一种促进植物生长的方法与一种光量累积计算装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明系关于一种促进植物生长的方法。本发明亦关于一种光量累积计算装置及 方法。
【背景技术】
[0002] 光合作用是由植物与其他自营性生物将光能转换（通常来自太阳）成可用于提供 生物体活动的燃料的化学能的过程。在此过程中，碳水化合物，如醣系从二氧化碳和水合成 而来。氧气也被释放，主要是作为废弃物。大多数植物、大多数藻类和蓝绿藻进行光合作用 的程序，被称为光合自营生物。光合作用维持大气中的氧气含量和提供了地球上所有生命 所需的大部分能量（除了化学营养性生物外，它通过氧化化学反应获得能量）。
[0003] 尽管光合作用在不同的物种中进行不同的处理，此过程总是起始于当来自光的能 量被称为反应中心的蛋白质（包含绿色叶绿素色素）所吸收。在植物中，这些蛋白质被保持 在称为叶绿体（在叶子细胞中存在最大量，而在细菌中则是埋于细胞膜中）的胞器中。在 这些光依赖性反应中，一些能量被用于从合适的物质，例如水夺去电子。这产生了氧气和氢 离子，其被转移到一个称为菸硷醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+)的化合物，使其还原成 NADPH。更多的光能量被转移到化学能中以生成三磷酸腺苷（ATP)，细胞的「能量货币」。
[0004] 光有三个基本面向：光照期间、光量和光质。光照期间为光周期或在每24小时内 连续光照的时数。光周期调节许多温室作物的开花，且是简单的关于每天的光照时数以及 黑暗的时数。
[0005] 光量为能够执行光合作用的光粒子（称为光子）数目。光量是更复杂的，因为它 可以以两种方式来测定：光的即时量（光强度）和光的每日传递累积量（日累积光量）。 光量可以不同的单位来测量，包括尺烛光（foot-candles)、勒克斯（lux)、瓦（Watts)、微摩 尔?米-2 · S-1 ( μ mol · m_2 · s_l)和摩尔?米-2 · d_l (mol · m_2 · d_l)。当用于植物生 长时后两个单位是优选的，因为它们量化植物进行光合作用的能力，（分别基于即时和每 日）。
[0006] 光粒子具有不同的能量。每个光粒子的能量是由它的波长来决定。光粒子在每个 波长的相对数量描述了光的第三个面向一光质。换句话说，光质是指光的光谱分布或从光 源发射的蓝色、绿色、红色、远红和其它部分的光谱的光子的相对数量。这其中一些部分是 可见的，而其他则不是。
[0007] 植物对于光与暗周期的相对长度以及光的强度和品质产生反应。人造光已被广泛 使用于在不同条件下控制植物生长的过程。植物在所需要的光方面相异；一些茁壮成长于 阳光下，其他在阴凉处生长最好。大多数植物在自然或人造光下能够生长。人造光可以通 过以下方式使用：当需要提高植物生长时提供高强度的光、延长自然日光的时间或提供暗 期中断以维持植物处于长日照条件。
[0008] 对于植物来说，光是能量和信息的来源。它在光合作用中做为能量且它提供植物 关于其所需如发芽、长到一定大小或形状、诱导保护性物质、开花以及何时从营养生长转换 的环境的重要资讯。植物对于光的品质、强度、持续期间和方向做出反应。
[0009] 除了人类可见的光（380纳米~780纳米）外，植物也使用其它辐射。400纳米~ 700纳米波长范围内被称为「光合作用有效辐射」或PAR。植物所需的光多在该范围内，但 对于最佳生长的结果，紫外光（280纳米~400纳米）和/或远红光（700纳米~800纳米） 可能是重要的。例如，远红光对于许多植物的开花是至关重要的。所有的光对于植物是不 相等的，也就是说，一些区域比其它区域更重要。
[0010] 生长光或植物光系一种人工光源，通常为一种电光源，设计为通过发射适合进行 光合作用的电磁光谱以刺激植物生长。生长光在没有自然光或在辅助光是必需的情形下被 使用。例如，在冬季时的日光时间可能不足以使所需的植物生长，生长光被用于延长植物获 得光照的时间。
[0011] 植物的生长和发育不仅受光强度的控制，同时也受光量的控制；此外照光的时间 亦有所影响。光控制植物生长发育的过程系相当复杂。植物利用可见光行光合作用，利用 红外光，特别是700~800纳米（nm)控制植物形态的发育（morphogenesis)，而紫外线可被 生物蛋白质吸收引起伤害。这些反应的产生是经过三个主要受体系统（receptor system)。 叶绿素 a和b分别吸收640纳米和660纳米波长光进行光合作用，光敏素（Phytochrome) 吸收660与730纳米波长光控制许多形态发生的反应；而黄素（flavin)吸收450纳米波长 光引起趋光性（tropism)以及高能量光形态发生（high-energy photomorphogenesis)。
【附图说明】
[0012] 图1显示本发明的实施例。
[0013] 图2显示光源通过蓝色透光材料的光谱变化。
[0014] 图3显示光源通过绿色透光材料的光谱变化。
[0015] 图4显示光源通过本发明的透光材料的光谱变化（A、B)及本发明的透光材料放置 前后的变化（C)。
[0016] 图5显示本发明光量累积计算装置的方块示意图。
[0017] 图6显示本发明光量累积计算方法实施流程图。
[0018] 图7显示本发明光量累积计算装置所显示的全波段光量数据。
[0019] 图8显示本发明光量累积计算装置所显示的400纳米-450纳米波长的光量数据。
[0020] 图9显示本发明光量累积计算装置所显示的400纳米-450纳米波长随时间的光 量累积数据。
[0021] 图10显示本发明光量累积计算装置所显示的分段波长的光量数据。发明摘要
[0022] 本发明提供一种促进植物生长的方法。本发明亦提供一种光量累积计算装置及方 法。
【发明内容】
[0023] 定义
[0024] 除非特别注明，「一（a)」或「一（an)」表示「一或多」。