智慧型光栅式植物培植装置、其制法及培植方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智慧型光栅式植物培植装置及方法，尤指一种利用光栅上配置的颜色，自阳光中滤除其他光波，并反射出植物生长所需的光波，进而自然、节能且有效调控植物生长的技术。
【背景技术】
[0002]阳光对于植物的生长有着至为关键的作用，不论是在发芽、成长、开花和结果等阶段都是需要阳光的参与。一般普遍所知的阳光，其实是由不同波长的电磁光波所组合。已被证实的是，植物在各种生长阶段时具备不同的生理条件，对于不同的光波各自有所喜好，所以在不同的生长阶段，某些波段的光波作用确实可以促进植物的快速生长，例如于在发芽阶段时让特定波段的光波入射温室，可以促进植物在同一时间发芽，或是在开花阶段时，让特定波段的光波入射温室，可以加速植物开花的时间，或是延迟植物开花的时间。
[0003]众所周知，培植设施(即俗称温室)是生产精致农作物的主要生产设施，没有温室，完全精准化的作物生产就不太可能。台湾每年约20亿新台币左右的蝴蝶兰苗产值，都是依赖温室进行调控，将经济作物的生长环境标准化；适用于温室的经济作物除了蝴蝶兰、火鹤花外，还有蕃茄、甜椒、草莓等口味全球化的高价蔬菜。至于一般市面上盖在温室上方的农用网，大都是用来遮风避雨、防虫、遮光等一般用途。
[0004]一般市售的培植设施大致可分为固定式培植设施以及非固定式培植设施两种，非固定式的栽培设施又可分为下列的种类:
[0005]1.披覆式纱网覆盖，将塑胶纱网直接覆盖在作物上，其披覆材料为PE制绿色塑胶网或是白色不织布，主要作用在于防雨及保温。
[0006]2.浮动式纱网覆盖，其以竹竿架成帐棚状，其披覆材料为PE制绿色或黑色塑胶网，主要作用在于遮阴、防豪雨及降低日晒高温。
[0007]3.低架式纱网覆盖，其披覆材料为PE绿色、白色或黑色塑胶网。
[0008]4.水平高架塑胶网室，内部宽敞而可供小型农机操作，披覆材料为PE绿色或白色塑胶网，主要作用在于避免大雨雨滴直接冲击植物叶面、遮阴及减少大型蛾类害虫的入侵。
[0009]5.矮隧道式塑胶布棚，披覆材料为白色PE塑胶布，主要作用在于防寒、保温及防雨、防虫。
[0010]6.高架隧道式塑胶布温网棚，披覆材料为PE白色塑胶网，主要作用在于防寒、保温及防雨、防虫。
[0011 ] 7.大型塑胶布网室，其以金属管为骨架，其上覆PE塑胶布，两侧露空，或加覆尼龙防虫网，或更进一步在防虫网外在加卷扬塑胶布，主要作用在于防虫夏季通风与冬季保温。
[0012]上述农用网是依据颜色种类而有不同的作用，例如黑色与绿色是用来抗强风，可耐夏天的高温及防紫外线，可耐冬天的寒冷风雪、防虫、防鸟等用途。银黑/黑白双色银色/白色面朝上可反光降低温度、防止蚜虫及害虫生长，保护根系，以减少农药使用。黑色面朝下可以隔离光线，抑制杂草生长，以减少除草剂使用。银色能反射光线促进光合作用不吸热。白色能反射光线促进光合作用不吸热，可兼作保温隔热幕。滤红外光遮光网可以抑制植株高度，降低设施内温度。由此得知，上述常用结构虽然已经揭露将不同颜色的农用网覆设在温室上，但农用网作用在于达成防虫、防鸟、隔离光线以及保温等功效，所以常用结构无法依据植物种类、生长阶段而让种植植物有利的光波进入，以致于无法提升种植作物的产量与品质。
[0013]近年来，光质对植物生长与形态的影响，已经引起相关业者以及研究学者的重视。例如日本学界着重在探讨LED单色光对组织培养苗的生长性状影响。尽管目前已有将LED灯具应用在培植箱、室内，用以调节作物的光照量，在产量和效率方面优点突出，但存在的问题也同样明显，那就是高昂的成本，且光源仅为红蓝白三种，且LED灯超过负载，仍会使LED灯发热，必须以恒压源电路设计，以控制电流稳定，故而在设计上应注意串联后的电流量及功率下降问题，加上LED灯的建构设备和基础成本高，成本耗损可观，且其需要支付额外的电费，亦是一种资源的浪费，因此，无法大力的有效推广。
[0014]鉴于上述常用结构的缺陷，本发明人经积极努力研究，潜心开发，终于研发出一种确具实用功效的装置及其使用法。
【发明内容】
[0015]本发明的发明目的是提供一种智慧型光栅式植物培植装置的制备方法。
[0016]本发明的另一发明目的是提供一种智慧型光栅式植物培植装置及培植方法。
[0017]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0018]一种智慧型光栅式植物培植装置的制法，其包括以下步骤:
[0019](a)确认植物生长期所需的光波长，并加以记录；
[0020](b)准备包括有特定量的高分子基材和特定量的光转化材料，将所述基材与所述光转化材料混练制成母粒；
[0021](C)将母料与特定量的高分子基材混练成光栅原料，将所述光栅原料加工制成光栅基材，以所述光栅基材制成具有复数个呈阵列分布的透光部且可将阳光转化为所述步骤(a)中光波长的光栅。
[0022]如上所述的智慧型光栅式植物培植装置的制法，优选地，所述高分子基材选自聚乙烯和聚丙烯至少其中一种，其在母粒中占63%?68%重量百分比；所述光转化材料在光栅原料中占0.2?30%重量百分比，其选自颜色材料、萤光材料或磷光材料至少其中一种。
[0023]如上所述的智慧型光栅式植物培植装置的制法，优选地，所述步骤(b)中准备I?10%重量百分比的光触媒并混炼于所述母粒中。
[0024]如上所述的智慧型光栅式植物培植装置的制法，优选地，所述步骤(b)中准备I?10%重量百分比的抗紫外线剂(抗UV剂)并混炼于所述母粒中。
[0025]如上所述的智慧型光栅式植物培植装置的制法，优选地，以光栅原料热融抽丝成纤维作为光栅基材，再由纤维织制成网状的光栅。
[0026]如上所述的智慧型光栅式植物培植装置的制法，优选地，确认植物生长期所需的光波长，自建立的植物生长期资讯对应所需波长资讯的资料库中找出该所提供植物的各生长期对应所需生长光波长的资讯加以确认。
[0027]根据上述智慧型光栅式植物培植装置的制法制造的植物栽培装置，包括至少一光栅，所述光栅混含有高分子基材及光转化材料，且其上具有复数个呈阵列分布的透光部，光栅罩于正在种植的植物外围，光栅经阳光照射后，用以将阳光中的紫外光转化而产生供植物生长所需光波长的光线并传递至植物。
[0028]如上所述的智慧型光栅式植物培植装置，优选地，所述光栅为一织物，该织物选自平织织物、双层织物、双层绞边织物及绞边纱织物其中一种。
[0029]一种利用如上方法所制成的智慧型光栅式植物培植装置的植物培植方法，其包括:
[0030](al)提供如权利要求1所述的方法所制成的装置；
[0031](bl)提供所述确认植物；
[0032](Cl)栽植所述植物，使所述植物位于阳光可照射之处；
[0033](dl)将(al)中装置的光栅置于所述植物与阳光之间，让阳光先抵达所述光栅，由所述光栅对阳光进行过滤，并让所需光波长的光线穿越而抵达所述植物。
[0034]本发明的有益效果在于:
[0035]本发明提供一种智慧型光栅式植物培植装置，主要是依据作物种类、生理条件以及生长阶段而选用具特定光波反射效果的滤波光栅，在不需具特殊波长灯具的辅助下，即可直接将太阳光中对作物有利的光波导入至温室，藉以促进作物的生长与培育，因而具有不需要耗费电能、成本低廉、符合节能减碳效益等特点，并可达成提升作物栽种的收成效益、品质以及经济价值等的功效。达成上述目的的技术手段，是设计一种具有可反射出植物生长所需光波长相应颜色的光栅，将光栅罩于植物外围，利用自然界中的阳光照射到光栅，以光栅的颜色将阳光中对于种植中的植物不需要的光波长滤除，仅留该植物生长所需的光波长通过光栅并照射在植物上，以调控制植物生长。
【附图说明】
[0036]图1为本发明光栅式植物培植装置的制法的流程示意图。
[0037]图2为本发明光栅式植物培植方法的流程示意图。
[0038]图3为本发明光栅的第一种实施方式立体示意图。
[0039]图4为图3所示实施例的局部断面示意图。
[0040]图5为本发明光栅的第二种实施方式立体示意图。
[0041]图6为图5所示实施例的局部断面示意图。
[0042]图7为本发明光栅的第三种实施方式立体示意图。
[0043]图8为图7所示实施例的局部断面示意图。
[0044]图9为本发明使用第一种实施方式光栅进行培植的示意图。
[0045]图10为本发明使用第三种实施方式光栅进行培植的示意图。
[0046]图11为实验例一所制成的光栅材料光谱。
[0047]图12为聚乙烯的光谱。