta de pimiento, una planta de pepino, etc. En el presente documento, la horticultura puede referirse en general a, por ejemplo, plantas cultivadas y no cultivadas. Ejemplos de plantas de cultivo son arroz, trigo, cebada, avena, garbanzos, guisantes, caupí, lentejas, gramo verde, gramo negro, soja, frijol común, frijol polilla, linaza, sésamo, almorta, cáñamo, chiles, berenjena, tomate, pepino, ocra, maní, patata, maíz, mijo perla, centeno, alfalfa, rábano, repollo, lechuga, pimiento, girasol, remolacha azucarera, ricino, trébol rojo, trébol blanco, cártamo, espinaca, cebolla, ajo, nabo, calabaza, melón, sandía, pepino, calabaza, kenaf, palma aceitera, zanahoria, coco, papaya, caña de azúcar, café, cacao, té, manzana, peras, melocotones, cerezas, uvas, almendras, fresas, piña, plátano, anacardos, irlandés, yuca, taro, caucho, sorgo, algodón, triticale, gandul y tabaco. De especial interés son el tomate, el pepino, el pimiento, la lechuga, la sandía, la papaya, la manzana, la pera, el melocotón, la cereza, la uva y la fresa.

El término "planta" en el presente documento puede referirse especialmente a Archaeplastida. Los Archaeplastida son un grupo importante de eucariotas, que comprende las algas rojas (Rhodophyta), las algas verdes y las plantas terrestres, junto con un pequeño grupo de algas unicelulares de agua dulce llamadas glaucofitas. Por tanto, en los ejemplos el término "planta" puede referirse a plantas terrestres. En los ejemplos, el término "planta" puede (también) referirse a algas (tales como una o más algas verdes y algas rojas y algas unicelulares llamadas glaucofitas).

Especialmente, la invención puede ser de interés para plantas de día corto (rúcula, espinacas tiernas, plantas ornamentales (tales como anturios, orquídeas, crisantemos), esencialmente todas las hierbas (tales como eneldo, albahaca, perejil, cilantro, flor de pascua) o cualquier planta cuyo fotoperíodo deba mantenerse corto para evitar la iniciación de la floración (cuando esto no es especialmente deseado, como en las hortalizas de hoja). Además, la invención puede ser especialmente interesante para plantas con alambre alto, es decir, plantas que crecen a lo largo de un alambre u otro soporte vertical. Por lo tanto, en ejemplos la planta puede seleccionarse del grupo de una planta de tomate, una planta de pepino, una planta de pimiento morrón, una planta de berenjena, etcétera. Además, la planta comprende una planta seleccionada del grupo de plantas de hojas verdes.

El término "luz de horticultura" se refiere especialmente a luz que tiene una longitud de onda más en una o más de una primera región de longitud de onda de 400-475 nm y una segunda región de longitud de onda de 625-675 nm. Las energías relativas (vatios) que se proporcionan en estas regiones pueden depender del tipo de planta y/o de la fase de crecimiento. Por tanto, una fórmula puede definir la proporción, opcionalmente en función del tiempo, para uno o más tipos de plantas. Especialmente, el término "luz de horticultura" puede referirse a la región PAR (la región fotosintéticamente activa de 400 a 700 nm). El término "luz de horticultura" también puede usarse para la luz que se aplica a las plantas en aplicaciones hidropónicas. Como se sabe en la técnica, en la región PAR (la región fotosintéticamente activa de 400-700 nm) el coeficiente de reflexión de las hojas es muy bajo (5-10%). Hacia el infrarrojo cercano, más allá de los 700 nm, el coeficiente de reflexión aumenta. En ejemplos específicos, la luz de horticultura, además de la luz PAR, también puede incluir una pequeña fracción (< 20%de la potencia, especialmente aproximadamente como máximo el 10 % de la potencia) de color rojo lejano, es decir, 700-800 nm. Lo anterior se aplica a la iluminación (artificial) para horticultura en general. En la presente invención, se proponen, entre otras, fórmulas de iluminación específicas para horticultura.

Cuando se cultivan plantas con luces LED en un ambiente totalmente cerrado, las plantas pueden crecer de manera significativamente diferente que en el exterior. Varios aspectos como la temperatura y la humedad pueden interferir con el desarrollo fisiológico habitual de la planta. Pero, además, el espectro luminoso también puede tener un efecto morfológico y fisiológico en la planta.

Parece que algunas plantas, como las lechugas, crecen bien en una granja vertical. También parece que la ausencia habitual de factores de estrés inducidos por cambios climáticos repentinos, la variación de la intensidad de la luz y la presencia de luz ultravioleta son favorables para un rápido crecimiento y producción de biomasa.

En el segmento de hojas cortadas, las hojas tiernas se cortan varias veces de las plantas. Las plantas se dejan en la zona de crecimiento con las raíces y unos pocos centímetros de tallo y normalmente vuelven a crecer bastante rápido. Un gran número de especies van evolucionando entre las primeras cosechas y las cosechas consecutivas. Las hojas pueden cambiar de forma, color y sabor. En la rúcula silvestre, algunos usuarios pueden estar particularmente interesados en el corte 5 o más porque las hojas tienen un sabor más fuerte y una mejor apariencia. Se ha demostrado que las hojas cambian su composición y comportamiento corte tras corte. Un aspecto que aparece a medida que aumenta el número de cortes es la floración prematura. Desafortunadamente, las flores no se venden como producto con hojas y es necesario clasificarlas y separarlas. Sin embargo, podrían tener un beneficio particular para la salud, ya que son comestibles y tienen bastante buen sabor.

La floración prematura parece depender en gran medida del fotoperiodo de luz. Cuanto más largas sean las horas de luz al día, más se producirá la floración prematura. Parecía que con las especies cortadas de rúcula y espinaca que se investigaron, incluso con un fotoperíodo de iluminación corto (de 12 h a un máximo de 15 h), dependiendo de la especie, la floración prematura seguirá produciéndose y las flores brotarán desde (aproximadamente) el corte 3 en adelante.

Por lo tanto, un aspecto de la invención es proporcionar un sistema, aparato de iluminación y/o método alternativo para cultivar una planta, que preferiblemente además evite al menos parcialmente uno o más de los inconvenientes descritos anteriormente. La presente invención puede tener como objetivo superar o mejorar al menos una de las desventajas de la técnica anterior, o proporcionar una alternativa útil. La invención está definida por las reivindicaciones.

Parece que, en general, la luz rojo lejano induce la floración en la mayoría de los cultivos hortícolas; sorprendentemente hemos descubierto que una dosis alta de rojo lejano (como al menos alrededor del 10 %) reduce significativamente la floración prematura de la rúcula cortada. Sin embargo, una ausencia total de rojo lejano y/o una ausencia total de luz blanca (presencia de verde) inducirá la floración prematura y aumentará la producción de flores.

Además, parece que un alto nivel de rojo lejano aumenta el rendimiento de la producción. Sin embargo, al mismo tiempo la vida útil se ve afectada (negativamente). Por lo tanto, se podría utilizar una solución con una fórmula de iluminación específica para corregir la calidad (rúcula) justo antes de la cosecha manteniendo baja la aparición de floración prematura. En la presente divulgación, hemos elaborado varias estrategias de fórmulas de iluminación para maximizar la calidad de las hojas, la producción y la reducción de la floración prematura de plantas especialmente de hojas tiernas (que se sabe que florecen fácilmente).

Por lo tanto, en un primer aspecto se describe un método para proporcionar luz de horticultura a una planta en un disposición de horticultura, según la reivindicación 1, el método que comprende proporcionar durante un modo de control una primera luz de horticultura a la planta en el que al menos el 15% de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm, en el que al menos el 45% de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 640-700 nm, y en el que como máximo el 10 % de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm.

Con tal método, parece que se puede reducir la floración prematura y/o retrasar la floración prematura en el sentido de que la extensión de la floración prematura se desplaza a cortes posteriores. Por lo tanto, con el método las plantas tienen una floración prematura significativamente menor, lo que aumenta la partición en la creación de biomasa para el consumo. El uso de una fórmula de iluminación que reduzca la floración prematura podría (también) ser una solución para aumentar la producción sin aumentar la floración prematura. Especialmente, la aplicación de luz roja lejana parece tener un efecto beneficioso en la reducción de la floración prematura. Con el presente método, también se pueden reducir los costes de inversión en lámparas y/o el uso de energía. En el presente método, la luz de crecimiento está provista de un componente sustancial de color rojo lejano.

Como se indicó anteriormente, la presente divulgación proporciona un método para proporcionar luz de horticultura a una planta. La planta puede ser esencialmente cualquier planta como se definió anteriormente. Sin embargo, la planta se selecciona especialmente del grupo de las hortalizas verdes. Además, especialmente la planta es de un tipo que genera hojas nuevas después de la recolección de las hojas. Además, especialmente la planta es de un tipo que puede generar una vara floral, o una pluralidad de varas florales, y posteriormente una flor, o una pluralidad de flores, respectivamente. El término "floración prematura" y términos similares se refieren especialmente a la producción prematura de un tallo (o tallos) en flor en cultivos hortícolas antes de que el cultivo se coseche al menos parcialmente. Por tanto, el término "vara floral" puede referirse a una etapa temprana de una flor o tallo floral.

Aún más especialmente, la planta se selecciona del grupo de la col rizada, las espinacas, las acelgas, la col rizada, la verdolaga, las hojas de mostaza, los berros, la rúcula, la lechuga, las hojas de diente de león, la col, la rúcula y las hojas de remolacha. En la presente invención se pueden usar uno o más tipos de la familia de las lechugas o uno o más tipos de la familia de las brassicas. La invención también se puede aplicar a otros tipos de plantas que florecen, también a aquellas en las que no hay una recolección sustancial intencional de hojas.

El término "planta" también puede referirse a una semilla o a una plántula. Por tanto, el término "planta" puede referirse en general a cualquiera de las etapas desde la semilla hasta la planta (madura). El término "planta" también puede referirse a una pluralidad de plantas (diferentes).

La planta está configurada especialmente en una disposición hortícola. Especialmente, el término "disposición de horticultura" se refiere a una fábrica de plantas o célula climática, en la que las plantas se cultivan en condiciones controladas, y en la que las plantas sustancialmente no reciben luz natural. Además, dicha fábrica de plantas puede estar climatizada, como en el caso de una célula climática. Por lo tanto, en los ejemplos, la disposición de horticultura incluye dicha fábrica de plantas o celda climática. En el presente documento, se considera que el término fábrica de plantas engloba el ejemplo de una célula climática.

En otros ejemplos, la fábrica de plantas o célula climática incluye al menos parte de la disposición de horticultura. Por ejemplo, una celda climática puede comprender el soporte de la planta y el sistema de iluminación, y el sistema de control puede configurarse dentro o fuera de la celda climática. En las granjas de plantas (también conocidas como fábricas de plantas, granjas verticales o granjas urbanas), los alimentos se pueden cultivar en múltiples capas, haciendo un uso mucho mejor del espacio disponible en comparación con el cultivo al aire libre o en invernaderos. Esto implica que la luz del día no podrá llegar a todas las plantas y casi toda la luz tendrá que proceder de iluminación artificial. Por lo tanto, la invención se refiere especialmente a disposiciones de horticultura en las que las plantas esencialmente sólo reciben luz artificial.

Sin embargo, la invención no se limita a disposiciones de horticultura en las que las plantas esencialmente sólo reciben luz artificial. Por lo tanto, la presente divulgación proporciona en un aspecto adicional también un método en el que se proporciona luz de horticultura (suplementaria) a una planta en el que la luz de horticultura se proporciona de manera que los niveles mínimos (y los niveles máximos) como se definen en el presente documento para el intervalo de rojo lejano de 700-800 nm y el intervalo de rojo intenso de 640-700 nm son obtenidos (durante los períodos de tiempo indicados en el presente documento) por la planta. Esto también puede indicarse en el presente documento como "modo de control suplementario".

El método comprende proporcionar durante un modo de control una primera luz de horticultura a la planta. El término "modo" también puede indicarse como "modo de control". El sistema, o aparato, o dispositivo (ver más adelante también) puede ejecutar una acción en un "modo" o "modo de operación" o "modo de operación". Asimismo, en un método se puede ejecutar una acción o etapa, o paso en un "modo" o "modo de operación" o "modo de operación". Esto no excluye que el sistema, aparato o dispositivo también pueda adaptarse para proporcionar otro modo de control, o una pluralidad de otros modos de control. Asimismo, esto no puede excluir que antes de ejecutar el modo y/o después de ejecutar el modo se puedan ejecutar uno o más modos diferentes. Sin embargo, en ejemplos puede estar disponible un sistema de control (ver también más abajo), que está adaptado para proporcionar al menos el modo de control. Si hubiera otros modos disponibles, la elección de tales modos podría ejecutarse especialmente a través de una interfaz de usuario, aunque también podrían ser posibles otras opciones, como ejecutar un modo dependiendo de una señal de sensor o de un esquema (de tiempo). En los ejemplos, el modo de operación también puede referirse a un sistema, aparato o dispositivo que solo puede funcionar en un único modo de operación (es decir, "encendido", sin mayor capacidad de ajuste).

El término luz de horticultura también se describe anteriormente (en general). Para el presente método, la luz de horticultura durante el modo de control tiene una composición específica.

Al menos el 15%, incluso más especialmente al menos el 20% de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada en el intervalo de 700-800 nm. En ejemplos específicos, la contribución de la luz roja lejana no supera el 80%, como por ejemplo no mayor al 55%, como no mayor al 35%, por ejemplo, no mayor al 30%.

Además, al menos el 45%de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo entre 640 y 700 nm. En ejemplos específicos, la contribución de la luz de color rojo intenso no es mayor que el 95 %, como por ejemplo no mayor que el 90 %, como no mayor que el 85 %, como por ejemplo no mayor que el 80 %.

Aún más, como máximo el 10%, tal como como máximo el 5%, de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm. Con dicha luz, la floración prematura se puede controlar como se describe en el presente documento.

En ejemplos específicos, (i) como máximo el 5% de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm, (ii) como máximo el 45% de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 500-640 nm, (iii) al menos el 45% de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 640-700 nm, y (iv) al menos el 15 %, como al menos el 20 %, de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm. La floración prematura puede entonces incluso controlarse mejor (es decir, reducirse) durante al menos varios de los primeros cortes. Por lo tanto, en ejemplos al menos el 15%, incluso al menos aproximadamente el 20% de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm.

Los porcentajes de fotones se refieren al número total de fotones en el intervalo espectral de 400 a 800 nm. Por lo tanto, por ejemplo, la frase "n% de los fotones de la primera luz de horticultura" y frases similares indican que de todos los fotones que tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-800 nm (que está disponible en la iluminación de horticultura, especialmente proporcionada por el sistema de iluminación de horticultura) n/100 está en el subintervalo específicamente indicado. Esto no excluye que la luz de horticultura, tal como la que puede proporcionar el aparato de iluminación descrito en el presente documento, proporcione también otra radiación, tal como radiación UV. Sin embargo, para la invención descrita en el presente documento, el número de fotones se relaciona con el número total de fotones en el intervalo de 400 a 800 nm. Además, la luz artificial proporcionada a la planta puede consistir esencialmente en la primera luz de horticultura descrita en el presente documento, y esencialmente no incluir otros tipos de radiación, a menos que se indique lo contrario, tal como en los ejemplos de la segunda luz de horticultura. En tales (últimos) ejemplos, la luz artificial proporcionada a la planta puede consistir esencialmente en la segunda luz de horticultura descrita en el presente documento, y esencialmente no incluir otros tipos de radiación (a menos que se indique lo contrario). Como se indica en otra parte, "esencialmente" puede, entre otros, referirse especialmente a al menos el 90%, tal como al menos el 95%.

En ejemplos específicos, el al menos el 80%, tal como al menos el 90%, tal como incluso más especialmente al menos el 95% de los fotones de la primera luz de horticultura (en el intervalo de longitud de onda de 400-800 nm) tienen longitudes de onda seleccionadas del intervalo de 640-800 nm.

Además, se controla dentro de ciertos intervalos la intensidad de la luz que reciben las plantas. En ejemplos específicos, el método comprende proporcionar durante el modo de control la primera luz de horticultura con una intensidad promedio (en la planta) seleccionado del intervalo de al menos 150 |jmol/m2/s, tal como seleccionado del intervalo de 150-1000 |jmol/m2/s. En ejemplos, el método comprende proporcionar durante el modo de control la primera luz de horticultura con una intensidad promedio (en la planta) seleccionada del intervalo de 200-1000. En ejemplos, la intensidad no es superior a 800 |jmol/m2/s, tal como no superior a 600 |jmol/m2/s, como seleccionado del intervalo de 200-600 |jmol/m2/s, tal como especialmente 200-525 |jmol/m2/s.

Especialmente, las intensidades de luz indicadas se proporcionan durante un período de tiempo de 10 a 20 horas por día y con un período de oscuridad de 4 a 14 horas por día durante un período de tiempo de 10 a 20 horas por día y con un período de oscuridad de 4 a 14 horas por día.

Por lo tanto, en ejemplos específicos, el método comprende proporcionar durante el modo de control la primera luz de horticultura con una intensidad promedio seleccionada del intervalo de al menos 150 pmol/m2/s, tales como especialmente seleccionados del intervalo de 200-100 pmol/m2/s, como 200-525 pmol/m2/s, durante un período de tiempo de 10 a 20 horas por día y con un período de oscuridad de 4 a 14 horas por día durante un período de tiempo de 10 a 20 horas por día y con un período de oscuridad de 4 a 14 horas por día.

El período de tiempo durante el día durante el cual se proporciona la luz de horticultura en este modo y el período de oscuridad, así como la cantidad de días que se proporciona la luz de horticultura durante el modo de control puede variar de una planta (tipo) a otra (tipo). Además, se pueden elegir las condiciones para acelerar el crecimiento, ralentizar el crecimiento, influir en el sabor o el color de las hojas, etc., etc.

El valor de al menos aproximadamente 150 pmol/m2/s, tal como al menos aproximadamente 200 pmol/m2/s, con porciones sustanciales en el rojo (lejano) y el rojo intenso (véanse los porcentajes indicados en el presente documento) está muy por encima del punto de compensación de la planta (es decir, el proceso de fotosíntesis domina sobre el proceso de respiración).

Como se indicó anteriormente, la intensidad, indicada en el presente documento como PPFD, puede determinarse a partir de un fotodiodo o medirse directamente con un fotomultiplicador. El área en el PPFD se refiere especialmente al área local de recepción de luz (planta) del espacio en el que están dispuestas la(s) fuente(s) de luz. En el caso de un sistema multicapa, es el área de una capa relevante comprendida en la configuración multicapa; La PPFD puede entonces estimarse en relación con cada capa individualmente (ver más abajo). El área puede ser un valor en un ejemplo alimentado manualmente a la unidad de control, o en un ejemplo puede ser evaluado (con, por ejemplo, sensores) por la unidad de control. El área (m2) en frases como "al menos l5o |jmol/m2/s" y frases similares pueden referirse especialmente a una cara del medio de crecimiento de raíces. El término "cara del medio de crecimiento de raíces" puede referirse al nivel de líquido en aplicaciones hidropónicas o puede referirse a una capa superior de un sustrato, como tierra. Por ejemplo, puede referirse al "nivel de tabla", es decir, el nivel en el que está configurada la planta. Especialmente, la frase "al menos 150 jmol/m2/s" y frases similares se refieren a la intensidad que recibe la planta. Por lo tanto, cualquier parte de la planta que pueda recibir la luz (es decir, especialmente al menos aquellas partes que están por encima del sustrato) (en el sistema de horticultura) recibe dicha dosis. Por ejemplo, se puede medir el número de fotones por segundo que se reciben por metro cuadrado en la parte superior de la planta y en la parte inferior (pero aún accesible a la luz) de la planta. Luego se puede calcular la dosis. Por ejemplo, para evitar los efectos de la sombra de las hojas, se puede utilizar el medio de crecimiento de raíces. Cuando la intensidad indicada se reciba en la cara del medio de crecimiento de raíces o a nivel de la mesa (en ausencia de plantas), entonces la planta también recibirá al menos dicha intensidad.

Las condiciones a las que están sometidas las plantas (en crecimiento) se definen generalmente en una fórmula. Por tanto, el sistema de control puede hacer crecer las plantas según una fórmula. Tal fórmula puede incluir una fórmula de iluminación, que define una intensidad de luz de horticultura predeterminada (segunda). Esto puede implicar que la fórmula define una intensidad de luz de horticultura predeterminada (segunda) a lo largo del tiempo. Alternativa o adicionalmente, la fórmula puede definir una (segunda) intensidad de luz de horticultura predeterminada en función de parámetros que se detectan, como la ingesta de nutrientes, el tamaño de las hojas, la temperatura de la planta, la temperatura de las hojas, la temperatura de las raíces, la longitud del tallo, el tamaño de la fruta, etc. También se pueden detectar otros parámetros, tales como uno o más de temperatura (en el invernadero, granja, celda climática, túnel, etc.), humedad y composición del gas. También la intensidad de la luz del día (si también se aplicara luz solar) puede ser un parámetro por detectar. Una fórmula dirigida a parámetros de iluminación puede indicarse como "fórmula de iluminación". Una fórmula de iluminación puede estar compuesta por una fórmula que también incluye otros parámetros, tales como uno o más de la temperatura de las hojas, la temperatura de las raíces, la temperatura ambiente, etc.

Parece que la floración prematura es un problema que aumenta con el número de cortes. Cuanto mayor sea el número de cortes, más problemas puede suponer la floración prematura. Parece que, al menos para algunas de las plantas, la floración prematura sólo puede ser un problema después de algunos cortes. Por lo tanto, puede que sólo sea necesario aplicar la composición definida en el presente documento de la primera luz de horticultura, por ejemplo, después de algún tiempo que la planta haya crecido o después de algunos cortes, o, por ejemplo, sólo podrá ejecutarse cuando el número de varas florales o el tamaño de las varas florales superen un nivel mínimo predeterminado respectivo. Por lo tanto, en ejemplos (en los que la planta es de un tipo que genera nuevas hojas después de la recolección de hojas), el modo de control comprende controlar la composición espectral de la primera luz de horticultura en función de uno o más de: (a) momento dentro del tiempo de vida de la planta, (b) número de cosechas, (c) número y/o apariencia de las varas florales, y (d) número y/o apariencia de flores. El término "apariencia" se refiere especialmente a uno o más de tamaño y color, especialmente al menos al tamaño. Como se indicó anteriormente, la floración prematura puede dar lugar a flores.

Alternativa o adicionalmente, el modo de control comprende controlar la composición espectral de la primera luz de horticultura en función de (i) el número y/o apariencia y/o color de las hojas de una o más plantas, (ii) área y/o color del dosel de una o más plantas, (iii) número de cosechas ejecutadas después de una primera generación de hojas de una o más plantas, (iv) número y/o apariencia de varas florales de una o más plantas, y (v) número y/o apariencia de flores de una o más plantas.

Para este fin, en ejemplos se puede aplicar un sensor. Por ejemplo, en ejemplos se puede aplicar un sensor para detectar uno o más de: (i) número y/o apariencia y/o color de las hojas de una o más plantas, (ii) área y/o color del dosel de una o más plantas, (iii) número de cosechas ejecutadas después de una primera generación de hojas de una o más plantas, (iv) número y/o apariencia de varas florales de una o más plantas, y (v) número y/o apariencia de flores de una o más plantas. El sensor puede comprender una cámara, tal como una cámara CCD. El término "sensor" también puede referirse a una pluralidad de sensores.

Como la floración prematura puede aumentar con el número de cortes, puede que no sólo sea una opción aplicar la luz de horticultura no siempre, sino, por ejemplo, después de varios cortes, pero alternativa o adicionalmente, se puede comenzar con un nivel relativamente bajo de la luz esencialmente rojo lejano (que parece imponer una reducción en el comportamiento de la floración prematura), se puede comenzar con un nivel relativamente bajo y aumentar este nivel, por ejemplo, después de cada corte. Por lo tanto, en ejemplos, el modo de control incluye aumentar una contribución de los fotones que tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm a la primera luz de horticultura con uno o más de: (a) tiempo, (b) número de cosechas, y (c) número y/o apariencia de varas florales. Por lo tanto, en ejemplos específicos, el modo de control comprende proporcionar la primera luz de horticultura sólo después de una enésima cosecha, en la que n es al menos 2, tal como al menos 3. Entre dos recortes habrá en general un período de al menos una semana, por ejemplo, al menos dos semanas, pero en general menos de unos pocos meses.

Además, parece sorprendente que un pulso con luz en esencia azul, especialmente relativamente poco antes de un corte, puede tener un efecto beneficioso para aumentar el rendimiento (de los cultivos) y/o la vida útil (de las hojas cortadas). Por lo tanto, en los ejemplos que preceden a la cosecha (la etapa de) proporcionar la primera luz de horticultura, se termina y se proporciona una luz de horticultura relativamente (más) rica en azul. Parece que con la segunda luz de horticultura como parte de la fórmula de iluminación la vida útil aumenta y la calidad visual de la planta, especialmente de las hojas, mejora.

Por lo tanto, en ejemplos específicos, el modo de control incluye proporcionar la primera luz de horticultura a la planta durante uno o más primeros períodos de tiempo anteriores a una cosecha y proporcionar una segunda luz de horticultura a la planta durante uno o más segundos períodos de tiempo anteriores a la cosecha, en el que especialmente los primeros y segundos períodos de tiempo no se superponen (en el tiempo), en el que especialmente uno o más segundos períodos de tiempo están dentro de un período de como máximo tres días antes de la cosecha. En ejemplos específicos, al menos el 20% de los fotones, tal como al menos el 25%, como al menos el 30%, aún más especialmente al menos el 35% de los fotones de la segunda luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm, y en el que como máximo el 10 % de los fotones de la segunda luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm. Especialmente, la segunda luz de horticultura tiene una intensidad (relativa) mayor en el intervalo de 400-500 nm que la primera luz de horticultura y una intensidad (relativa) menor en el intervalo de 700-800 nm. Aún más especialmente, al menos la intensidad absoluta (de la segunda luz de horticultura) en el intervalo de 400-500 nm es mayor que la de la primera luz de horticultura y también la intensidad absoluta (de la segunda luz de horticultura) en el intervalo de 700-800 nm es más baja que la primera luz de horticultura.

La intensidad de la segunda luz de horticultura puede estar en intervalos similares a los indicados anteriormente. Especialmente, Además, la segunda luz de horticultura se proporciona durante un período de tiempo de 10 a 20 horas por día y con un período de oscuridad de 4 a 14 horas por día durante un período de tiempo de 10 a 20 horas por día y con un período de oscuridad de 4 a 14 horas por día.

El método puede ejecutarse especialmente con el aparato de iluminación como se describe en el presente documento y/o con el sistema de iluminación como se describe en el presente documento (que puede comprender dicho aparato de iluminación). El método puede ejecutarse en un ordenador funcionalmente acoplada o comprendida por el sistema de iluminación de horticultura o disposición de horticultura.

Por lo tanto, en aún un aspecto adicional, se describe un producto de programa informático, según la reivindicación 9, cuando se ejecuta en un ordenador que está funcionalmente acoplada o compuesta por un aparato de iluminación para horticultura configurado para generar en un modo de control una primera luz para horticultura en el que al menos el 15% de los fotones de la primera luz para horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm, en el que al menos el 45% de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 640-700 nm, y en el que como máximo el 10 % de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400 y 500 nm, es capaz de realizar el método descrito en el presente documento. El aparato de iluminación para horticultura es el sistema de iluminación para horticultura como se define con más detalle en el presente documento.

Por lo tanto, la presente divulgación proporciona además un producto de programa informático habilitado para llevar a cabo el método como se define en el presente documento, por ejemplo, cuando se carga en un ordenador (que está funcionalmente acoplada al sistema de iluminación para horticultura o al aparato de iluminación para horticultura). Aún en un aspecto adicional, la presente divulgación proporciona un soporte de grabación (o soporte de datos, tal como una memoria USB, un CD, DVD, etc.) que almacena un programa informático según la reivindicación. Por lo tanto, el producto del programa informático, cuando se ejecuta en un ordenador o se carga en un ordenador, genera o es capaz de generar el método descrito en el presente documento. Por lo tanto, en un aspecto adicional, la presente divulgación proporciona un producto de programa informático, cuando se ejecuta en un ordenador que está funcionalmente acoplada o compuesta por un sistema de iluminación para horticultura, especialmente como se define en el presente documento, o una disposición de horticultura, especialmente como se define en el presente documento, (y por lo tanto) que comprende dicho sistema de iluminación para horticultura, es capaz de realizar el método como se describe en el presente documento.

El soporte de grabación o medio y/o memoria legible por ordenador puede ser cualquier medio grabable (por ejemplo, RAM, ROM, memoria extraíble, CD-ROM, discos duros, DVD, disquetes o tarjetas de memoria) o puede ser un medio de transmisión (por ejemplo, una red que comprende fibra óptica, la red mundial, cables y/o un canal inalámbrico que utiliza, por ejemplo, acceso múltiple por división de tiempo, acceso múltiple por división de código u otros sistemas de comunicación inalámbrica). Cualquier medio conocido o desarrollado que pueda almacenar información adecuada para su uso con un sistema informático puede usarse como medio y/o memoria legible por ordenador. También se pueden utilizar memorias adicionales. La memoria puede ser a largo plazo, a corto plazo o una combinación de recuerdos a largo y corto plazo. El término memoria también puede referirse a recuerdos. La memoria puede configurar el procesador/controlador para implementar los métodos, actos operativos y funciones divulgados en el presente documento. La memoria puede ser distribuida o local y el procesador, cuando se pueden proporcionar procesadores adicionales, puede ser distribuido o singular. La memoria puede implementarse como memoria eléctrica, magnética u óptica, o cualquier combinación de estos u otros tipos de dispositivos de almacenamiento. Además, el término "memoria" debe interpretarse de manera suficientemente amplia para abarcar cualquier información que pueda leerse o escribirse en una dirección en el espacio direccionable al que accede un procesador. Según esta definición, la información en una red, como Internet, todavía está en la memoria, por ejemplo, porque el procesador puede recuperar la información de la red.

El controlador/procesador y la memoria pueden ser de cualquier tipo. El procesador puede ser capaz de realizar las diversas operaciones descritas y ejecutar instrucciones almacenadas en la memoria. El procesador puede ser un circuito integrado de aplicación específica o de uso general. Además, el procesador puede ser un procesador dedicado para funcionar de acuerdo con el presente sistema o puede ser un procesador de propósito general en el que sólo una de muchas funciones opera para funcionar de acuerdo con el presente sistema. El procesador puede funcionar utilizando una porción de programa, múltiples segmentos de programa o puede ser un dispositivo de hardware que utiliza un circuito integrado dedicado o multipropósito.

La presente divulgación también proporciona un producto de programa informático que, cuando se ejecuta en un ordenador que está funcionalmente acoplado o comprendido por un sistema de iluminación para horticultura (o aparato de iluminación para horticultura), está configurado para generar en un modo de control luz de horticultura suplementaria (es decir, el modo de control suplementario), en el que la luz de horticultura se proporciona de manera que se obtengan los niveles mínimos (y los niveles máximos) como se definen en el presente documento para el intervalo de rojo lejano de 700-800 nm y el intervalo de rojo intenso de 640-700 nm son obtenidos (durante los períodos de tiempo indicados en el presente documento) por la planta.

Aún en un aspecto adicional, se describe un aparato de iluminación para horticultura ("aparato de iluminación" o "aparato") que puede estar (únicamente) configurado o que puede ser capaz de generar la primera luz para horticultura. Por lo tanto, en un aspecto la presente divulgación proporciona un aparato de iluminación configurado para proporcionar durante un modo de control una primera luz de horticultura en el que al menos el 15%, como al menos el 20%, de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm, en el que al menos el 45% de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 640-700 nm, y en el que como máximo el 10 % de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm. Como se indicó anteriormente, los términos "modo de control" o "modo de operación" o términos similares pueden, en los ejemplos, referirse a un aparato que solo puede operar en un único modo de operación (es decir, "encendido", sin mayor capacidad de ajuste). Sin embargo, los términos "modo de control" o "modo de operación" o términos similares también pueden referirse a un aparato que también puede adaptarse para proporcionar otro modo de control, o una pluralidad de otros modos de control.

Por lo tanto, el aparato de iluminación puede configurarse para proporcionar luz al aparato de iluminación, tal como luz para horticultura, con en ejemplos específicos una distribución de energía espectral controlable, en el que en un modo de control (del aparato) se proporciona la primera luz para horticultura, pero en el que, en ejemplos específicos, el aparato de iluminación también puede proporcionar luz para horticultura que tiene una distribución de energía espectral diferente de la primera luz para horticultura. En ejemplos alternativos, el aparato de iluminación está especialmente configurado para proporcionar la primera luz de horticultura, y básicamente incluye un único modo de control, es decir, la generación de la primera luz de horticultura durante un modo encendido, opcionalmente a intensidades controlables, pero esencialmente en todas las intensidades las mismas distribuciones espectrales, o ninguna generación de la primera luz de horticultura durante un modo apagado. El término "luz de horticultura" se refiere a la luz de horticultura en general (véase también más arriba); los términos "primera luz de horticultura" o "segunda luz de horticultura" se refieren especialmente a luz que tiene una composición espectral específica como se indica en el presente documento.

Por lo tanto, en ejemplos, el aparato de iluminación comprende un sistema de control de iluminación o puede estar funcionalmente acoplado a un sistema de control de iluminación que está configurado para controlar las propiedades espectrales del aparato de iluminación. En ejemplos, este puede ser el sistema de control como se define con más detalle en relación con el sistema de iluminación de horticultura.

En otros ejemplos más, el aparato de iluminación está configurado para proporcionar esencialmente una distribución espectral única, es decir, la distribución espectral de la primera luz de horticultura.

El aparato de iluminación comprende una fuente de luz para proporcionar luz de horticultura, tal como al menos la luz de horticultura. El aparato de iluminación puede comprender un dispositivo con una carcasa de dispositivo, en el que la carcasa del dispositivo comprende la fuente de luz.

El término "fuente de luz" puede referirse a un dispositivo semiconductor emisor de luz, tal como un diodo emisor de luz (LED), un diodo emisor de luz de cavidad resonante (RCLED), un diodo láser de cavidad vertical (VCSEL), un láser emisor de borde, etc. El término "fuente de luz" también puede referirse a un diodo emisor de luz orgánico, como una matriz pasiva (PMOLED) o una matriz activa (AMOLED). En un ejemplo específico, la fuente de luz comprende una fuente de luz de estado sólido (tal como un LED o un diodo láser). En un ejemplo, la fuente de luz comprende un LED (diodo emisor de luz). El término LED también puede referirse a una pluralidad de LED. Además, el término "fuente de luz" en los ejemplos también puede referirse a la denominada fuente de luz de chips a bordo (COB). El término "COB" se refiere especialmente a chips LED en forma de chip semiconductor que no está encerrado ni conectado, sino montado directamente sobre un sustrato, como una PCB. Por lo tanto, se pueden configurar una pluralidad de fuentes de luz semiconductoras en el mismo sustrato. En los ejemplos, un COB es un chip de múltiples LED configurado en conjunto como un único módulo de iluminación. El término "fuente de luz" también puede referirse a una pluralidad de fuentes de luz, tales como 2-2000 fuentes de luz de estado sólido. La luz azul se puede proporcionar especialmente con una fuente de luz azul, tal como especialmente un LED azul, aunque opcionalmente se puede elegir una fuente de luz UV, tal como especialmente un LED UV con material luminiscente azul.

La luz verde se puede proporcionar especialmente con una fuente de luz verde, especialmente un LED verde, aunque también se puede elegir una fuente de luz azul, especialmente un LED azul, o una fuente de luz UV, especialmente un LED UV, con material luminiscente verde.

La luz roja puede estar provista especialmente de una fuente de luz roja, especialmente un LED rojo, aunque opcionalmente se puede elegir una fuente de luz UV, especialmente un LED UV, o una fuente de luz azul, especialmente un LED azul, con material luminiscente rojo. Lo mismo puede aplicarse al rojo lejano y al rojo intenso. Especialmente, el aparato de iluminación comprende una pluralidad de fuentes de luz para proporcionar luz de horticultura, tal como al menos la primera luz de horticultura. Se pueden configurar dos o más fuentes de luz, o todas las fuentes de luz juntas, para proporcionar en el modo de control la primera luz de horticultura. Por lo tanto, especialmente el aparato de iluminación comprende una pluralidad de fuentes de luz diferentes para proporcionar luz de horticultura, tal como al menos la primera luz de horticultura y opcionalmente la segunda luz de horticultura. En ejemplos, el aparato de iluminación puede comprender una pluralidad de fuentes de luz, especialmente fuentes de luz de estado sólido. En ejemplos adicionales, dos o más subconjuntos de estas fuentes de luz pueden controlarse independientemente. Aún más, dos o más de (tales) subconjuntos pueden proporcionar luz con diferentes distribuciones espectrales. En tales ejemplos, la intensidad y la distribución espectral de la luz de horticultura, tal como la primera luz de horticultura y/o la segunda luz de horticultura, pueden ser controlables. Por lo tanto, los dos o más subconjuntos pueden configurarse en ejemplos para proporcionar luz con diferentes distribuciones espectrales.

Por lo tanto, en ejemplos el aparato de iluminación para horticultura puede comprender (i) un primer conjunto de una o más fuentes de luz, especialmente fuentes de luz de estado sólido, configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm, (ii) un segundo conjunto de una o más fuentes de luz, especialmente fuentes de luz de estado sólido, configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda seleccionada del intervalo de 640-700 nm, y puede comprender opcionalmente (iii) un tercer conjunto de fuentes de luz, especialmente una o más fuentes de luz de estado sólido, configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda máxima seleccionada del intervalo de 400-500 nm. También pueden estar disponibles más tipos de fuentes de luz.

Especialmente, los diferentes tipos de luz proporcionados en el presente documento están provistos de fuentes de luz que tienen una longitud de onda máxima en los intervalos de longitud de onda indicados en el presente documento (pertenecientes a los diferentes tipos de luz). Por lo tanto, en ejemplos específicos el aparato de iluminación para horticultura comprende (i) un primer conjunto de una o más fuentes de luz (estado sólido) configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda máxima seleccionada del intervalo de 700-800 nm, (ii) un segundo conjunto de una o más fuentes de luz (estado sólido) configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda máxima seleccionada del intervalo de 640-700 nm, y opcionalmente (iii) un tercer conjunto de una o más fuentes de luz (de estado sólido) configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda máxima seleccionada del intervalo de 400-500 nm. También pueden estar disponibles más tipos de fuentes de luz.

Además, en ejemplos específicos, el aparato de iluminación para horticultura está configurado para proporcionar (durante el modo de control) la primera luz para horticultura con una intensidad promedio seleccionada del intervalo de al menos 150 pmol/m2/s a una distancia del aparato de iluminación de al menos 30 cm, tal como al menos 100 cm. Como el aparato puede comprender una pluralidad de fuentes de luz que proporcionan la (primera) luz de horticultura en posiciones espacialmente diferentes, la intensidad de la luz puede no diferir mucho entre 30 y 100 cm de distancia del aparato de iluminación.

Especialmente, el aparato está configurado para proporcionar la (primera) luz de horticultura con las intensidades definidas anteriormente (en relación con el método), especialmente al menos a 30 cm del aparato de iluminación de horticultura. Además, el aparato de iluminación para horticultura puede configurarse para proporcionar la (primera) luz para horticultura con las intensidades definidas anteriormente (en relación con el método) durante los períodos de tiempo definidos anteriormente (en relación con el método) (es decir, horas por día).

La presente divulgación también proporciona un aparato de iluminación (horticultura) que está configurado para generar en un modo de control luz de horticultura suplementaria (es decir, el modo de control suplementario), en el que la luz de horticultura se proporciona de manera que se obtengan los niveles mínimos (y niveles máximos) como se definen en el presente documento para el intervalo del rojo lejano de 700-800 nm y la planta obtiene (durante los períodos de tiempo indicados en el presente documento) el intervalo de color rojo intenso de 640-700 nm.

El término "aparato de iluminación" también puede referirse a una pluralidad de (diferentes) aparatos de iluminación. Dos o más de éstos pueden proporcionar juntos la luz de horticultura, tal como la primera luz de horticultura y/u opcionalmente la segunda luz de horticultura.

Básicamente, los mismos ejemplos descritos en relación con el método también pueden aplicarse al aparato de iluminación (horticultura).

El aparato de iluminación se puede utilizar especialmente en el método descrito en el presente documento y/o en el sistema de iluminación para horticultura descrito en el presente documento.

En otro aspecto más, se describe un sistema de iluminación para horticultura, según la reivindicación 10, que comprende:

- un aparato de iluminación configurado para proporcionar luz para la horticultura,

- un sistema de control configurado para controlar el aparato de iluminación para proporcionar durante un modo de control una primera luz de horticultura en el que al menos el 15 % de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm, en el que al menos el 45% de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 640-700 nm, y

en el que como máximo el 10 % de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm.

Con dicho sistema se puede controlar la iluminación hortícola que se proporciona a la planta. De esta manera, se puede reducir la floración prematura y se puede aumentar el rendimiento y/o la vida útil.

El término "controlar" y términos similares se refieren especialmente al menos a determinar el comportamiento o supervisar el funcionamiento de un elemento (en este caso el sistema hortícola o uno o más elementos de este). Por lo tanto, en el presente documento "controlar" y términos similares pueden referirse, por ejemplo, a imponer un comportamiento al elemento (determinar el comportamiento o supervisar el funcionamiento de un elemento), etc., tales como, por ejemplo, medir, mostrar, accionar, abrir, desplazar, cambiar la temperatura, etc. Más allá de eso, el término "controlar" y términos similares pueden incluir adicionalmente monitoreo. Por lo tanto, el término "controlar" y términos similares pueden incluir imponer un comportamiento a un elemento y también imponer un comportamiento a un elemento y monitorear el elemento.

El control del elemento se puede realizar con un sistema de control, que también puede indicarse como "controlador". De este modo, el sistema de control y el elemento pueden estar funcionalmente acoplados al menos temporal o permanentemente. El elemento puede comprender el sistema de control. En ejemplos, el sistema de control y el elemento pueden no estar acoplados físicamente. El control se puede realizar mediante control cableado y/o inalámbrico. El término "sistema de control" también puede referirse a una pluralidad de sistemas de control diferentes, que especialmente están funcionalmente acoplados, y de los cuales, por ejemplo, un sistema de control puede ser un sistema de control maestro y uno o más otros pueden ser sistemas de control esclavos. Un sistema de control puede comprender o estar funcionalmente acoplado a una interfaz de usuario.

Ejemplos de dispositivos de interfaz de usuario incluyen un botón accionado manualmente, una pantalla, una pantalla táctil, un teclado, un dispositivo de entrada activado por voz, una salida de audio, un indicador (por ejemplo, luces), un interruptor, un mando, un módem y una tarjeta de red, entre otros. Especialmente, el dispositivo de interfaz de usuario puede configurarse para permitir que un usuario instruya al dispositivo, aparato o sistema con el que la interfaz de usuario está funcionalmente acoplada o con la interfaz de usuario está funcionalmente compuesta. La interfaz de usuario puede incluir especialmente un botón accionado manualmente, una pantalla táctil, un teclado, un dispositivo de entrada activado por voz, un interruptor, un mando, etc., y/u opcionalmente un módem, y una tarjeta de red, etc. La interfaz de usuario puede comprender una interfaz gráfica de usuario. El término "interfaz de usuario" también puede referirse a una interfaz de usuario remota, tal como un control remoto. Un control remoto puede ser un dispositivo dedicado independiente. Sin embargo, un control remoto también puede ser un dispositivo con una aplicación configurada para (al menos) controlar el sistema o dispositivo o aparato. Una interfaz de usuario está especialmente acoplada funcionalmente a un sistema de control o puede estar compuesta por un sistema de control.

Básicamente, los mismos ejemplos descritos en relación con el método también pueden aplicarse al sistema de iluminación de horticultura. Algunos ejemplos se analizan con más detalle a continuación.

En ejemplos específicos, el sistema de control puede configurarse para controlar el aparato de iluminación para proporcionar durante el modo de control primera luz de horticultura durante un período de tiempo de 10 a 20 horas por día y para proporcionar un período de oscuridad de 4 a 14 horas por día. Especialmente, la primera luz de horticultura comprende como máximo el 5 % de los fotones de la primera luz de horticultura y tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm, como máximo el 45% de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 500-640 nm, al menos el 45% de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 640-700 nm, y al menos el 15 %, tal como al menos el 20 %, de los fotones de la primera luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm. En aún otros ejemplos específicos (como también se indicó anteriormente), el modo de control comprende controlar la composición espectral de la primera luz de horticultura en función de uno o más de: (a) momento dentro de la vida de la planta, (b) número de cosechas, (c) número y/o apariencia de las varas florales, y (d) número y/o apariencia de las flores.

En aún otros ejemplos específicos (como también se indicó anteriormente), el sistema de iluminación para horticultura puede comprender además un sensor, en el que el sistema de control está configurado para detectar a través del sensor uno o más de: (a) número y/o apariencia y/o color de hojas de una o más plantas, (b) área y/o color del dosel de una o más plantas, (c) número de cosechas ejecutadas después de una primera generación de hojas de una o más plantas, (d) número y/o apariencia de las varas florales de una o más plantas, y (e) número y/o apariencia de las flores.

La frase "número de cosechas ejecutadas después de una primera generación de hojas" se refiere especialmente al número de cosechasper se.Como se indicó anteriormente, en ejemplos el modo de control comprende proporcionar la primera luz de horticultura sólo después de una enésima cosecha, en la que n es al menos 2.

En ejemplos, el modo de control incluye aumentar una contribución de los fotones que tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm a la primera luz de horticultura con uno o más de: (a) tiempo, (b) número de cosechas, (c) número y/o apariencia de las varas florales, y (d) número y/o apariencia de las flores. Además, en ejemplos, el modo de control incluye proporcionar la primera luz de horticultura a la planta durante uno o más primeros períodos de tiempo anteriores a una cosecha y proporcionar una segunda luz de horticultura a la planta durante uno o más segundos períodos de tiempo anteriores a la cosecha, en el que los primeros períodos de tiempo y los segundos períodos de tiempo no se superponen, en el que uno o más segundos períodos de tiempo están dentro de un período de como máximo tres días antes de la cosecha, en el que al menos el 20% de los fotones de la segunda luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm, y en el que como máximo el 10 % de los fotones de la segunda luz de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm.

Como se indicó antes, especialmente el sistema de iluminación para horticultura puede comprender el aparato de iluminación (tal como se define especialmente en el presente documento). Aún más, el sistema de iluminación para horticultura puede comprender una pluralidad de (diferentes) aparatos de iluminación (tal como se define especialmente en el presente documento). Una pluralidad de aparatos diferentes puede proporcionar juntos la (primera y/o segunda) luz de horticultura.

Especialmente, el sistema de iluminación para horticultura comprende una pluralidad de fuentes de luz para proporcionar luz para horticultura, tal como al menos la luz para horticultura. Se pueden configurar dos o más fuentes de luz, o todas las fuentes de luz juntas, para proporcionar en el modo de control la primera luz de horticultura.

En ejemplos, el sistema de iluminación para horticultura puede comprender una pluralidad de fuentes de luz, tales como fuentes de luz especialmente de estado sólido. En ejemplos adicionales, dos o más subconjuntos de estas fuentes de luz pueden controlarse independientemente. Aún más, dos o más de (tales) subconjuntos pueden proporcionar luz con diferentes distribuciones espectrales. En tales ejemplos, la intensidad y la distribución espectral de la luz de horticultura, tal como la primera luz de horticultura y/o la segunda luz de horticultura, pueden ser controlables.

Por lo tanto, en ejemplos, el sistema de iluminación para horticultura comprende (i) un primer conjunto de una o más fuentes de luz, tales como fuentes de luz de estado sólido, configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm, (ii) un segundo conjunto de una o más fuentes de luz, tales como fuentes de luz de estado sólido, configurado para proporcionar luz que tiene una longitud de onda seleccionada entre el intervalo de 640-700 nm, y que comprende opcionalmente (iii) un tercer conjunto de una o más fuentes de luz, tales como fuentes de luz de estado sólido, configurado para proporcionar luz que tiene una longitud de onda máxima seleccionada del intervalo de 400-500 nm. También pueden estar disponibles más tipos de fuentes de luz. Especialmente, los diferentes tipos de luz proporcionados en el presente documento están provistos de fuentes de luz que tienen una longitud de onda máxima en los intervalos de longitud de onda indicados en el presente documento (pertenecientes a los diferentes tipos de luz). Por lo tanto, en ejemplos específicos el sistema de iluminación para horticultura comprende (i) un primer conjunto de una o más fuentes de luz (estado sólido) configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda máxima seleccionada del intervalo de 700-800 nm, (ii) un segundo conjunto de una o más fuentes de luz (estado sólido) configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda máxima seleccionada del intervalo de 640-700 nm, y que comprende opcionalmente (iii) un tercer conjunto de una o más fuentes de luz (de estado sólido) configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda máxima seleccionada del intervalo de 400-500 nm. También pueden estar disponibles más tipos de fuentes de luz.

En ejemplos, una fuente de luz configurada para proporcionar luz que tiene una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm, es especialmente una fuente de luz de la cual al menos el 50%, tal como especialmente al menos el 70%, como al menos el 80%, tal como incluso al menos el 90% de la potencia en el intervalo espectral de 400-800 nm está en el intervalo de 700-800 nm. En ejemplos, la fuente de luz es una fuente de luz que está configurada para generar luz de fuente de luz que tiene una longitud de onda máxima en el intervalo de longitud de onda indicado, es decir, el pico máximo en el intervalo de 400-800 nm está en el intervalo de 700-800 nm.

Aún, en ejemplos, una fuente de luz configurada para proporcionar luz que tiene una longitud de onda seleccionada del intervalo de 640-700 nm, es especialmente una fuente de luz de la cual al menos el 50%, tal como especialmente al menos el 70%, como al menos el 80%, tal como incluso al menos el 90% de la potencia en el intervalo espectral de 400-800 nm está en el intervalo de 640-700 nm. En ejemplos, la fuente de luz es una fuente de luz que está configurada para generar luz de fuente de luz que tiene una longitud de onda máxima en el intervalo de longitud de onda indicado, es decir, el pico máximo en el intervalo de 400-800 nm está en el intervalo de 640-700 nm.

Además, en ejemplos, una fuente de luz configurada para proporcionar luz que tiene una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm, es especialmente una fuente de luz de la cual al menos el 50%, tal como especialmente al menos el 70%, como al menos el 80%, tal como incluso al menos el 90% de la potencia en el intervalo espectral de 400-800 nm está en el intervalo de 400-500 nm. En ejemplos, la fuente de luz es una fuente de luz que está configurada para generar luz de fuente de luz que tiene una longitud de onda máxima en el intervalo de longitud de onda indicado, es decir, el pico máximo en el intervalo de 400-800 nm está en el intervalo de 400-500 nm.

Además, en ejemplos, una fuente de luz configurada para proporcionar luz que tiene una longitud de onda seleccionada del intervalo de 500-640 nm, es especialmente una fuente de luz de la cual al menos el 50 %, tal como especialmente al menos el 70 %, como al menos el 80 %, tal como incluso al menos el 90% de la potencia en el intervalo espectral de 400-800 nm está en el intervalo de 500-640 nm. En ejemplos, la fuente de luz es una fuente de luz que está configurada para generar luz de fuente de luz que tiene una longitud de onda máxima en el intervalo de longitud de onda indicado, es decir, el pico máximo en el intervalo de 400-800 nm está en el intervalo de 500-640 nm.

Una fuente de luz configurada para generar luz blanca es especialmente una fuente de luz cuya luz que se emite es luz blanca, como sabe el experto en la técnica. Se refiere especialmente a luz que tiene una temperatura de color correlacionada (CCT) entre aproximadamente 2000 y 20000 K, especialmente 2700-20000 K, y especialmente dentro de aproximadamente 15 SDCM (desviación estándar de coincidencia de color) del BBL (lugar del cuerpo negro), especialmente dentro de aproximadamente 10 SDCM de la BBL, incluso más especialmente dentro de aproximadamente 5 SDCM de la BBL.

Además, en ejemplos específicos, el sistema de iluminación para horticultura está configurado para proporcionar (durante el modo de control) la primera luz para horticultura con una intensidad promedio seleccionada del intervalo de al menos 50 pmol/m2/s, tal como especialmente al menos 100 pmol/m2/s a una distancia del sistema de iluminación de horticultura de al menos 30 cm, tal como al menos 100 cm. Como el sistema puede comprender una pluralidad de fuentes de luz que proporcionan la (primera) luz de horticultura en posiciones espacialmente diferentes, que pueden extenderse a lo largo de metros, o incluso docenas de metros, la intensidad de la luz no puede diferir mucho entre 30 y 100 cm de distancia del sistema de iluminación de horticultura.

La presente divulgación también proporciona un sistema de iluminación para horticultura que está configurado para generar en un modo de control luz de horticultura suplementaria (es decir, el modo de control suplementario), en el que la luz de horticultura se proporciona de manera que los niveles mínimos (y niveles máximos) como se define en el presente documento para el intervalo de rojo lejano de 700-800 nm y el intervalo de rojo intenso de 640-700 nm se obtienen (durante los períodos de tiempo indicados en el presente documento) por la planta.

Aún en un aspecto adicional, la presente divulgación también proporciona una disposición de horticultura para plantas, la disposición de horticultura que comprende un sistema de iluminación de horticultura como se define en el presente documento; y un soporte para soporte de las plantas.

En uso, la disposición puede incluir un soporte para plantas con una planta, o un soporte para plantas con una semilla, o un soporte para plantas con una plántula, etc. Por lo tanto, en uso, el sistema (que comprende la disposición) puede incluir un soporte de planta con una planta, o un soporte de planta con una semilla, o un soporte de planta con una plántula, etc. Los términos "soporte" o "soporte de planta" pueden referirse a uno o más de sustrato (particulado), sustrato acuoso (en hidroponía), tierra, alambre (para cultivos de alambre), etc., que se puede utilizar para cultivar plantas dentro, sobre o a lo largo, etc.

El sistema de control de dicha disposición de horticultura puede controlar una o más de temperatura, humedad, riego, suministro de nutrientes, intensidad de la luz de la horticultura, condiciones del aire que incluyen una o más de temperatura del aire, composición del aire, flujo de aire, etc. Dicho sistema de horticultura puede configurarse para controlar una o más de estas condiciones en diferentes ubicaciones de la disposición.

Como también se puede derivar de lo anterior, en ejemplos específicos el sistema de iluminación para horticultura y/o la disposición para horticultura pueden comprender además un sensor, en el que el sensor está configurado para monitorear un parámetro de una planta y/u otros parámetros, y para proporcionar una señal de sensor correspondiente, y en el que el sistema de control está configurado para el sistema de iluminación de horticultura y/o la disposición de horticultura en dependencia de dicha señal de sensor.

Por ejemplo, para el modo de control suplementario, se puede aplicar un sensor de luz, en el que el sistema de control, dependiendo de una señal del sensor de luz, controla la luz de horticultura suplementaria de manera que los niveles mínimos (y niveles máximos) como se define en el presente documento para el intervalo del rojo lejano de 700-800 nm y el intervalo del rojo intenso de 640-700 nm se obtienen (durante los períodos de tiempo indicados en el presente documento) por la planta.

Por lo tanto, el aparato de iluminación para horticultura o el sistema de iluminación para horticultura pueden incluir además un sensor de luz, configurado para detectar la luz ambiental. Sobre la base de la señal del sensor de luz, se puede proporcionar luz suplementaria.

En general, la primera luz de horticultura también puede estar prevista dependiendo de un sensor de luz. A partir de una señal de realimentación del sensor se puede proporcionar la distribución espectral (predeterminada) y/o la potencia espectral. Como se indica en el presente documento, el término "sensor" y términos similares (como "sensor de luz") también puede referirse a una pluralidad de (diferentes) sensores (tales como sensores de luz. Especialmente un sistema de iluminación para horticultura o una disposición de horticultura puede incluir una pluralidad de sensores de luz (espacialmente separados) (y/u otros sensores).

La frase "niveles mínimos (y niveles máximos)" y frases similares se refiere especialmente al porcentaje del tipo respectivo de luz (azul, rojo intenso, rojo lejano, etc.) de la luz y/o la intensidad (es decir, especialmente la densidad de flujo de fotones fotosintéticos (PPFD)).

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se describirán realizaciones, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos en los que los símbolos de referencia correspondientes indican las partes correspondientes, y en los que:

La figura 1 representa esquemáticamente una realización y variantes de la disposición de horticultura, el sistema de horticultura y el aparato de iluminación;

La figura 2 representa esquemáticamente realizaciones de fórmulas de iluminación;

Las figuras 3a-c muestran algunos resultados experimentales.

Los dibujos esquemáticos no están necesariamente a escala.

Descripción detallada de las realizaciones

En las granjas de plantas (ver: figura 1), la producción por unidad de área es mucho mayor que la producción en campo abierto. Se minimiza el uso de agua. Las enfermedades y plagas de las plantas se pueden prevenir más fácilmente. Normalmente, en una granja de plantas, las plantas se cultivan en células climáticas. Cada celda está equipada con uno o más bastidores. Cada estante tiene varias capas para cultivar plantas. Las plantas (hierbas como la albahaca o hortalizas de hoja como la lechuga) también se pueden cultivar hidropónicamente (las plantas se cultivan sin tierra, utilizando nutrientes minerales u orgánicos disueltos en agua). Alternativamente, como se muestra, las plantas pueden cultivarse en un sustrato tal como tierra o material particulado.

Entre otros, la figura 1 muestra esquemáticamente el aparato 110 de iluminación configurado para proporcionar durante un modo de control la primera luz 1111 de horticultura. Como se indicó anteriormente, al menos el 15 % de los fotones de la primera luz 1111 de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm, en el que al menos el 45% de los fotones de la primera luz 1111 de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 640-700 nm, y en el que como máximo el 10 % de los fotones de la primera luz 1111 de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm.

El aparato 110 de iluminación también puede configurarse, en ejemplos, para proporcionar otros tipos de luz para horticultura. Por lo tanto, el aparato 110 de iluminación puede configurarse para proporcionar luz de horticultura con una distribución espectral controlable, en el que un sistema de control puede controlar esta distribución espectral, de modo que en un modo de control se genera la primera luz de horticultura. Alternativamente, el aparato de iluminación sólo puede configurarse para proporcionar la primera luz de horticultura.

El aparato de iluminación puede incluir una pluralidad de fuentes de luz.

La figura 1 también representa esquemáticamente un sistema 100 de iluminación para horticultura, que comprende un aparato 110 de iluminación configurado para proporcionar luz para horticultura, que en ejemplos puede tener una distribución de luz espectral controlable, pero al menos está configurado para proporcionar la primera luz para horticultura. El sistema 100 de iluminación de horticultura también incluye un sistema 200 de control configurado para controlar el aparato 110 de iluminación para proporcionar durante un modo de control la primera luz 1111 de horticultura.

Como se indicó anteriormente, el modo de control comprende controlar la composición espectral de la primera luz 1111 de horticultura en función de uno o más de: un momento dentro del tiempo de vida de la planta 1, b número de cosechas, y c número y/o apariencia de las varas florales. Por lo tanto, en ejemplos, el sistema de iluminación para horticultura 100 puede comprender además un sensor 210. Aquí, a modo de ejemplo, se representan dos sensores 210, que pueden tener diferentes funciones. Por ejemplo, uno puede configurarse para detectar una o más temperaturas, humedad, etc. Sin embargo, al menos un sensor 210 puede configurarse para detectar las plantas, tal como una cámara CCD. Por lo tanto, el sistema 200 de control puede configurarse especialmente para detectar a través del sensor 210 uno o más de: (a) número y/o apariencia y/o color de hojas de una o más plantas, (b) área y/o color del dosel de una o más plantas, (c) número de cosechas ejecutadas después de una primera generación de hojas de una o más plantas, (d) número y/o apariencia de las varas florales de una o más plantas, y (e) número y/o apariencia de las flores de una o más plantas.

La figura 1 también representa esquemáticamente una disposición 1000 de horticultura para plantas 1, comprendiendo la disposición 100 de horticultura un sistema de iluminación de horticultura 100 según cualquiera de las reivindicaciones anteriores; y un soporte 400 para soporte de las plantas 1.

La figura 2 representa esquemáticamente tres fórmulas de iluminación que pueden usarse. Se pueden utilizar más fórmulas de las que se muestran. En el eje x se representa la hora. Las barras indicadas con H son momentos de cosecha o periodos de cosecha. En el eje y se indica la intensidad, aunque esto es sólo una indicación. Las intensidades relativas entre las tres fórmulas de iluminación no tienen significado.

Una primera fórmula R1 muestra que la primera luz 1111 de horticultura sólo se proporciona después de la segunda cosecha. Esta también puede ser la tercera o, opcionalmente, la cuarta cosecha. A modo de ejemplo, a partir de entonces sólo se enciende una primera luz 1111 de horticultura de intensidad única. Sin embargo, esta intensidad también puede variar, tal como según la fórmula R2 y/o la fórmula R3.

La fórmula R2 muestra un aumento continuo de la primera luz 1111 de horticultura a lo largo del tiempo. Esta intensidad podrá comenzar cuando la plántula esté disponible. Sin embargo, esta intensidad de la primera luz de horticultura también puede comenzar sólo después de la enésima cosecha, como en la fórmula R1.

La fórmula R3 muestra que poco antes de la cosecha se proporciona un pulso, por ejemplo, durante unos días antes de la cosecha (durante tiempos de iluminación, que pueden ser inferiores a 24 h al día) de la segunda luz 1112 de horticultura, mientras que la intensidad de la primera luz 1111 de horticultura es entonces básicamente cero, al menos mucho menor que la de la segunda luz 1112 de horticultura.

Como se indicó anteriormente, son posibles más fórmulas, tales como combinaciones de dos o más de las fórmulas mencionadas anteriormente.

Por lo tanto, se proponen fórmulas de iluminación que pueden reducir significativamente la floración prematura. Sin embargo, puede ser imposible eliminar totalmente la floración prematura, pero la incidencia de la floración prematura en la cosecha ocurrirá en una etapa posterior (cortes posteriores), de modo que es posible realizar más cosecha. Se realizaron varios experimentos con diversas fórmulas de iluminación en los que se midieron la floración prematura y el rendimiento. Se observó la floración prematura y la reducción de la floración prematura y de en varios tipos de rúcula silvestre (Dipotaxi Tenuifolia).

La densidad de plantación fue de 1250 plantas por m2. Los tratamientos de luz consistieron en una fórmula estándar de rojo intenso/azul con 247 pmol m-2 s-1 PAR, con 5% de rojo lejano (DRB), una fórmula estándar de Philips de color rojo intenso/blanco a 347 pmol m-2 s-1 de luz PAR con luz roja lejana baja (5%, DRW) o alta (25%, HFR) además de eso, y una fórmula de color rojo intenso/blanco con 260 pmol m-2 s-1 con un 25 % de rojo lejano en la parte superior (DRI). Había seis bandejas disponibles por tratamiento de luz, de las cuales la mitad se podía usar para experimentar con varios tratamientos de luz continuos previos a la cosecha, dejando 3 bandejas para control y 3 bandejas para tratamientos previos a la cosecha (tratamientos de luz dinámica).

La siguiente tabla proporciona información sobre las diferentes composiciones de luz utilizadas:

En el corte 1 se utilizaron 5 bandejas en el tratamiento control y solo 1 bandeja para los tratamientos precosecha. En el corte 2 al 7 se utilizaron 3 bandejas en el tratamiento control y 3 bandejas en los tratamientos precosecha. En el corte 8, se utilizaron 3 bandejas en el tratamiento control y no se aplicó ningún tratamiento precosecha

Las nuevas mediciones en esta cosecha fueron evaluaciones de la floración prematura y de calidad visual general (OVQ). La floración prematura se midió contando los tallos de las flores y pesándolos por separado de las hojas. El OVQ se evaluó almacenando 3 cajas con 50 g a 4 °C y 10 °C. El material vegetal se calificó en un intervalo de 1 a 10, siendo 1 el valor más bajo y 10 el más alto posible; 6 era el mínimo para un producto vendible.

Los resultados en figuras se expresan en función del número (días después de la siembra). La x-as indica así el tiempo en número de días después de la siembra.

En general, parece que la luz azul, el rojo lejano bajo y el PAR alto inducen la floración prematura (P <0.05; figura 3a). El tratamiento con el nivel de luz PAR más bajo mostró la menor floración prematura. Figura que muestra la evolución de la floración prematura en función del número de cortes y DAS de rúcula silvestre cultivada bajo cuatro fórmulas diferentes de iluminación estática. Se logra una floración prematura baja para niveles de luz bajos y niveles altos de rojo lejano (o una alta proporción de rojo lejano en comparación con PAR).

DRW y DRB tienen una cantidad relativamente baja de rojo lejano y proporcionan una floración prematura relativamente alta, aunque el DRB, con menos del 5 % de rojo lejano y una gran cantidad de azul, es claramente el peor. Cuando se reduce el blanco, el azul se mantiene bajo y el contenido de rojo lejano aumenta, como en los casos de DRI y HFR, el efecto de floración prematura se reduce claramente. La fórmula DRI es la mejor, ya que, en comparación con la fórmula HFR, tiene un contenido de azul más bajo, un contenido de rojo intenso más alto, un contenido de blanco más bajo y un contenido de rojo lejano ligeramente más alto. Cuanta más luz azul, floración prematura (DRB tiene un 35 % de azul).

El rendimiento parece ser sistemáticamente mayor con un 25 % de rojo lejano en comparación con un 5 % de rojo lejano. Hacia el final de los recortes, las diferencias son mayores. Esto se debe a que tiene menos floración prematura y genera más biomasa con rojo lejano. Un alto nivel de luz azul reduce el rendimiento.

Se observó que el rojo lejano adicional alto tiene la eficiencia más baja porque en esa fórmula de iluminación se utilizan más fotones (suma total de luz visible rojo lejano).

La figura 3a muestra en el eje y el número n de floración prematura definido como el número de tallos de flores por metro cuadrado. La figura 3b muestra el rendimiento o el rendimiento acumulado en g/m2. El rendimiento acumulado se define como peso por metro cuadrado. La figura 3c muestra en el eje y la eficiencia del uso de la radiación en g/mol, es decir, la masa del rendimiento por mol de fotones de la luz de horticultura.

También se probaron fórmulas de iluminación alternativas.

Como primera fórmula de iluminación sencilla, se ha demostrado que un alto nivel de rojo lejano (25 %) representa una fuerte reducción de la formación de floración prematura. Esto podría combinarse mejor con luz blanca de color rojo intenso, pero también podría usarse con azul rojo intenso; sin embargo, el blanco que contiene un compuesto verde también parece tener un efecto similar (pero menos fuerte) en la floración prematura.

En un segundo ejemplo, se aplica una fórmula de iluminación dinámica para reducir la floración prematura. La floración prematura aparece sólo en el corte 3 y realmente se está convirtiendo en un problema en el corte 5 y superiores. Por lo tanto, se propone una fórmula de iluminación dinámica para aumentar gradualmente el porcentaje de luz rojo lejano en función del número de cortes. Por ejemplo, esta fórmula de iluminación encajaría bien con la rúcula silvestre: 5 % de rojo lejano para el corte 1-2, 10 % de rojo lejano para el corte 3, 15 % de rojo lejano para el corte 4, etc.... Véase, por ejemplo, el ejemplo R1 en la figura 2.

En un tercer ejemplo, se aplica una fórmula de iluminación dinámica para reducir la floración prematura y aumentar la vida útil. Dado que las hojas altas producen una rúcula de menor calidad, la fórmula de iluminación anterior se puede utilizar en combinación con una luz continua previa a la cosecha sin rojo lejano (1 o 2 días) para mejorar la apariencia de la pigmentación verde de las hojas y la vida útil. La luz continua podría ajustarse durante un día con un alto contenido de azul (por ejemplo, 50 % de azul y 50 % de rojo) similar a la fórmula de coloración para acelerar el efecto antes de la cosecha. Una luz corta precosecha no mostró ninguna incidencia en la floración prematura ya que el tiempo de aplicación es demasiado corto para que la planta reaccione y genere flores. Véase, por ejemplo, el ejemplo R3 en la figura 2.

El término "pluralidad" se refiere a dos o más.

Los términos "sustancialmente" o "esencialmente" en el presente documento, y términos similares, serán entendidos por el experto en la técnica. Los términos "sustancialmente" o "esencialmente" también pueden incluir realizaciones con "enteramente", "completamente", "todos", etc. Por lo tanto, en las realizaciones el adjetivo sustancial o esencialmente también puede eliminarse. Cuando sea aplicable, el término "sustancialmente" o el término "esencialmente" también puede referirse al 90% o más, tal como al 95% o más, especialmente al 99% o más, incluso más especialmente al 99,5% o más, incluido el 100%.

El término "comprende" incluye también realizaciones en las que el término "comprende" significa "consiste en". El término "y/o" se refiere especialmente a uno o más de los elementos mencionados antes y después de "y/o". Por ejemplo, una frase "elemento 1 y/o elemento 2" y frases similares pueden relacionarse con uno o más de los elementos 1 y 2. El término "que comprende" puede en una realización referirse a "que consiste en" pero en otra realización también puede referirse a "que contiene al menos las especies definidas y opcionalmente una o más especies diferentes".

Además, los términos primero, segundo, tercero y similares en la descripción y en las reivindicaciones se utilizan para distinguir entre elementos similares y no necesariamente para describir un orden secuencial o cronológico. Debe entenderse que los términos así utilizados son intercambiables en circunstancias apropiadas y que las realizaciones de la invención descritas en el presente documento son capaces de funcionar en otras secuencias que las descritas o ilustradas en el presente documento.

Los dispositivos, aparatos o sistemas se pueden describir en el presente documento, entre otros, durante el funcionamiento. Como quedará claro para el experto en la técnica, la invención no se limita a métodos de operación o dispositivos, aparatos o sistemas en operación.

Cabe señalar que las realizaciones mencionadas anteriormente ilustran más que limitan la invención, y que los expertos en la técnica podrán diseñar muchas realizaciones alternativas sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

En las reivindicaciones, cualquier signo de referencia colocado entre paréntesis no se interpretará como limitativo de la reivindicación.

El uso del verbo "comprender" y sus conjugaciones no excluye la presencia de elementos o pasos distintos a los establecidos en una reivindicación. A menos que el contexto requiera claramente lo contrario, a lo largo de la descripción y las reivindicaciones, las palabras "comprende", "que comprende" y similares deben interpretarse en un sentido inclusivo en contraposición a un sentido exclusivo o exhaustivo; es decir, en el sentido de "incluido, pero no limitado a".

El artículo "un" o "una" que precede a un elemento no excluye la presencia de una pluralidad de dichos elementos.

La invención puede implementarse mediante un hardware que comprenda varios elementos distintos, y mediante un ordenador adecuadamente programado. En una reivindicación de dispositivo, o una reivindicación de aparato, o una reivindicación de sistema, que enumera varios medios, varios de estos medios pueden estar incorporados por un mismo elemento de hardware. El mero hecho de que determinadas medidas se mencionen en reclamaciones dependientes mutuamente diferentes no indica que una combinación de esas medidas no pueda utilizarse con fines ventajosos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para proporcionar luz de horticultura a una planta (1) en una disposición (1000) de horticultura, comprendiendo el método:

- proporcionar durante un modo de control la primera luz (1111) de horticultura a la planta (1) con una intensidad promedio seleccionada del intervalo de al menos 150 |jmol/m2/s, en el que al menos el 15 % de los fotones de la primera luz (1111) de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm, en el que al menos el 45 % de los fotones de la primera luz (1111) de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 640-700 nm, en el que como máximo el 10% de los fotones de la primera luz (1111) de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm, y en el que los porcentajes de los fotones se relacionan con el número total de fotones en el intervalo espectral de 400-800 nm.

2. El método según la reivindicación 1, en el que al menos el 20% de los fotones de la primera luz (1111) de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm, y en el que el método comprende proporcionar durante el modo de control la primera luz (1111) de horticultura con una intensidad promedio seleccionada del intervalo de 200-1000 jmol/m2/s durante un período de tiempo de 10-20 horas por día y con un período de oscuridad de 4-14 horas por día.

3. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos el 10 % de los fotones de la primera luz (1111) de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 500-640 nm.

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la planta (1) se selecciona del grupo de col rizada, espinacas, acelgas, berzas, verdolaga, hojas de mostaza, berros, rúcula, lechuga, hojas de diente de león, repollo, rúcula y hojas de remolacha.

5. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la planta (1) es de un tipo que genera nuevas hojas después de la recolección de hojas, en el que el modo de control comprende controlar la composición espectral de la primera luz (1111) de horticultura en función de uno o más de: (a) momento dentro de la vida de la planta (1), (b) número de cosechas, (c) número y/o apariencia de las varas florales, y (d) número y/o apariencia de las flores.

6. El método según la reivindicación 5, en el que el modo de control incluye aumentar una contribución de los fotones que tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm a la primera luz (1111) de horticultura con uno o más de: (a) tiempo, (b) número de cosechas, (c) número y/o apariencia de las varas florales, y (d) número y/o apariencia de las flores.

7. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 5-6, en el que el modo de control comprende proporcionar la primera luz (1111) de horticultura sólo después de una enésima cosecha, en el que n es al menos 2.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el modo de control incluye proporcionar la primera luz (1111) de horticultura a la planta (1) durante uno o más primeros períodos de tiempo que preceden a una cosecha y proporcionar una segunda luz (1112) de horticultura a la planta (1) durante uno o más segundos períodos de tiempo que preceden a la cosecha, en el que los primeros períodos de tiempo y los segundos períodos de tiempo no se superponen, en el que uno o más segundos períodos de tiempo están dentro de un período de como máximo tres días antes de la cosecha, en el que al menos el 20 % de los fotones de la segunda luz (1111) de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm, y en el que como máximo el 10 % de los fotones de la segunda luz (1112) de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm.

9. Un producto de programa informático, cuando se ejecuta en un ordenador que está funcionalmente acoplada o compuesta por un sistema (100) de iluminación de horticultura configurado para generar en un modo de control la primera luz (1111) de horticultura como se define en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-8, es capaz de realizar el método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 anteriores.

10. Un sistema (100) de iluminación para horticultura, que comprende:

- un aparato (110) de iluminación configurado para proporcionar luz para horticultura;

- un sistema (200) de control configurado para controlar el aparato (110) de iluminación para proporcionar durante un modo de control una primera luz (1111) de horticultura con una intensidad promedio seleccionada del intervalo de al menos 150 jmol/m2/s a una distancia del aparato de iluminación de al menos 30 cm, en el que al menos el 15 % de los fotones de la primera luz (1111) de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700 800 nm, en el que al menos el 45 % de los fotones de la primera luz (1111) de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 640-700 nm, en el que como máximo el 10% de los fotones de la primera luz (1111) de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 400-500 nm, y en el que los porcentajes de los fotones se relacionan con el número total de fotones en el intervalo espectral de 400-800 nm.

11. El sistema (100) de iluminación para horticultura según la reivindicación 10, que comprende (i) un primer conjunto de una o más fuentes de luz configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda máxima seleccionada del intervalo de 700-800 nm, y (ii) un segundo conjunto de una o más fuentes de luz configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda máxima seleccionada del intervalo de 640-700 nm.

12. El sistema (100) de iluminación para horticultura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 10-11, que comprende además (iii) un tercer conjunto de una o más fuentes de luz configuradas para proporcionar luz que tiene una longitud de onda máxima seleccionada del intervalo de 400-500 nm.

13. El sistema (100) de iluminación para horticultura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 10-12, en el que el sistema (200) de control está configurado para controlar el aparato (110) de iluminación para proporcionar durante el modo de control la primera luz (1111) de horticultura con una intensidad promedio seleccionada del intervalo de 200-1000 |jmol/m2/s durante un período de tiempo de 10-20 horas por día y para proporcionar un período de oscuridad de 4-14 horas por día, en el que al menos el 20 % de los fotones de la primera luz (1111) de horticultura tienen una longitud de onda seleccionada del intervalo de 700-800 nm.

14. El sistema (100) de iluminación para horticultura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 10-13, en el que el modo de control comprende controlar la composición espectral de la primera luz (1111) de horticultura en función de uno o más de: (a) momento dentro de la vida de la planta (1), (b) número de cosechas, (c) número y/o apariencia de las varas florales, y (d) número y/o apariencia de las flores, en el que el sistema (100) de iluminación para horticultura comprende además un sensor (210), en el que el sistema de control (200) está configurado además para detectar a través del sensor (210) uno o más de: (a) número y/o apariencia y/o color de las hojas de una o más plantas, (b) área y/o color del dosel de una o más plantas, (c) número de cosechas ejecutadas después de una primera generación de hojas de una o más plantas, (d) número y/o apariencia de las varas florales de una o más plantas, y (e) número y/o apariencia de flores de una o más plantas.

15. Una disposición (1000) de horticultura para plantas (1), la disposición (100) de horticultura que comprende un sistema (100) de iluminación de horticultura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 10 a 14; y un soporte (400) para soporte de las plantas (1).