JP2018510656A - 近赤外及び可視光による植物の育成及び発育の刺激方法及び装置 - Google Patents
近赤外及び可視光による植物の育成及び発育の刺激方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018510656A JP2018510656A JP2018502051A JP2018502051A JP2018510656A JP 2018510656 A JP2018510656 A JP 2018510656A JP 2018502051 A JP2018502051 A JP 2018502051A JP 2018502051 A JP2018502051 A JP 2018502051A JP 2018510656 A JP2018510656 A JP 2018510656A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- plant
- nir
- infrared
- spectrum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 title claims description 22
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 title claims description 10
- 230000008121 plant development Effects 0.000 title description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 title description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 65
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 28
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 claims description 7
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 235000018927 edible plant Nutrition 0.000 claims 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 15
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 abstract description 8
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 101
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 11
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 7
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 5
- 230000036541 health Effects 0.000 description 5
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 5
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 5
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 5
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 4
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 4
- 241000218236 Cannabis Species 0.000 description 4
- 240000007108 Fuchsia magellanica Species 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 4
- 241000208152 Geranium Species 0.000 description 3
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 3
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 3
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 3
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 3
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- 235000007516 Chrysanthemum Nutrition 0.000 description 2
- 244000189548 Chrysanthemum x morifolium Species 0.000 description 2
- 235000016623 Fragaria vesca Nutrition 0.000 description 2
- 240000009088 Fragaria x ananassa Species 0.000 description 2
- 235000011363 Fragaria x ananassa Nutrition 0.000 description 2
- 241000985694 Polypodiopsida Species 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003501 hydroponics Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 2
- 241000499945 Amaryllis Species 0.000 description 1
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 1
- 241000219193 Brassicaceae Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 1
- 240000005250 Chrysanthemum indicum Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 1
- 235000009849 Cucumis sativus Nutrition 0.000 description 1
- 244000307700 Fragaria vesca Species 0.000 description 1
- 241000208150 Geraniaceae Species 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 241000218922 Magnoliophyta Species 0.000 description 1
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 description 1
- 235000017587 Medicago sativa ssp. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 244000230712 Narcissus tazetta Species 0.000 description 1
- 239000006002 Pepper Substances 0.000 description 1
- 235000016761 Piper aduncum Nutrition 0.000 description 1
- 240000003889 Piper guineense Species 0.000 description 1
- 235000017804 Piper guineense Nutrition 0.000 description 1
- 235000008184 Piper nigrum Nutrition 0.000 description 1
- 235000004789 Rosa xanthina Nutrition 0.000 description 1
- 241000109329 Rosa xanthina Species 0.000 description 1
- 240000007651 Rubus glaucus Species 0.000 description 1
- 241000209056 Secale Species 0.000 description 1
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 241000722921 Tulipa gesneriana Species 0.000 description 1
- 235000003095 Vaccinium corymbosum Nutrition 0.000 description 1
- 240000000851 Vaccinium corymbosum Species 0.000 description 1
- 235000017537 Vaccinium myrtillus Nutrition 0.000 description 1
- 241001464837 Viridiplantae Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 235000021014 blueberries Nutrition 0.000 description 1
- 235000021466 carotenoid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005288 electromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 244000053095 fungal pathogen Species 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000003898 horticulture Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 210000003716 mesoderm Anatomy 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000003375 plant hormone Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 235000021013 raspberries Nutrition 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 235000021012 strawberries Nutrition 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000026683 transduction Effects 0.000 description 1
- 238000010361 transduction Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
- A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S4/00—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources
- F21S4/10—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources attached to loose electric cables, e.g. Christmas tree lights
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/10—Controlling the intensity of the light
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/20—Controlling the colour of the light
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/16—Controlling the light source by timing means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
- F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Botany (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Hydroponics (AREA)
Abstract
様々な農作物の育成及び生産を改善するための方法及びデバイスが提供される。植物は、光合成有効光と近赤外光との組み合わせにさらされる。【選択図】図１２
Description
優先権
本出願は、２０１５年３月２５日に出願された米国仮出願第６２／１３８，１３２号の優先権を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１５年３月２５日に出願された米国仮出願第６２／１３８，１３２号の優先権を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、園芸及び農業用植物のための育成光を提供することに関する。
より具体的には、本発明は、植物の育成、生産及び健康を助長するための近赤外光の使用に関する。
より具体的には、本発明は、植物の育成、生産及び健康を助長するための近赤外光の使用に関する。
赤外光は目に見えない「黒い」光であり、赤外光は太陽光スペクトルの一部である。赤外光は、電磁スペクトルの可視部分とマイクロ波部分との間にある。赤外光は、可視光が赤色光から紫色までの波長を有するのと同様に、ある範囲の波長を有する。赤外光は、「近赤外」領域と「遠赤外」領域に分けることができる。「近赤外」光は、波長において可視光に最も近く、「遠赤外」は、電磁スペクトルのマイクロ波領域に近い。近赤外光は、波長領域７５０ｎｍ〜１４００ｎｍの可視赤色光をちょうど超える光からなる。遠赤外波が熱波である一方で、近赤外波は熱波ではない。言い換えれば、我々は、毎日赤外線を熱の形で経験する。人、動物、そして無生物が赤外光を放射し、地球、太陽、星や銀河のような遠く離れた物体も赤外光を放射する。しかし、地球上の近赤外線（ＮＩＲ）の重要性は、今まで科学者にとってさえも謎であった。
２０年近くにわたり、本発明者は生物学、農業、食品生産、腐敗しやすい製品の保管の異なる分野における赤外光の応用の理論と実践を開発してきた。彼の最近の研究は、ＮＩＲが生存生物に与える影響を理解する新しいビジョンを開く。現在、ＮＩＲは、植物及び動物のいくつかの重要な情報プロセスのメッセンジャーであることが明らかになっている。
ＮＩＲは、異なるレベルで生物に影響を与える。ＮＩＲの電磁気的影響は、組織及び臓器レベルで影響を及ぼし、以下の影響を引き起こす。
１．未知の赤外光受容体のトリガー及びその形質導入鎖、
２．細胞内のイオンの流入、
３．呼吸数の増加、
４．植物ホルモン濃度の変化、ならびに
５．遺伝子発現の変化−代謝、育成及び他のマクロ効果。
１．未知の赤外光受容体のトリガー及びその形質導入鎖、
２．細胞内のイオンの流入、
３．呼吸数の増加、
４．植物ホルモン濃度の変化、ならびに
５．遺伝子発現の変化−代謝、育成及び他のマクロ効果。
ＮＩＲは量子レベル（原子レベル及び分子レベルに影響を及ぼす）ならびに植物の細胞及び組織レベルに作用する。
近赤外光の使用は、種子の発芽を改善することが知られている。特許文献１は、種子を近赤外光で、任意に赤色光と組み合わせて処理することを開示している。典型的には、８００〜１０００ｎｍの範囲の波長を有する種子の処理は、様々な園芸植物種の種子の発芽を改善した。さらに、種子がＮＩＲで照射されたときに苗木の活力が向上した。照射の典型的な持続時間は、１〜１０分であった。
植え付けから１２０時間にわたり連続的に９３５ｎｍまたは８８０ｎｍのＮＩＲでカラスムギ苗木を照射することもまた、植物発育に影響を及ぼすことが示されている（非特許文献１）。８８０ｎｍ照射の存在下で育成させた苗木は、暗所で育成した苗木（照射なし）と比較して短く、中胚葉組織の割合が低い一方で、９３５ｎｍで育成した苗木は、照射なしで育成したものよりも中胚葉組織が少なく生長腺組織が多かった。
したがって、たとえ近赤外が電磁スペクトルの可視領域と遠赤色領域の外側にあるため、植物に影響を及ぼさないと仮定されていたとしても、近赤外光は植物発育において活発な役割を果たし得ると思われる。実際、近赤外光は植物にとって有害であることが提案されており（特許文献２）、そのため、例えば、日本特許出願である特許文献２は、スペクトルの近赤外部分が植物から離れる方に故意に向けられる照明システムを開示している。
近赤外光は植物組織の温度に有意に影響を及ぼさないので、温度とＮＩＲの効果との間の、植物への直接的関係は存在しない。健康な植生は青色光と赤色光のエネルギーを吸収して光合成を促進し、葉緑素を生成する。より多くの葉緑素を持つ植物は、不健康な植物よりも多くの近赤外エネルギーを反射する。したがって、可視及び赤外波長における吸収及び反射の両方の植物のスペクトルを分析することは、植物の健康及び生産性に関する情報を提供し得る。
したがって、近赤外光が植物の育成及び発育に影響を与えていることが示されていても、近赤外光の植物の育成及び発育における役割は多少不明である。多くの当事者は、ＮＩＲが植物の育成を阻害する可能性があると考えており、これは、本開示の驚くべき知見に反している。その結果、近赤外光は、商業用植物育成照明システムでは使用されない。さらに、可視光と近赤外光との組み合わせは、試験されていない。また、恐らく部分的には「役に立たない」または「有害」であるという受け入れられた概念により、ＮＩＲの連続照射も、オプションとして考慮されてもいない。
温室における商業的な植物栽培は、今日の世界の主な工業的活動である。野菜、果物、花の年間生産は、期待される水準である。また現地生産は、今日高く評価されている傾向である。したがって、消費者を満足させるために、温室及び人工光の下で植物を生産することが必要となっている。エネルギーコストが高いことを考えると、生産者は、品質を損なうことなく生産を増加させるあらゆる解決策を当然期待する。これらの理由から、植物の生産性及び健康を改善するための照明システムが絶えず必要とされている。
本発明は、温室及び他の人工的に照明された建物の環境において植物の生産を増加させる方法及びデバイスを提供する。
C.F.Johnson et al.; Photochem. Photobiol. 1996, 63(2): 238-242
一般に、本発明は、上述の問題及び本明細書に開示された方法及びデバイスを使用することによって明示的に述べられていない他の問題を解決する。
したがって、本発明の目的は、１つ以上のＬＥＤ／ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）素子または他の光生成技術からの近赤外光を植物に、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲、ある態様では８００ｎｍ〜９５０ｎｍの範囲、他の態様では８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲、及びいくつかの態様では８４０ｎｍ〜９６０ｎｍの範囲内を有する近赤外照射（ＮＩＲ）で照射することを含む植物の育成及び生産の刺激方法を提供することである。
本発明の別の目的は、１つ以上のＬＥＤ素子からの近赤外照射（ＮＩＲ）で、好ましくは８４０ｎｍ〜９６０ｎｍに及ぶ近赤外光波長で、好ましくは１日当たり少なくとも２時間、より好ましくは８、１２または１６時間のサイクルで、植物を照射することを含む、植物の育成及び生産の刺激方法を提供することである。連続的なＮＩＲ照射も可能である。
本発明のさらに別の目的は、植物を１つ以上のＬＥＤ素子からの近赤外光で照射することと、光合成有効放射（ＰＡＲ）、及び場合により１つ以上のＬＥＤ素子から放射される３８０ｎｍ〜７００ｎｍの白色光スペクトルから選択される様々な波長の組み合わせによる同時照射をすることとを含む、植物の育成及び生産の刺激方法を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、植物を、８００ｎｍ〜１０００ｎｍ、８００〜９５０ｎｍまたは８４０〜９６０ｎｍの範囲の近赤外光を有する１つ以上のＬＥＤ素子からの近赤外光で照射すること、及び４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲の温白色光（３０００〜３５００Ｋ）と冷白色光または冷昼白色光（５０００〜７０００Ｋ）との組み合わせによる同時照射をすることを含む植物の育成及び生産の刺激方法を提供することである。
本発明のさらなる目的は、方法が近赤外及び３８０ｎｍ、４５０ｎｍ、６００ｎｍ及び６６０ｎｍなどの白色光スペクトルからの波長の選択された組み合わせで照射することを含む、植物の育成及び生産を刺激するための方法を提供し、近赤外ＬＥＤ素子の放射出力は全放射出力の少なくとも５％である。
本発明のさらに別の目的は、方法が、近赤外及び白色光スペクトルからの波長の選択された組み合わせで照射することを含む、植物の育成及び生産を刺激するための方法を提供し、近赤外ＬＥＤ素子の放射出力が少なくとも５％であり、波長の選択は、波長範囲４００ｎｍ〜７００ｎｍのＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ、紫色、青色、緑色、橙色及び赤色の組み合わせである。
本発明のさらに別の目的は、近赤外及び４５０ｎｍ、６６０ｎｍ及び７３０ｎｍなどの白色光スペクトルからの選択された波長の組み合わせを用いて培地上に移入された外植片を照明することにより、インビトロ植物の増殖を改善する方法及びデバイスを提供することである。ＵＶ Ａ及び／またはＵＶ Ｂ光を組み合わせに加えることができる。
本発明の別の目的は、植物を近赤外及び白色光スペクトルからの選択波長の組み合わせで照射することによって、植物の開花を向上させ、刺激し、延長する方法及びデバイスを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、植物を近赤外、赤色光及び青色光の組み合わせで照射することにより、医療用大麻の育成及び生産を刺激する方法及びデバイスを提供することである。光選択はまた、ＵＶ−Ｂ及び／またはＵＶ−Ａ照射によって修正することもできる。
本発明のさらに別の目的は、ＮＩＲ波長のスペクトルを使用して植物を照射するデバイスを提供することであり、デバイスは、１つ以上のＬＥＤ素子及びＬＥＤ素子用の電力を備え、前記ＬＥＤ素子は、近赤外ＬＥＤ素子、好ましくは８４０ｎｍ〜９６０ｎｍの範囲内の赤外ＬＥＤ素子を含む。
本発明の別の目的は、白色光スペクトルからの波長の選択された組み合わせと組み合わせてＮＩＲを使用してインビトロ小植物体を照射するためのデバイスを提供することである。
本発明のさらなる目的は、ＮＩＲ光を使用して植物を照射するデバイスを提供することであり、このデバイスは、１つ以上のＬＥＤ素子及びＬＥＤ素子用の電力を備え、前記ＬＥＤ素子は、近赤外ＬＥＤ素子及び白色光素子を含み、白色及び近赤外ＬＥＤ素子は、好ましくは長尺パネルまたはストリングに長尺方向に交互に含まれる。
本発明のさらに別の目的は、ＮＩＲを使用して植物を照射するデバイスを提供することであり、このデバイスは、１つ以上の近赤外ＬＥＤ素子及びＬＥＤ素子用の電力を含み、前記ＬＥＤ素子は、近赤外ＬＥＤ素子及び白色光素子を含み、白色及び近赤外ＬＥＤ素子は、好ましくは長尺パネルまたはストリングに長尺方向に交互に含まれ、デバイス内の白色光ＬＥＤ素子の数は近赤外素子の数よりも多い。
本発明の別の目的は、ＮＩＲを使用して植物を照射するデバイスを提供することであり、このデバイスは、１つ以上のＬＥＤ素子及びＬＥＤ素子用の電力を備え、前記ＬＥＤ素子は、赤外ＬＥＤ素子及び白色光素子を含み、白色及び近赤外ＬＥＤ素子は、好ましくは長尺パネルまたはストリングに長尺方向に交互に含まれ、近赤外ＬＥＤ素子の放射出力は全放射出力の５％〜２５％の範囲である。
本発明のさらなる目的は、光合成有効放射（ＰＡＲ）の他の色と組み合わせて、スペクトル内のＮＩＲ波長を使用して植物を照射するデバイスを提供することであり、このデバイスは、育成段階の植物の必要性に応じてまたはスペクトル内のより多くの赤色もしくは青色または近赤外光線を可能にする暗／明サイクルの時間に基づいて光スペクトルを調整することを可能にする。
本発明のさらに別の目的は、ＰＡＲの他の色と組み合わせて、スペクトル内のＮＩＲ波長を使用して植物を照射するデバイスを提供することであり、このデバイスは、太陽光スペクトルの自然の日々の変化に応じてスペクトル内の赤色、青色、緑色または近赤外波長のパーセンテージを自動的に変化させるか、または２４時間サイクル内の時間帯に応じて光をオン及びオフにして、光スペクトルを調整することを可能にする。
これらの実施形態及び他の実施形態は、以下の図面及び説明と共によりよく理解されるであろう。
本発明の様々な態様を、例として、添付の図面を参照して説明する。
定義
遠赤外とは、１４００ｎｍを超える波長を意味する。
遠赤外とは、１４００ｎｍを超える波長を意味する。
近赤外は、波長７５０〜１４００ｎｍを意味する。
可視光とは、波長３９０〜７５０ｎｍを意味する。
光合成有効放射（ＰＡＲ）とは、波長４００〜７００ｎｍを意味する。
青色光とは、波長３８０〜４９５ｎｍを意味する。
紫外光とは、波長１０〜３８０ｎｍを意味する。
紫外Ａ光とは、波長３５０〜４００ｎｍを意味する。
紫外Ｂ光とは、波長２８０〜３１５ｎｍを意味する。
橙色光とは、波長５９０〜６２０ｎｍを意味する。
赤色光とは、波長６００〜７００ｎｍを意味する。
遠赤色光とは、波長７００〜７５０ｎｍを意味する。
緑色光とは、波長４９５〜５９０ｎｍを意味する。
黄色光とは、波長５７０〜５９０ｎｍを意味する。
冷白色光とは、５０００〜６０００Ｋの相関色温度＊を有する光を意味する。
温白色光とは、２７００〜３５００Ｋの相関色温度を有する光を意味する。
＊照明における相関色温度（ＣＣＴ）は、Ｋｅｌｖｉｎｓ（Ｋ）で測定された光の色がどのようにランプから見えるかを表す。
＊照明における相関色温度（ＣＣＴ）は、Ｋｅｌｖｉｎｓ（Ｋ）で測定された光の色がどのようにランプから見えるかを表す。
本明細書では、用語「ＬＥＤ」、「ＬＥＤ素子」及び「発光ダイオード」は互換的に使用され、無機、有機、点状、または線状であるすべての既知の形態の発光ダイオードを指す。本発明の一態様では、ＬＥＤは広角素子であり、スポットライトではなく均一に広がった光を供給するＬＥＤを指す。ＬＥＤは高出力で使用され、連続的に放射することができる。
本発明は、人工ＬＥＤ光を使用して植物を育成する方法に関する。この方法は、近赤外と可視光の組み合わせを用いて植物を照射する照明システムを提供することを含む。他のタイプの育成光と比較して、本発明の方法及びデバイスは、独自のスペクトルのために植物をより迅速に育成させるのに役立つ。葉緑素及びカロチノイド及びフィトクロムに対する複数の吸収ピークが存在し、本発明の光及びデバイス（本明細書ではＶｉｔａｂｅａｍ ＧＲＯＷ（商標）と呼ばれる）は、これらのピークと重なる特別な波長の光線を使用する。デバイスは、植物の典型的な光化学プロセスの吸収ピークに対応する光の波長を放射する。
近赤外光は、リモートセンシングに広く使用されている。リモートセンシングは、植生の検出、育成の段階及び植生の健康に使用されてきた。不健康な植物は、はるかに少ないＮＩＲしか反射しないが、健康な植物は、そのほとんど（約８０％）を反射するため、近赤外スペクトルを使用することによって同定することができる。したがって、植物のストレスは、ＮＩＲ反射率の漸進的減少によって示される。これを図１に模式的に示す。この情報に基づいて、緑色植物は、それらの育成、発育及び損傷組織の修復に関連する特定の生理学的及び生化学的プロセスのためにＮＩＲ光を必要とするようである。これは、不健康な植物がより多い近赤外光を必要とする理由であり、より少ない量が放射されるからである。ＮＩＲは植物及びその損傷組織における代謝を、恐らく動物及びヒトの組織で行われるのと同様の方法で活性化する。ＮＩＲ作用の機構の１つは、ミトコンドリア内に位置する細胞の呼吸システムを含む。しかし、上述したように、ＮＩＲは植物にとって「役に立たない」または「有害」とみなされてきた。
光合成有効色素は、約６００〜７００ｎｍの赤色光を吸収する。フィトクロムは、植物の光感知に必須であることが知られており、赤色光及び遠赤色光（約７５０ｎｍ）を吸収する。いくつかの植物色素は、青色光領域の光を吸収する。緑色光は、可視光の中で最も活性が低いことが知られている。これらの理由から、植物に供給される育成光は、通常、青色光及び赤色光、時には遠赤色光、及び通常は緑色光がない波長を含むスペクトルを有する。図２は、市販の照明システムの典型的なスペクトルを示す。ＮＩＲを吸収する特定の色素は知られていない。
より最近では、異なる発育段階の植物が異なる赤色／青色比で良好に育成することを示す研究がなされている。国際公開第２０１３／１８８３０３号は、植物の発育段階に応じて赤色と青色の比率を変更することができる照明システムを示している。
白色光スペクトルから選択された色スペクトルの組み合わせにおいてＮＩＲ放射の使用を示す商業的に入手可能な照明システムまたは開示はない。照射期間または照射期間の選択された部分を通してＮＩＲのレベルを維持しながら、色スペクトルが日中に変化するシステムは開示されていない。
この開示は、ＮＩＲがスペクトルの本質的な部分である照明システムを提供する。図３を参照すると、本発明による育成光のスペクトルの一例が示されている。このスペクトルには、冷昼白色（５０００〜７０００Ｋ）及び温白色（３０００〜３５００Ｋ）ＬＥＤならびにピークが約９３０ｎｍの８７５〜９７５ｎｍを放射する近赤外のＬＥＤ素子を含む。ＮＩＲ波長は、８００ｎｍ〜９００ｎｍ、または８００ｎｍ〜９５０ｎｍであってもよい。
ＮＩＲ放射は、図４に示すような発光スペクトルを有する近赤外ＬＥＤ素子によって提供され、８５０ｎｍにピークを有する。ＮＩＲ放射は、図５に示すように、８８０ｎｍにピークを有する近赤外ＬＥＤまたは８８０ｎｍにピークを有する光源発光体によって提供され得る。ＮＩＲ放射ピークは、波長８５０ｎｍ〜９６０ｎｍにあり得る。
本発明の照明システムはさらに、図６に示されるような可視光スペクトルを有し、可視スペクトルは冷白色スペクトル（波長３８０ｎｍ〜７５０ｎｍ）であるか、図７に示されるように可視光スペクトルは温白色スペクトル（波長４２０〜７２０ｎｍ）である。例として、２つのスペクトルの組み合わせ（２種類の白色ＬＥＤライト）は、植物の光合成、最適な育成及び収量のためのほとんどの要求事項に適合する「普遍的な」スペクトルを与える。
可視スペクトルはまた、図８に示すように、ＰＡＲスペクトルの様々な色の多数のＬＥＤ素子から放射されたスペクトルから構成されてもよい。同様に、ＮＩＲスペクトルは、例えば図８に示されるような異なるピーク波長を有する様々な近赤外ＬＥＤから放射されるＮＩＲから構成されてもよい。
本発明のいくつかの態様では、本開示の照明システムは、紫外光も含むことができる。紫外光は、３５０〜４００ｎｍの波長であり得る。いくつかの態様では、紫外Ｂ光は、紫外線Ａ光の有無にかかわらず含まれてもよい。
図９を参照すると、本発明による育成光デバイスは、１つ以上の近赤外ＬＥＤ及び１つ以上の白色ＬＥＤからなるＬＥＤチューブであってもよい。好ましくは、白色ＬＥＤの数は、近赤外ＬＥＤの数よりも多い。
図１０は、育成光デバイスが可撓性材料上に作られたデバイスの変形例を示す。これにより、植物の樹冠内に光を位置させることができ、小さなまたは不規則な空間でデバイスを使用することが可能になる。１つの態様によれば、色ＬＥＤ及び近赤外ＬＥＤ素子は、長尺パネルまたはストリングに交互に長尺方向にデバイスに含まれる。
近赤外ＬＥＤ素子の数及びデバイス内の白色光ＬＥＤ素子の数は、デバイスの形態及びそれらが使用される用途に応じて変化し得る。１つの態様では、白色光ＬＥＤ素子の数は、近赤外ＬＥＤ素子の数よりも多い。
近赤外ＬＥＤ素子に対する白色光ＬＥＤ素子の比率は、用途及びデバイスの形態に応じて変化し得る。好ましくは、白色ＬＥＤの数は、近赤外ＬＥＤ素子の数の４〜２０倍多い。いくつかの態様では、白色光ＬＥＤの数は、近赤外ＬＥＤ素子の数の５〜１５倍多い。本発明の１つの態様では、青色、黄色、緑色及び赤色などの色ＬＥＤ素子の数は、近赤外ＬＥＤ素子の数の４倍〜２０倍多い。いくつかの態様では、色ＬＥＤの数は、近赤外ＬＥＤ素子の数の５〜１５倍多い。
ＬＥＤの電力出力は、任意の都合のよい方法で調整することができる。一実施形態では、出力は、特定の波長の種類ごとに調整される。ＬＥＤの放射出力は、好ましくは少なくとも１０ｍＷ、より好ましくは少なくとも５０ｍＷ、少なくとも１００ｍＷ、少なくとも５００ｍＷまたは少なくとも１Ｗである。より好ましくは、ＬＥＤは、少なくとも５Ｗ、少なくとも１０Ｗ、少なくとも１５Ｗ、少なくとも２０Ｗ、少なくとも２５Ｗ、少なくとも３０Ｗ、少なくとも３５Ｗ、または少なくとも４０Ｗの放射出力を有する高出力ＬＥＤである。一実施形態では、ＬＥＤは、連続モードで、少なくとも１００ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも２００ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも３００ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも４００ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも５００ｍＷ／ｃｍ２または少なくとも１０００ｍＷ／ｃｍ２の光強度を有する高出力ＬＥＤ素子である。温室では、補助ＰＡＲレベルは、シダ及び他の低光作物については３Ｗ／ｍ２から、野菜作物及び増殖エリアについては２０Ｗ／ｍ２に及ぶことが好ましい。例えば、デバイスは、少なくとも２Ｗ／ｍ２、より好ましくは５Ｗ／ｍ２または１０Ｗ／ｍ２で１８時間または少なくとも１５Ｗ／ｍ２または少なくとも２０Ｗ／ｍ２の、または少なくとも５０Ｗ／ｍ２または少なくとも１００Ｗ／ｍ２で作物を照射する。露光持続時間は、少なくとも２時間、好ましくは少なくとも８時間、より好ましくは少なくとも１２時間、最も好ましくは１６時間、１８時間または２４時間である。
白色ＬＥＤは、異なる波長を放射することができる。図６のような冷白色ＬＥＤ発光スペクトルが存在してもよいし、図７のような温白色ＬＥＤ発光スペクトルが存在してもよい。
本発明の一態様では、放射されるＮＩＲは８００〜１０００ｎｍの範囲にある。好ましくは、ＮＩＲは８４０及び９６０ｎｍの範囲にある。本発明のいくつかの態様では、ＮＩＲは、８６０〜９００ｎｍの範囲にある。
一実施形態によれば、ＮＩＲは、４００〜７００ｎｍの波長で温白色光（３０００〜３５００Ｋ）及び冷白色光（５０００〜７０００Ｋ）と組み合わせて提供される。白色光を生成するには２つの方法がある。１つの方法は、いくつかの色のＬＥＤ（図８）からの光を混合して、白色に見えるスペクトル出力分布を作り出すことである。
白色光を生成するための別のアプローチは、短波長ＬＥＤと共に蛍光体を使用することである。例えば、ＬＥＤに使用される１つの蛍光物質が青色光によって照射される場合、それはかなり広いスペクトル出力分布を有する黄色光を放射する。ピーク波長が約４５０〜４７０ｎｍの青色ＬＥＤの本体に蛍光体を組み込むことにより、青色光の一部は蛍光体によって黄色光に変換される。残りの青色光は、黄色光と混合すると白色光となる。新しい蛍光体は、図６及び図７に示すように、演色性を改善するために開発されている。
本発明の一態様によれば、近赤外ＬＥＤ素子の放射出力は、全出力の１〜５０％である。より好ましくは、出力近赤外ＬＥＤ素子は、少なくとも２％、より好ましくは少なくとも５％、最も好ましくは５〜２５％である。
本発明の１つの態様によれば、本発明のデバイスは、植物の必要に応じて光スペクトルを調整することにより、スペクトル内により多くの赤色または青色または近赤外光線を可能にする。この調整は、植物の発育段階に基づいて、または太陽光の日々の自然な変化に基づいて、または時間帯に基づいて、手動または自動で行うことができる。本発明の一態様によれば、ソフトウェアがリレー回路基板のプログラミングを可能にする照明システムに提供される。１つの態様によれば、個々のスペクトルは、各特定のスペクトルの強度及び持続時間のカスタマイズを可能にする連続事象によって制御することができる。１つの態様によれば、システムは、２４時間サイクル中の１日の時間に応じて赤色、青色、緑色及びＮＩＲ波長のパーセンテージを自動的に変化させる。デバイスは、スペクトル内の赤色、青色、緑色または近赤外波長のパーセンテージを自動的に変化させる太陽光スペクトルの自然の日々の変化に応じて光スペクトルを調整することができ、または２４時間サイクル内の時間帯に応じて光をオン及びオフにすることができる。１つの態様では、個々のスペクトルは、最大９９９個の時間配列された事象により制御され得、それにより、各特定のスペクトルの要求される強度及び持続時間に対して最大限にカスタマイズすることを可能にする。
本発明は、植物をＮＩＲと可視光との組み合わせで照射することにより、作物の育成、収量及び健康を改善するためのデバイス及び方法を提供する。植物は、農作物、医療植物、または開花植物から選択することができる。植物は、単子葉植物または双子葉植物、藻類またはシダ植物であり得る。植物は、少なくとも次の種、オオムギ、オート麦、ライ麦、トウモロコシ、イチゴ、ブルーベリー、ラズベリー、ジャガイモ、トマト、キャベツ植物、マメ科植物、キュウリ、胡椒、球根植物、大麻、フクシア、ゼラニウム、菊、バラ、チューリップ、及びアマリリスから選択され得る。様々な他の植物種も、本開示に記載の方法から恩恵を受けることができる。植物は、インビボまたはインビトロで育成させることができ、それらは水耕栽培や土壌で育成可能である。
ＮＩＲ及び可視光の正の効果は、例えば、バイオマスの増加、花または葉の増加、果実または果実の数の増加、植物種での生化学的自然発生の含有量の改善、早期開花、より長続きする開花、及び／またはより早期の作物の生産として評価され得る。
本発明はここで、例示的であるが非限定的な例に照らして記載される。
実施例１．ＮＩＲと白色光が植物育成に及ぼす相乗効果
様々な植物種（トマト、小麦、トウモロコシ、フクシア、グラニウムなど）の種子が暗所で発芽した。発芽したら、苗木を図９に示す照明デバイスの下に移した。このデバイスは、近赤外ＬＥＤ素子と、ＰＡＲ波長領域の白色ＬＥＤ素子とを含んでいた。例えば、デバイス内の白色光ＬＥＤ素子の数が近赤外ＬＥＤ素子の数よりも多い、長尺パネルまたは長尺方向のストリングに交互に白色及び近赤外ＬＥＤ素子が含まれるデバイスである。より詳細には、白色光ＬＥＤ素子が３５００ＫのＬＥＤ素子及び６５００ＫのＬＥＤ素子を含み、８５０ｎｍ最大出力（８００ｎｍ〜９００ｎｍ範囲）または８８０ｎｍ最大出力（８００ｎｍ〜９５０ｎｍ範囲）のＮＩＲを含むデバイスである。ＬＥＤ素子の放射出力は、好ましくは少なくとも１０ｍＷ、より好ましくは少なくとも５０ｍＷ、少なくとも１００ｍＷ、少なくとも５００ｍＷまたは少なくとも１Ｗである。より好ましくは、ＬＥＤは、少なくとも５Ｗ、少なくとも１０Ｗ、少なくとも１５Ｗ、少なくとも２０Ｗ、少なくとも２５Ｗ、少なくとも３０Ｗ、少なくとも３５Ｗ、または少なくとも４０Ｗの放射出力を有する高出力ＬＥＤである。一実施形態では、ＬＥＤは、少なくとも１００ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも２００ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも３００ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも４００ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも５００ｍＷ／ｃｍ２または少なくとも１０００ｍＷ／ｃｍ２の光強度を有する高出力ＬＥＤ素子である。温室では、シダ及びその他の低光量作物の場合は３Ｗｍ２から、野菜作物及び繁殖区域の場合は２０Ｗｍ２に及ぶ補助ＰＡＲレベルが示唆されている。例えば、このデバイスは、少なくとも２Ｗ／ｍ２、より好ましくは５Ｗ／ｍ２または１０Ｗ／ｍ２で１８時間または少なくとも１５Ｗ／ｍ２または少なくとも２０Ｗ／ｍ２または少なくとも５０Ｗ／ｍ２または少なくとも１００Ｗ／ｍ２で作物を照射する。露光持続時間は、少なくとも１２時間、より好ましくは１６時間、１８時間または２４時間である。
様々な植物種（トマト、小麦、トウモロコシ、フクシア、グラニウムなど）の種子が暗所で発芽した。発芽したら、苗木を図９に示す照明デバイスの下に移した。このデバイスは、近赤外ＬＥＤ素子と、ＰＡＲ波長領域の白色ＬＥＤ素子とを含んでいた。例えば、デバイス内の白色光ＬＥＤ素子の数が近赤外ＬＥＤ素子の数よりも多い、長尺パネルまたは長尺方向のストリングに交互に白色及び近赤外ＬＥＤ素子が含まれるデバイスである。より詳細には、白色光ＬＥＤ素子が３５００ＫのＬＥＤ素子及び６５００ＫのＬＥＤ素子を含み、８５０ｎｍ最大出力（８００ｎｍ〜９００ｎｍ範囲）または８８０ｎｍ最大出力（８００ｎｍ〜９５０ｎｍ範囲）のＮＩＲを含むデバイスである。ＬＥＤ素子の放射出力は、好ましくは少なくとも１０ｍＷ、より好ましくは少なくとも５０ｍＷ、少なくとも１００ｍＷ、少なくとも５００ｍＷまたは少なくとも１Ｗである。より好ましくは、ＬＥＤは、少なくとも５Ｗ、少なくとも１０Ｗ、少なくとも１５Ｗ、少なくとも２０Ｗ、少なくとも２５Ｗ、少なくとも３０Ｗ、少なくとも３５Ｗ、または少なくとも４０Ｗの放射出力を有する高出力ＬＥＤである。一実施形態では、ＬＥＤは、少なくとも１００ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも２００ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも３００ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも４００ｍＷ／ｃｍ２、少なくとも５００ｍＷ／ｃｍ２または少なくとも１０００ｍＷ／ｃｍ２の光強度を有する高出力ＬＥＤ素子である。温室では、シダ及びその他の低光量作物の場合は３Ｗｍ２から、野菜作物及び繁殖区域の場合は２０Ｗｍ２に及ぶ補助ＰＡＲレベルが示唆されている。例えば、このデバイスは、少なくとも２Ｗ／ｍ２、より好ましくは５Ｗ／ｍ２または１０Ｗ／ｍ２で１８時間または少なくとも１５Ｗ／ｍ２または少なくとも２０Ｗ／ｍ２または少なくとも５０Ｗ／ｍ２または少なくとも１００Ｗ／ｍ２で作物を照射する。露光持続時間は、少なくとも１２時間、より好ましくは１６時間、１８時間または２４時間である。
対照植物は白色ＬＥＤの下にあり、実験植物は近赤外光と白色光の組み合わせの下にあった。白色ＬＥＤのスペクトルは、対照植物及び実験植物の両方で同一であった。昼夜サイクルは、８時間夜間１６時間の昼間になるようにプログラムされた。苗木の育成は、苗木の新鮮な乾燥重量（バイオマス）を１４日間測定することによってモニタした。結果は、一貫してＰＡＲ波長のＮＩＲ＋白色光がＰＡＲの白色光で育成した対照植物と比較して植物の育成を改善することを示した。図１２は、小植物の典型的な育成曲線を示す。
実施例２．ＮＩＲと白色光との組み合わせにより、ゼラニウムの開花が改善される
ゼラニウム植物は、白色光のみ（４００ｎｍ〜７００ｎｍのＰＡＲ）または８５０ｎｍ〜８８０ｎｍの平均ピークを有する８００ｎｍ〜９５０ｎｍのＮＩＲ及び白色光（ＰＡＲ）のいずれかに曝露された。明／暗期間は１６時間／８時間であった。植物は、これらの照明条件に６０日間曝露された。
ゼラニウム植物は、白色光のみ（４００ｎｍ〜７００ｎｍのＰＡＲ）または８５０ｎｍ〜８８０ｎｍの平均ピークを有する８００ｎｍ〜９５０ｎｍのＮＩＲ及び白色光（ＰＡＲ）のいずれかに曝露された。明／暗期間は１６時間／８時間であった。植物は、これらの照明条件に６０日間曝露された。
ＮＩＲ＋白色光に曝露された植物の開花は、白色光のみを有する植物の開花より平均して３日早く開始した。さらに、ＮＩＲ＋白色光照射植物の花は、白色光のみを照射した植物の花よりも平均して３〜５日長く完全に開いた。
実施例３．イチゴの水耕栽培におけるＮＩＲと白色光の組み合わせ
イチゴ小植物は、水耕性培養上で栽培される。植物は、８５０ｎｍ〜８８０ｎｍのピークを有する８００ｎｍ〜９５０ｎｍのＮＩＲと組み合わせて光合成有効放射で照射される。昼／夜のサイクルは１６／８時間である。植物の乾燥バイオマスは、１日１回、３０日間測定される。予備実験は、１０％のＮＩＲを有するＰＡＲ下で育成した植物が、乾燥質量の最大蓄積を示すと予想されることを示す。ＰＡＲプラス５％または２５％のＮＩＲは、ＰＡＲのみで栽培された植物よりも高い乾燥質量の蓄積率を示すことが期待される。しかし、ＰＡＲ＋５％ＮＩＲまたはＰＡＲ＋２５％ＮＩＲで育成した植物は、ＰＡＲ及びＮＩＲの１０％で育成した植物よりも少ないバイオマス蓄積を示すと予想される。ＮＩＲの５０％で、ＰＡＲ下で育成した植物は、ＰＡＲ下で育成した植物と比較して改善を示さなかった。
イチゴ小植物は、水耕性培養上で栽培される。植物は、８５０ｎｍ〜８８０ｎｍのピークを有する８００ｎｍ〜９５０ｎｍのＮＩＲと組み合わせて光合成有効放射で照射される。昼／夜のサイクルは１６／８時間である。植物の乾燥バイオマスは、１日１回、３０日間測定される。予備実験は、１０％のＮＩＲを有するＰＡＲ下で育成した植物が、乾燥質量の最大蓄積を示すと予想されることを示す。ＰＡＲプラス５％または２５％のＮＩＲは、ＰＡＲのみで栽培された植物よりも高い乾燥質量の蓄積率を示すことが期待される。しかし、ＰＡＲ＋５％ＮＩＲまたはＰＡＲ＋２５％ＮＩＲで育成した植物は、ＰＡＲ及びＮＩＲの１０％で育成した植物よりも少ないバイオマス蓄積を示すと予想される。ＮＩＲの５０％で、ＰＡＲ下で育成した植物は、ＰＡＲ下で育成した植物と比較して改善を示さなかった。
実施例４．医療大麻の栽培におけるＮＩＲ、ＰＡＲ及びＵＶ光の組み合わせ
大麻植物はＵＶ Ｂ光（２８０〜３１５ｎｍ）、ＰＡＲ光（４００〜７００ｎｍ）を有する１０〜１５％ＵＶ Ａ光（３８０〜４００ｎｍ）、及び５〜１５％のＮＩＲ（波長８５０ｎｍ〜８９０ｎｍ）を備える光の下で育成される。ＵＶ−Ａ光の効果は、大麻中のＴＨＣの割合を増加させることである。ＮＩＲの効果は、植物のバイオマスを増加させることである。したがって、ＮＩＲと組み合わせてＵＶ下で栽培された植物は、バイオマスが高く、組織中のＴＣＨ濃度が高いことが期待される。この組み合わせにより、医療用マリファナの生産性が大幅に向上する。
大麻植物はＵＶ Ｂ光（２８０〜３１５ｎｍ）、ＰＡＲ光（４００〜７００ｎｍ）を有する１０〜１５％ＵＶ Ａ光（３８０〜４００ｎｍ）、及び５〜１５％のＮＩＲ（波長８５０ｎｍ〜８９０ｎｍ）を備える光の下で育成される。ＵＶ−Ａ光の効果は、大麻中のＴＨＣの割合を増加させることである。ＮＩＲの効果は、植物のバイオマスを増加させることである。したがって、ＮＩＲと組み合わせてＵＶ下で栽培された植物は、バイオマスが高く、組織中のＴＣＨ濃度が高いことが期待される。この組み合わせにより、医療用マリファナの生産性が大幅に向上する。
実施例５．インビトロ植物繁殖に使用するためのＮＩＲ及びＰＡＲの組み合わせ
ＮＩＲ及びＰＡＲは、インビトロ植物増殖の場合、苗木の育成を刺激するのに役立ち得る。２８０〜３１５ｎｍ及び５％紫色の４０５ｎｍのＵＶ−Ｂの添加は、あるレベルの消毒（様々な病原性細菌及び真菌の２〜３対数減少）をもたらし、植物材料に病原体を含まない。この照明の適用の結果として、小植物はより良く育成し、より健康な植物を収穫する。ＮＩＲとＰＡＲ照明のこの組み合わせは、遺伝子組み換え外植片からの小植物の発育を改善することも期待されている。
ＮＩＲ及びＰＡＲは、インビトロ植物増殖の場合、苗木の育成を刺激するのに役立ち得る。２８０〜３１５ｎｍ及び５％紫色の４０５ｎｍのＵＶ−Ｂの添加は、あるレベルの消毒（様々な病原性細菌及び真菌の２〜３対数減少）をもたらし、植物材料に病原体を含まない。この照明の適用の結果として、小植物はより良く育成し、より健康な植物を収穫する。ＮＩＲとＰＡＲ照明のこの組み合わせは、遺伝子組み換え外植片からの小植物の発育を改善することも期待されている。
実施例６．アブラナ科植物の初期育成段階の刺激
チューリップ、アマリリス及び水仙の休眠球根は、１２／１２時間の昼／夜の間、室温でＮＩＲ及びＰＡＲ光の組み合わせを受ける。対照球根はＰＡＲ光のみを受ける。最初の緑色の葉は、ＰＡＲのみで処理された球根と比較して、ＮＩＲとＰＡＲの組み合わせで処置された球根から数日早く出現する。
チューリップ、アマリリス及び水仙の休眠球根は、１２／１２時間の昼／夜の間、室温でＮＩＲ及びＰＡＲ光の組み合わせを受ける。対照球根はＰＡＲ光のみを受ける。最初の緑色の葉は、ＰＡＲのみで処理された球根と比較して、ＮＩＲとＰＡＲの組み合わせで処置された球根から数日早く出現する。
実施例７．農作物の育成刺激
１０日齢の有機麦、オート麦及び小麦の苗木または「穀物」を２インチ×４インチのポット及びプラスチック容器のアルファルファ芽に植えた。光は、植物上６インチに調製された。対照照明は６０００ＫのＬＥＤ Ｔ８チューブ（ＰＡＲの供給源として）、ＮＩＲ７％の出力＋ＰＡＲ、６０００ＫのＬＥＤ Ｔ８チューブ、ＮＩＲ５０％の出力＋ＰＡＲ（６０００ＫのＬＥＤ Ｔ８チューブ）である。植物の育成は、総バイオマス蓄積としてモニタされた。ＮＩＲの割合が低い（ＮＩＲの７％でバイオマス蓄積量が３１％増加）ことにより、育成が刺激された。ＮＩＲの高いパーセンテージ（約５０％）は、これらの試験において植物育成に有意な利益を示さなかった。
１０日齢の有機麦、オート麦及び小麦の苗木または「穀物」を２インチ×４インチのポット及びプラスチック容器のアルファルファ芽に植えた。光は、植物上６インチに調製された。対照照明は６０００ＫのＬＥＤ Ｔ８チューブ（ＰＡＲの供給源として）、ＮＩＲ７％の出力＋ＰＡＲ、６０００ＫのＬＥＤ Ｔ８チューブ、ＮＩＲ５０％の出力＋ＰＡＲ（６０００ＫのＬＥＤ Ｔ８チューブ）である。植物の育成は、総バイオマス蓄積としてモニタされた。ＮＩＲの割合が低い（ＮＩＲの７％でバイオマス蓄積量が３１％増加）ことにより、育成が刺激された。ＮＩＲの高いパーセンテージ（約５０％）は、これらの試験において植物育成に有意な利益を示さなかった。
実施例８．キク植物の育成刺激
植物組織由来の菊の苗木を有する人工堆肥土壌混合物を有するプラスチックポットを、育成のためにプラスチックで覆われた温室トンネル中に置いた。ＰＡＲ及びＮＩＲ照射は、約２０ｃｍの距離から植物に与えられた。対照処理をトンネルの別個の区画に入れた。植物の育成は３及び５週目に測定され、植物の高さ、植物あたりの葉数及び植物生存率がその時点で登録される。対照とＮＩＲ−ＰＡＲ処理植物との間の植物育成の差は、ＮＩＲ＋ＰＡＲ処理のために２５％〜３０％であった。
植物組織由来の菊の苗木を有する人工堆肥土壌混合物を有するプラスチックポットを、育成のためにプラスチックで覆われた温室トンネル中に置いた。ＰＡＲ及びＮＩＲ照射は、約２０ｃｍの距離から植物に与えられた。対照処理をトンネルの別個の区画に入れた。植物の育成は３及び５週目に測定され、植物の高さ、植物あたりの葉数及び植物生存率がその時点で登録される。対照とＮＩＲ−ＰＡＲ処理植物との間の植物育成の差は、ＮＩＲ＋ＰＡＲ処理のために２５％〜３０％であった。
実施例９．トマトを温室内で育成するための照明システム
近赤外（８４０〜９６０ｎｍ）、赤色光（６６０ｎｍ）、青色光（４５０ｎｍ）及び４００〜７００ｎｍの光合成有効放射プロファイルを有する白色光を供給するＬＥＤランプを含む照明システム。照明システムは、以下のようにプログラムされる。
近赤外（８４０〜９６０ｎｍ）、赤色光（６６０ｎｍ）、青色光（４５０ｎｍ）及び４００〜７００ｎｍの光合成有効放射プロファイルを有する白色光を供給するＬＥＤランプを含む照明システム。照明システムは、以下のようにプログラムされる。
したがって、植物は、赤色光及び／または光合成有効光と組み合わせて、早朝及び深夜の夜間にＮＩＲで照射される。この植物は、午前中、昼間及び夕方に、光合成有効白色光と組み合わせた青色光に曝露される。光合成有効光は午前７時から午前１０時の間に点灯する。植物は１２〜５：３０ＡＭの間に光がない。植物は朝に６．００〜８．３０、そして８．００〜１１．３０ＰＭにＮＩＲに曝露される。この光サイクルは、トマト植物の育成を改善する。乾燥質量ならびに果実の生産は、ＮＩＲを受けない以外は同じ光条件を有する植物と比較して、これらの植物でより高い。
Claims (19)
- 植物の育成を刺激する方法であって、１つ以上のＬＥＤ素子からの赤外光、好ましくは８００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲の近赤外線（ＮＩＲ）で前記植物を照射することを含む方法。
- 近赤外光波長を有する前記ＬＥＤ素子の放射出力が、８４０ｎｍ〜９６０ｎｍの範囲である、請求項１に記載の方法。
- 前記植物が、１つ以上のＬＥＤ素子から放射された近赤外光及び白色光によって同時に照射される、請求項１または２に記載の方法。
- 前記白色光が、波長範囲４００ｎｍ〜７００ｎｍの温白色光（３０００〜３５００Ｋ）と冷白色光（５０００〜７０００Ｋ）との組み合わせである、請求項３に記載の方法。
- 前記近赤外ＬＥＤ素子の放射出力が、全放射出力の少なくとも２％、より好ましくは少なくとも５％、最も好ましくは５〜２５％である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
- 前記白色光がＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂならびに４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の紫色、青色、緑色、橙色及び赤色の選択の組み合わせである、請求項３、４または５に記載の方法。
- 前記白色光が、ＵＶ−Ａならびに４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲の紫色、青色、緑色、橙色及び赤色の選択の組み合わせである、請求項３〜６のいずれか一項に記載の方法。
- 前記植物が、食用植物である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
- 前記植物が、開花種である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
- ＮＩＲを用いて植物を照射するためのデバイスであって、前記デバイスが、１つ以上のＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子のための電力とを備え、前記ＬＥＤ素子が、４００〜７００ｎｍのＰＡＲ光波長の色ＬＥＤと、８４０ｎｍ〜９６０ｎｍの範囲内の近赤外ＬＥＤ素子とを備えるデバイス。
- 前記白色ＬＥＤ素子及び前記近赤外ＬＥＤ素子が、長尺パネルまたはストリング内で交互に長尺方向に含まれる、請求項１０に記載のデバイス。
- 前記デバイスが、可撓性のあるストリングである、請求項１０または１１に記載のデバイス。
- 前記デバイス内の白色光ＬＥＤ素子の数が、近赤外ＬＥＤ素子の数よりも多い、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のデバイス。
- 白色光ＬＥＤ素子の数が、近赤外ＬＥＤ素子の数の４〜２０倍多い、請求項１３に記載のデバイス。
- 前記近赤外ＬＥＤ素子の放射出力が、全放射出力の５〜２５％の範囲内である、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のデバイス。
- ＮＩＲ及びＰＡＲの他の色を使用して植物を照射するためのデバイスであって、前記デバイスが、スペクトルにおけるより多い赤色または青色または近赤外光線を可能にする植物の必要に応じて、前記光スペクトルを調整することを可能にする、デバイス。
- 前記デバイスが、太陽光スペクトルの自然な日々の変化に応じて前記光スペクトルを調整することを可能にし、これは、前記スペクトルにおける赤色、青色、緑色または近赤外波長のパーセンテージを自動的に変化させるか、または２４時間サイクル内の時間帯に応じて前記光をオン及びオフにする、請求項１６に記載のデバイス。
- 前記調整が、回路ベースのプログラマブル自動化リレー回路基板を前記デバイスに組み込むことによって自動化される、請求項１６または１７に記載のデバイス。
- 個々のスペクトルが、最大９９９個の時系列事象によって制御され得、それによって、各特定のスペクトルの必要とされる強度及び持続時間に対する最大限のカスタマイズを可能にする、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載のデバイス。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201562138132P | 2015-03-25 | 2015-03-25 | |
| US62/138,132 | 2015-03-25 | ||
| PCT/US2016/024293 WO2016154570A1 (en) | 2015-03-25 | 2016-03-25 | Method and apparatus for stimulation of plant growth and development with near infrared and visible lights |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018510656A true JP2018510656A (ja) | 2018-04-19 |
| JP6817284B2 JP6817284B2 (ja) | 2021-01-20 |
Family
ID=56978688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018502051A Expired - Fee Related JP6817284B2 (ja) | 2015-03-25 | 2016-03-25 | 近赤外及び可視光による植物の育成及び発育の刺激方法及び装置 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20180054974A1 (ja) |
| EP (1) | EP3278020B1 (ja) |
| JP (1) | JP6817284B2 (ja) |
| KR (1) | KR20170139551A (ja) |
| CN (1) | CN107614973A (ja) |
| CA (1) | CA2990334A1 (ja) |
| ES (1) | ES2909626T3 (ja) |
| IL (1) | IL254649B2 (ja) |
| MX (1) | MX2017012255A (ja) |
| PL (1) | PL3278020T3 (ja) |
| WO (1) | WO2016154570A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019211956A1 (ja) * | 2018-05-01 | 2019-11-07 | 株式会社 芝川製作所 | 植物栽培用のｌｅｄ照明装置及びそのｌｅｄ照明方法 |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10180248B2 (en) | 2015-09-02 | 2019-01-15 | ProPhotonix Limited | LED lamp with sensing capabilities |
| EP3875839A1 (en) | 2015-09-29 | 2021-09-08 | Cabatech, LLC | Horticulture grow lights |
| US11376340B2 (en) * | 2016-01-25 | 2022-07-05 | Signify North America Corporation | Biosecurity system using monitoring and sanitization for an agricultural dwelling |
| US20170311553A1 (en) * | 2016-05-02 | 2017-11-02 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Ultraviolet Plant Illumination System |
| US10165735B1 (en) * | 2016-06-29 | 2019-01-01 | Full Spectrum Industries Corp. | Dynamic plant lighting systems and methods |
| US20180135830A1 (en) * | 2016-11-15 | 2018-05-17 | Eye Lighting International Of North America, Inc. | Led grow light |
| EP3647650B1 (en) * | 2017-06-27 | 2024-10-09 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device |
| CA3064465C (en) | 2017-08-02 | 2022-04-19 | Suntracker Technologies Ltd. | Transitional lighting for entraining biological rhythms |
| GB2568032B (en) * | 2017-10-25 | 2023-03-15 | Cell Science Holdings Ltd | A method of production of phytocannabinoids for use in medical treatments |
| KR102516217B1 (ko) * | 2017-11-30 | 2023-04-03 | 서울반도체 주식회사 | 발광 다이오드들을 포함하는 발광 장치 |
| CN108575570A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-09-28 | 苏州高新区建金建智能科技有限公司 | 一种近红外线栽培种植研究植物箱子装置 |
| WO2020033127A1 (en) | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Rosstech, Inc. | Tunable led light array for horticulture |
| US11291164B2 (en) | 2018-08-24 | 2022-04-05 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light source for plant cultivation |
| US10820532B2 (en) | 2018-08-24 | 2020-11-03 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light source for plant cultivation |
| CN109244065B (zh) * | 2018-09-19 | 2024-10-15 | 深圳市瑞丰光电子股份有限公司 | 一种生物检测光源装置 |
| CN108901435A (zh) * | 2018-09-20 | 2018-11-30 | 杭州小太阳农业科技有限公司 | 一种带uv-b的育苗补光灯 |
| CA3019052A1 (en) | 2018-09-28 | 2020-03-28 | Logenex Innovations Inc. | Lighting apparatuses and systems for plant growth |
| FR3086835A1 (fr) * | 2018-10-04 | 2020-04-10 | Tootem | Procedes et dispositifs d'eclairage artificiel de croissance pour des cultures sous serre |
| KR102337506B1 (ko) * | 2019-02-08 | 2021-12-13 | 충북대학교 산학협력단 | Led를 이용한 새싹삼의 재배 또는 사포닌 함량 증진 방법 |
| CN109827089B (zh) * | 2019-02-15 | 2020-09-11 | 福建省中科生物股份有限公司 | 一种led植物生长灯光谱 |
| JP6666491B1 (ja) * | 2019-03-07 | 2020-03-13 | 北海道電力株式会社 | 緑化抑制方法 |
| CN115046146B (zh) * | 2019-03-28 | 2023-05-23 | 厦门三安光电有限公司 | 一种照明器材 |
| US11402089B2 (en) | 2019-06-06 | 2022-08-02 | Abundant Lighting Technology, Llc | LED growth light |
| US11032975B2 (en) * | 2019-06-19 | 2021-06-15 | Fujian Sanan Sino-Science Photobiotech Co., Ltd | Light regulation method for promoting accumulation of THC in cannabis plants |
| WO2021012056A1 (en) | 2019-07-24 | 2021-01-28 | Sollum Technologies Inc. | Methods, systems and assemblies for supplementing the spectral content of light with non-visible light |
| US20210137021A1 (en) * | 2019-11-13 | 2021-05-13 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light source for plant cultivation and method for plant cultivation |
| CN110810349B (zh) * | 2019-12-03 | 2021-08-20 | 信阳农林学院 | 一种测定昆虫光谱反应的方法及其应用 |
| US11910762B2 (en) * | 2020-01-03 | 2024-02-27 | Industry-University Cooperation Foundation Of Chungbuk National University | Light source module for plant cultivation |
| KR102604933B1 (ko) | 2020-09-17 | 2023-11-21 | 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 | 식물생장조명장치 |
| KR20220113291A (ko) * | 2021-02-05 | 2022-08-12 | 에본 주식회사 | 식물생장용 조명장치 |
| KR102320916B1 (ko) * | 2021-02-19 | 2021-11-03 | 강원대학교산학협력단 | 스마트팜 시스템 내 무병 씨감자 생산기술 |
| KR102708455B1 (ko) * | 2021-10-27 | 2024-09-20 | 강원대학교산학협력단 | Led 광 전처리에 의한 무병 씨감자 생산성 증대 기술 |
| US20230172114A1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | Hydrogreen, Inc. | Processes and systems for increasing germination and growth in hydroponically grown cellulosic materials with light signaling |
| CN115266633B (zh) * | 2022-04-19 | 2024-08-13 | 安庆市长三角未来产业研究院 | 一种利用远红外吸收快速诊断番茄是否处于低温胁迫或弱光胁迫状态的方法 |
| CN114902917B (zh) * | 2022-06-02 | 2023-08-29 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种全人工光利用型植物工厂栽培薄皮甜瓜生长的光调控方法 |
| KR20240002047A (ko) | 2022-06-28 | 2024-01-04 | 농업회사법인 월드플라워 (주) | 구근 식물 재배 시스템 및 그 방법 |
| KR102493381B1 (ko) | 2022-06-28 | 2023-01-30 | 농업회사법인 월드플라워 (주) | 히야신스 재배 시스템 및 그 방법 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10178899A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 植物栽培装置及びそれを用いた栽培方法及びそれを記録した記録媒体 |
| US20100020536A1 (en) * | 2008-07-24 | 2010-01-28 | Bafetti Vincent H | Lighting system for growing plants |
| CN202043326U (zh) * | 2011-02-14 | 2011-11-16 | 同方光电科技有限公司 | 一种用于植物生长的led全谱可调光源设备 |
| US20130107512A1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | National Central University | Led plant light |
| JP2013236572A (ja) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Beauty Sound Office:Kk | 植物への照明システム |
| US8738160B2 (en) * | 2008-07-25 | 2014-05-27 | Jeffery Bucove | Apparatus and method for plant metabolism manipulation using spectral output |
| JP2014180248A (ja) * | 2013-03-16 | 2014-09-29 | Zhejiang Jingri Lighting Technology Co Ltd | 植物成長促進ｌｅｄ装置及び方法 |
| JP2015018928A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | 交和電気産業株式会社 | 照明装置 |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2303533A (en) | 1995-07-25 | 1997-02-26 | Grow Light Limited | Seed treatment |
| EP1024327A1 (en) * | 1998-08-21 | 2000-08-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Radiant energy irradiation device |
| US6957905B1 (en) * | 2001-10-03 | 2005-10-25 | Led Pipe, Inc. | Solid state light source |
| US9075008B2 (en) * | 2003-11-07 | 2015-07-07 | Kyle H. Holland | Plant treatment based on a water invariant chlorophyll index |
| US7645053B2 (en) * | 2005-01-13 | 2010-01-12 | Honeywell International Inc. | Rotationally symmetrical LED-based anti-collision light for aircraft |
| US20070058368A1 (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Partee Adam M | Efficient high brightness led system that generates radiometric light energy capable of controlling growth of plants from seed to full maturity |
| US7617057B2 (en) * | 2005-12-21 | 2009-11-10 | Inst Technology Development | Expert system for controlling plant growth in a contained environment |
| EP2025220A1 (en) * | 2007-08-15 | 2009-02-18 | Lemnis Lighting Patent Holding B.V. | LED lighting device for growing plants |
| DE102007056874A1 (de) * | 2007-11-26 | 2009-05-28 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | LED-Beleuchtungsvorrichtung mit Konversionsreflektor |
| EP2421567A1 (en) * | 2009-04-21 | 2012-02-29 | Purill BV | Method and device for disinfection and/or purification of a product |
| JP2011000012A (ja) | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Nakahara Kodenshi Kenkyusho:Kk | 植物工場 |
| US8384047B2 (en) * | 2009-12-21 | 2013-02-26 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Fluorescence-based ultraviolet illumination |
| WO2011103204A2 (en) * | 2010-02-17 | 2011-08-25 | Intellilight Corp. | Lighting unit having lighting strips with light emitting elements and a remote luminescent material |
| US8523385B2 (en) * | 2010-08-20 | 2013-09-03 | DiCon Fibêroptics Inc. | Compact high brightness LED grow light apparatus, using an extended point source LED array with light emitting diodes |
| JP2013106550A (ja) * | 2011-11-18 | 2013-06-06 | Sharp Corp | 植物育成用照明装置 |
| US8882291B1 (en) * | 2012-03-20 | 2014-11-11 | Orbital Technologies Corporation | LED omni-strip lighting system |
| BR112014031036B1 (pt) | 2012-06-11 | 2021-01-26 | Dow Global Technologies Llc | componente articulado vivo e métodos para preparar um hdpe |
| US8872136B1 (en) * | 2012-07-19 | 2014-10-28 | Global Neighbor, Inc. | Plant eradication using non-mutating low energy rapid unnatural dual component illumination protocol (RUDCIP) in four parameters |
| JP6156677B2 (ja) * | 2012-07-26 | 2017-07-05 | シャープライフサイエンス株式会社 | 照明装置、植物栽培システムおよび植物栽培方法 |
| US10094523B2 (en) * | 2013-04-19 | 2018-10-09 | Cree, Inc. | LED assembly |
| CA2913707C (en) * | 2013-05-29 | 2019-11-12 | Centre De Recherche Industrielle Du Quebec | V-shaped light distributor system |
| WO2014195952A1 (en) * | 2013-06-06 | 2014-12-11 | Flora Fotonica Ltd | A system and method for providing illumination to plants |
| WO2014205438A1 (en) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | Venntis Technologies LLC | Light emitting device for illuminating plants |
| US10018640B2 (en) * | 2013-11-13 | 2018-07-10 | Becton, Dickinson And Company | Optical imaging system and methods for using the same |
| DE102014006003A1 (de) * | 2014-04-28 | 2015-10-29 | Merck Patent Gmbh | Leuchtstoffe |
| US20150351325A1 (en) * | 2014-06-07 | 2015-12-10 | Greenhouse Hvac Llc | Led grow light with automatic height adjustment |
| CN204201522U (zh) * | 2014-09-05 | 2015-03-11 | 晶元光电股份有限公司 | 基于led光源的植物照明控制系统 |
| CN104329601B (zh) * | 2014-10-25 | 2017-01-25 | 佛山市三目照明电器有限公司 | 一种花期调控补光专用led光源装置 |
-
2016
- 2016-03-25 CA CA2990334A patent/CA2990334A1/en active Pending
- 2016-03-25 CN CN201680029439.4A patent/CN107614973A/zh active Pending
- 2016-03-25 EP EP16769793.7A patent/EP3278020B1/en active Active
- 2016-03-25 ES ES16769793T patent/ES2909626T3/es active Active
- 2016-03-25 US US15/561,331 patent/US20180054974A1/en not_active Abandoned
- 2016-03-25 WO PCT/US2016/024293 patent/WO2016154570A1/en active Application Filing
- 2016-03-25 KR KR1020177030631A patent/KR20170139551A/ko not_active Application Discontinuation
- 2016-03-25 MX MX2017012255A patent/MX2017012255A/es unknown
- 2016-03-25 PL PL16769793T patent/PL3278020T3/pl unknown
- 2016-03-25 JP JP2018502051A patent/JP6817284B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2017
- 2017-09-24 IL IL254649A patent/IL254649B2/en unknown
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10178899A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 植物栽培装置及びそれを用いた栽培方法及びそれを記録した記録媒体 |
| US20100020536A1 (en) * | 2008-07-24 | 2010-01-28 | Bafetti Vincent H | Lighting system for growing plants |
| US8738160B2 (en) * | 2008-07-25 | 2014-05-27 | Jeffery Bucove | Apparatus and method for plant metabolism manipulation using spectral output |
| CN202043326U (zh) * | 2011-02-14 | 2011-11-16 | 同方光电科技有限公司 | 一种用于植物生长的led全谱可调光源设备 |
| US20130107512A1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | National Central University | Led plant light |
| JP2013236572A (ja) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Beauty Sound Office:Kk | 植物への照明システム |
| JP2014180248A (ja) * | 2013-03-16 | 2014-09-29 | Zhejiang Jingri Lighting Technology Co Ltd | 植物成長促進ｌｅｄ装置及び方法 |
| JP2015018928A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | 交和電気産業株式会社 | 照明装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019211956A1 (ja) * | 2018-05-01 | 2019-11-07 | 株式会社 芝川製作所 | 植物栽培用のｌｅｄ照明装置及びそのｌｅｄ照明方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20180054974A1 (en) | 2018-03-01 |
| ES2909626T3 (es) | 2022-05-09 |
| CA2990334A1 (en) | 2016-09-29 |
| EP3278020B1 (en) | 2021-12-29 |
| JP6817284B2 (ja) | 2021-01-20 |
| IL254649B2 (en) | 2023-02-01 |
| WO2016154570A1 (en) | 2016-09-29 |
| KR20170139551A (ko) | 2017-12-19 |
| EP3278020A4 (en) | 2019-01-23 |
| IL254649B (en) | 2022-10-01 |
| IL254649A0 (en) | 2017-11-30 |
| PL3278020T3 (pl) | 2022-05-30 |
| EP3278020A1 (en) | 2018-02-07 |
| CN107614973A (zh) | 2018-01-19 |
| MX2017012255A (es) | 2018-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6817284B2 (ja) | 近赤外及び可視光による植物の育成及び発育の刺激方法及び装置 | |
| US11116143B2 (en) | Method and an apparatus for stimulation of plant growth and development with near infrared and visible lights | |
| JP6777327B2 (ja) | 光子変調管理システム | |
| JP5028407B2 (ja) | 植物遺伝子の誘導方法および植物の生産方法 | |
| TWI693882B (zh) | 葉菜類、果樹類或穀類之植物栽培方法及葉菜類、果樹類或穀類之植物栽培裝置 | |
| JP2022186699A (ja) | 光子変調管理システム | |
| Meinen et al. | Finding the optimal growth-light spectrum for greenhouse crops | |
| JP6325771B2 (ja) | 植物育成用照明装置を用いた栽培方法および植物育成用照明装置 | |
| ES2960319T3 (es) | Control de la floración prematura utilizando un alto nivel de rojo lejano | |
| JP5988420B2 (ja) | 葉菜類の生産方法 | |
| KR102285707B1 (ko) | 식물 재배용 광원을 이용한 식물 재배 장치 및 식물 재배 방법 | |
| JP5102190B2 (ja) | 植物栽培方法 | |
| JP2020528281A (ja) | 植物成長のための覚醒光の最適化 | |
| JP4988643B2 (ja) | 植物病害防除用照明装置 | |
| WO2007032101A1 (ja) | スプラウトの栽培方法 | |
| CN111448905A (zh) | 一种光调控番茄育苗方法及光照设备 | |
| CN106888798A (zh) | 一种人参无休眠的设施栽培方法 | |
| Rakutko et al. | Comparative evaluation of tomato transplant growth parameters under led, fluorescent and high-pressure sodium lamps | |
| CN104885819A (zh) | 植物生长装置 | |
| JP2001258389A (ja) | 植物栽培方法 | |
| JP2023515200A (ja) | バジルの育成中の赤色及び遠赤色光比率 | |
| JP2016214260A (ja) | オオバの出蕾抑制方法およびイチゴの休眠抑制方法 | |
| JP7157489B1 (ja) | 植物栽培方法、及び植物栽培装置 | |
| JP7236186B1 (ja) | 植物栽培方法、及び植物栽培装置 | |
| Dubceac et al. | The inluence of LED light spectra on the in vitro growth of grapevine plants |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20171101 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20171101 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190226 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191210 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200226 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200608 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201124 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201224 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6817284 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |