首页分享一种火龙果生长的补光系统及采用的植物生长灯的制作方法

一种火龙果生长的补光系统及采用的植物生长灯的制作方法

来源：花匠小妙招时间：2024-12-27 13:27

本发明涉及植物栽培领域，具体地说，涉及到一种火龙果生长的补光系统及采用的植物生长灯。

背景技术：

火龙果是仙人掌科植物，原产地在中美洲，有很高的经济价值，它集“水果”、“花卉”、“保健”等于一体。火龙果营养丰富，功能独特，对人体健康有着绝佳的功效，含有丰富的植物性蛋白和纤维素。而目前火龙果多栽培在靠近树木或者墙体的热带、亚热带地区。并且，阳光中的可见光和紫外光，是植物生命活动所吸收的主要光线。生理研究表明，农作物干物质中的90％来源于光合作用，由此可见光照对植物生长的影响。火龙果的生长对于阳光的光照有着非常高的要求，否则将造成火龙果的产量低下，并且影响其口感。

为了在温度与光照不适宜种植火龙果的地区，种植火龙果的地区进行火龙果种植，目前出现了一些火龙果种植装置，现有的火龙果种植装置的投入成本高，且产出的火龙果品质质量都不是很高，如果从火龙果产地运输火龙果，则会产生很高的运输成本。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种火龙果生长的补光系统及采用的植物生长灯，能够在温度与光照不适宜种植火龙果的种植，有效解决背景技术中指出的问题。

本发明采用的技术方案是：

一种火龙果生长的补光系统，包括植物生长灯、高度调节模块、植株冠层高度监测模块和控制器，所述的植物生长灯、高度调节模块和植物冠层高度监测模块分别与控制器相连，所述的植株冠层高度监测模块用于实时监测植株冠层的高度，所述的高度调节模块用于调节植物生长灯的高度。

作为优选，所述的控制器根据植株冠层高度监测模块检测到的数据控制高度调节模块对植物生长灯的高度进行调节，使得植物生长灯与植株冠层的高度差保持在设定的数值。

作为优选，所述植物生长灯与植株冠层的高度差设定为50-70cm，所述植物生长灯采用红蓝光比例为8：1或6：1或4：1或3：1或2：1的LED灯。

同时，本发明还提供了一种用于该火龙果生长的补光系统的植物生长灯，所述的植物生长灯包括单片机、驱动电路、红光LED和蓝光LED，所述的单片机通过驱动电路分别与红光LED和蓝光LED相连接，所述的单片机用于控制红光LED 和蓝光LED的功率。

作为优选，所述红光LED和蓝光LED的比例为8：1或6：1或4：1或3：1 或2：1。

本发明通过合适比例的红蓝光组合，以及最佳的补光高度，能够提早火龙果的产期及产量，同时提高果实品质。

附图说明

图1表示灯架高度为50cm时不同光质补光火龙果花芽的情况；

图2表示灯架高度50cm时不同红蓝光比补光火龙果生长发育曲线。

具体实施方式

下面通过具体的实施例结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例

所述的控制器根据植株冠层高度监测模块检测到的数据控制高度调节模块对植物生长灯的高度进行调节，使得植物生长灯与植株冠层的高度差保持在设定的数值。

所述植物生长灯与植株冠层的高度差设定为50-70cm，所述植物生长灯采用红蓝光比例为8：1或6：1或4：1或3：1或2：1的LED灯。

一种植物生长灯，所述的植物生长灯包括单片机、驱动电路、红光LED和蓝光LED，所述的单片机通过驱动电路分别与红光LED和蓝光LED相连接，所述的单片机用于控制红光LED和蓝光LED的功率。

所述红光LED和蓝光LED的比例为8：1或6：1或4：1或3：1或2：1。

实验数据

以‘紫蜜龙’为试验材料，分别用红蓝光比例为8：1、6：1、4：1、3：1、2：1的植物生长灯和白光T8LED对其进行补光试验，光源设置距植株冠层50cm 和70cm两个高度，并设置不补光的空白对照。

比较不同处理花发育进程、果实发育进程。采收后测定相关品质指标，包括单果重、果形指数、硬度、TSS、TA、糖、有机酸、甜菜素等。

试验结果与分析：

1、不同光质和灯架高度补光对火龙果花芽分化的影响。

观测时间从5月6日现蕾开始至5月30日盛花，共四次。

5月6日-10日花芽数量逐渐增加，5月10日之后基本稳定，5月16日花芽已有少量自动脱落，进行人工疏花芽，花在时间上的变化规律呈先上升后平稳然后下降的趋势，在整个变化过程中，蓝红光比1：4的处理花芽数量显著高于其它处理，从5月30日盛花期的图可以看出，所有补光的处理组花数量都比不补光多，其中1：4最多，1：2次之。

图1表示灯架高度为50cm时不同光质补光火龙果花芽的情况，灯架高度为 70cm时不同光质补光火龙果花芽的情况，时间上的变化规律和灯架高度50cm 时基本一致，花芽数量CK(白光)最高，且高于CK 50cm，1：4略低于CK(白光)，且明显低于50cm，其它处理花芽数量低于50cm或相差不大，相对来说， 50cm的补光对花芽数量的效果比70cm好。

综合以上，蓝红光比为1：4，灯架高度50cm的组合补光对火龙果花芽分化效果最好；其次是1：2，CK(白光)，其它处理的效果相差不大，补光处理比不补光效果好。

2、不同光质和灯架高度补光对火龙果物候期及果实发育进程的影响。

不同处理的火龙果物候期基本一致，现蕾期为5月6日，盛花期为5月30 日，成熟期为7月15日。

根据火龙果果实发育过程中纵横径的变化做了生长发育曲线(图2)，花后一周开始每周测量一次直到采收，从图2中可以看出，火龙果的生长发育曲线呈双S型，6/8-6/29(即花后二-四周)是第一快速生长期，其中花后第二周生长速度特别快，6/29-7/7(花后第五周)是生长停滞期(硬核期)，7/7-7/15(采收前一周)是第二快速生长期。

综合纵横径来看，较小的是CK(白光)和1：2，与其它处理有显著差异， CK(白光)生长一直很缓慢，而1：2主要是第二快速生长期生长较缓；其它处理纵横径无显著差异，但生长规律有所差异，1：4第二快速生长期生长最快，1： 3第一快速生长期纵横径增长最快，CK0(不补光)生长比较中庸。灯架高度70cm 时生长规律稍有不同。1：8纵横径显著大于其它处理，前期生长特别快，横径在停滞期也缓慢增长。1：2依然生长较缓慢，最终纵横径最小。

3、不同光质和灯架高度对火龙果品质的影响。

表1比较了不同处理间以及和对照组的火龙果之间单果重、果形指数、TSS、 TA和硬度的差异，取样的果实单果重在175-300g之间，果形指数在1.1-1.2之间，呈长圆形，果形指数和硬度各处理间均无明显差异，单果重1：8最大，但各个处理间差异不是很大，说明果实的成熟度基本一致，其它指标首先比较50cm组的，TSS1:2最高，与其它处理有显著的差异，且TA是各个处理中最低的，最终固酸比最高，风味相对最好。1：4的TSS属于中等，TA最高，固酸比较低，风味一般，但是1：4的产量特别高，达到了2.236kg/株，1：8次之，1：2再次之，且除了CK外，其它补光处理的产量都高于不补光，比较70cm组，除了1：6品质明显较差，其它处理都差不多，产量CK(白光)最高，1：4次之，综合比较， 1：4，50cm产量最高，风味一般；1：2，50cm风味最好，产量一般。

以上结果与生长发育曲线存在相关性：1：8，70cm纵横径最大，最终TSS 最小；1：2和CK(白光)的纵横径最小，最终TSS最高，尤其是1：2，第二快速生长期果实纵横径增长较缓，最终TSS积累最高。因此果实越大或者第二快速生长期发育特别快，最终TSS会相对较小。

同时测定了糖酸的种类和含量进行补充说明，火龙果中糖主要是葡萄糖和果糖，以及少量的蔗糖，酸主要是苹果酸，以及少量的柠檬酸，1：6、1：2、CK 和CK0未测到柠檬酸，1：6，50cm的葡萄糖和果糖含量最高，但蔗糖含量很低； 1：4，50cm葡萄糖和果糖含量最低，但蔗糖含量很高；1：2，50cm三种糖的含量均中等，综合TSS数据，蔗糖对TSS起较大的影响。

火龙果中的色素是甜菜素，分为甜菜红素和甜菜黄素，主要是甜菜红素，果皮中的色素含量略高于果肉，果肉和果皮中甜菜素总量最高的是1：8和1：6，最低的是1：4。

表1不同LED红蓝光比与灯架高度补光火龙果品质比较

综合以上数据，蓝红光比为1：2，灯架高度50cm的组合补光对火龙果品质提高效果最好，CK(白光)次之，其它处理效果差异不明显。

试验结论

综合以上试验数据，最终得到以下几条结论：

a灯架高度50cm的补光效果较好；

b蓝红光比1：4的LED补光，火龙果产量最高，品质中等；

c蓝红光比1：2的LED补光，火龙果品质最好，产量略高于不补光；

d蓝红光比1：8的LED补光，火龙果单果重最大，但产量和品质一般。