Способ культивирования растений и оборудование для культивирования растений

Способ культивирования растений и оборудование для культивирования растений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к способу культивирования растений и оборудованию для культивирования растений. Более конкретно, оно относится к способу культивирования растений для улучшения благоприятного роста путем освещения растения искусственным светом и т.п.

Предшествующая область техники

[0002] Традиционно способы культивирования растений включают технологию для улучшения роста сеянцев путем освещения сеянца растения искусственным светом. Посредством улучшения роста растения может быть сокращен культивационный период, и количество сборов урожая в одном и том же месте может быть увеличено. Кроме того, размер урожая может быть увеличен даже в пределах одного и того же культивационного периода, если растение может быть выращено до большего размера.

[0003] В качестве способа культивирования растений с применением освещения искусственным светом раскрыто оборудование для освещения растения, включающее поочередное освещение растения зеленым светом и белым светом, например, в патентном документе 1. Это оборудование для освещения устанавливает смену дневного и ночного освещения путем поочередного излучения зеленого света с длиной волны 500-570 нм и белого света с длиной волны 300-800 нм, таким образом способствуя эффекту перемещения веществ в растении с целью роста растения.

[0004] Также, например, в патентном документе 2 раскрыт источник света для культивирования растений, который излучает световую энергию для культуры, роста, культивирования и культуры клеток тканей путем одновременного или поочередного включения светоизлучающего диода, излучающего синий свет (400-480 нм), и светоизлучающего диода, излучающего красный свет (620-700 нм). Этот источник света для культивирования растений предназначен для культивирования растения с высоким КПД энергии путем излучения света только с длиной волны в соответствии с максимумами поглощения света хлорофиллом (приблизительно 450 нм и приблизительно 660 нм).

[0005] В патентном документе 2 описано, что синий свет и красный свет могут излучаться одновременно или поочередно (см. «пункт формулы изобретения 1» в соответствующем документе). В патентном документе 2, однако, описано только то, что, сравнивая освещение только синим светом, освещение только красным светом и одновременное освещение синим светом и красным светом, при одновременном освещении наблюдают здоровый рост, подобный наблюдаемому при культивировании под солнечным светом (по сравнению с нездоровым ростом, таким как суккулентный рост, наблюдаемый при монохромном освещении) (см. параграф [0011] в соответствующем документе), и никакого стимулирующего действия на рост поочередным освещением синим светом и красным светом не обнаруживали. Соответственно, патентный документ 2 по существу не содержит раскрытия способа культивирования растений путем поочередного освещения синим светом и красным светом.

Список ссылок

Патентная литература

[0006] [Патентный документ 1] японская прошедшая экспертизу опубликования патентная заявка № H06-276858.

[Патентный документ 2] японская не прошедшая экспертизу опубликования патентная заявка № H08-103167.

Сущность настоящего изобретения

Техническая задача

[0007] С целью увеличения продуктивности востребован способ культивирования растений путем освещения искусственным светом, который является более удобным, высокоэнергосберегающим и превосходным в стимулирующем действии на рост. Главная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ культивирования растений, который соответствует такому запросу.

Решение задачи

[0008] В результате нашего интенсивного исследования стимулирующего действия на рост растения освещения искусственным светом мы к удивлению обнаружили, что высокозначимое действие может быть получено таким простым способом, как поочередное освещение красным светом и синим светом.

На основе этих обнаружений настоящее изобретение предоставляет способ культивирования растений для улучшения благоприятного роста растения путем осуществления стадии освещения растения красным светом и стадии освещения растения синим светом по отдельности и независимо друг от друга в пределах определенного интервала времени.

В примере этого способа культивирования растений (Способ Shigyo), стадию освещения красным светом и стадию освещения синим светом проводят поочередно и последовательно. Как применено в настоящем описании, фраза «поочередно и последовательно» обозначает, что цикл освещения, состоящий из стадии освещения красным светом и стадии освещения синим светом, повторяют по меньшей мере 2 раза или больше.

[0009] Настоящее изобретение также предоставляет оборудование для культивирования растений, включающее: светоизлучающую часть растения красным светом и синим светом; и управляющую часть для того, чтобы управлять осветительной частью для осуществления стадии освещения растения красным светом и стадии освещения растения синим светом по отдельности и независимо друг от друга в пределах определенного интервала времени.

В этом оборудовании для культивирования растений вышеуказанная управляющая часть позволяет поддерживать количества света, длины волн и/или продолжительности освещения красным светом и освещения синим светом, излучаемых из вышеуказанной светоизлучающей части при определенных значениях или изменять определенным образом. Предпочтительно, чтобы вышеуказанная светоизлучающая часть включала светоизлучающие диоды, которые излучают красный свет или синий свет.

[0010] Кроме того, настоящее изобретение также предоставляет оборудование для культивирования растений, включающее: первую светоизлучающую часть, которая излучает красный свет; вторую светоизлучающую часть, которая излучает синий свет; и транспортное средство для того, чтобы перемещать растение между положением освещения светом, исходящим из первой светоизлучающей части, и положением освещения светом, исходящим из второй светоизлучающей части.

[0011] В настоящем изобретении «растение» включает полезные растения среди таковых, принадлежащих к семенным растениям, в которые включены, по меньшей мере, листовые овощи, фрукты и зерновые злаки. Также в настоящем изобретении подразумевается, что «растение» широко включает папоротники и мхи.

Выгодные эффекты настоящего изобретения

[0012] Согласно настоящему изобретению предоставлен способ культивирования растений с применением освещения искусственным светом, который является удобным, высокоэнергосберегающим и обладающим превосходным действием с точки зрения культивирования растений, таким как стимулирующее действие на рост.

Краткое описание чертежей

[0013] Фигура 1 представляет собой схему, иллюстрирующую процедуру способа культивирования растений согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фигура 2 представляет собой схему, иллюстрирующую процедуру способа культивирования растений согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фигура 3 представляет собой схему, иллюстрирующую процедуру способа культивирования растений согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фигура 4 представляет собой схему, иллюстрирующую конструкцию оборудования для культивирования растений согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фигура 5 представляет собой заменяющую рисунок фотографию, показывающую результаты роста спустя 7 дней после прорастания в испытательном примере 1.

Фигура 6 представляет собой заменяющую рисунок фотографию, показывающую результаты роста спустя 14 дней после прорастания в испытательном примере 1.

Фигура 7 представляет собой заменяющую рисунок фотографию, показывающую результаты роста спустя 21 день после прорастания в испытательном примере 1.

Описание вариантов осуществления настоящего изобретения

[0014] Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылками на чертежи. Следующие варианты осуществления настоящего изобретения являются примерами представительных вариантов осуществления настоящего изобретения, которые не подразумевают сужение объема настоящего изобретения. Описание приведено в порядке, показанном ниже.

1. Способ культивирования растений

(1) Стадия культивирования.

(1-1) Способ культивирования растений согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

(1-2) Способ культивирования растений согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

(1-3) Способ культивирования растений согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

(1-4) Длина волны.

(1-5) Количество света (интенсивность).

(1-6) Продолжительность освещения.

(2) Стадия установления режима.

2. Оборудование для культивирования растений

(1) Оборудование для культивирования растений согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

(1-1) Светоизлучающая часть.

(1-2) Управляющая часть.

(2) Оборудование для культивирования растений согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

3. Культивируемые растения

(1) Листовые овощи.

(2) Фрукты.

(3) Зерновые злаки.

(4) Мхи и т.п.

[0015] 1. Способ культивирования растений

(1) Стадия культивирования

(1-1) Способ культивирования растений согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения

Способ культивирования растений согласно настоящему изобретению включает стадию выращивания растения путем осуществления стадии освещения растения красным освещающим светом (в дальнейшем называемой также «стадия освещения красным светом») и стадию освещения растения синим освещающим светом (в дальнейшем называемой также «стадия освещения синим светом») по отдельности и независимо друг от друга в пределах определенного интервала времени.

[0016] Красным освещающим светом является свет, содержащий красный свет, максимальная длина волны которого составляет 570-730 нм. Красный свет является приемлемым, только если содержит вышеуказанный красный свет и может содержать свет с диапазоном длин волн, отличающимся от такового вышеуказанного красного света, но, предпочтительно, не содержит синего света, описанного ниже. В особенно предпочтительном случае красный свет содержит только вышеуказанный красный свет. Синим освещающим светом является свет, содержащий синий свет, максимальная длина волны которого составляет 400-515 нм. Синий освещающий свет является приемлемым, только если содержит вышеуказанный синий свет, и может содержать свет с диапазоном длин волн, отличающимся от такового вышеуказанного синего света, но, предпочтительно, не содержит красного света, описанного выше. В особенно предпочтительном случае синий освещающий свет содержит только вышеуказанный синий свет. Кроме того, в предпочтительном случае красный свет не содержит вышеуказанного синего света, и синий освещающий свет не содержит вышеуказанного красного света, и в особенно предпочтительном случае красный свет является исключительно вышеуказанным красным светом, и синий освещающий свет является исключительно вышеуказанным синим светом.

[0017] Как применено в настоящем описании, «определенный интервал времени» обозначает интервал времени любой длины в течение культивирования растений. Этот интервал времени может иметь длину всего культивационного периода. Самый короткий интервал времени может быть установлен по желанию при условии, что эффект настоящего изобретения наблюдается. Этот интервал времени может быть выражен, например, в часах (ч) в качестве единицы времени или может быть выражен в более длинных единицах времени (например, день (д)) или более коротких единицах времени (например, минута (мин)).

[0018] Способ культивирования растений согласно настоящему изобретению может быть начат или закончен в любое время в течение всего интервала культивирования растений сразу после прорастания семени или сразу после высаживания сеянца посредством черенкования и может быть применен в любом интервале времени.

[0019] Фраза «по отдельности и независимо друг от друга» обозначает, что стадия освещения красным светом и стадия освещения синим светом осуществляются по отдельности в течение вышеуказанного интервала времени. Достаточно, что, по меньшей мере, каждая стадия (стадии) освещения красным светом и стадии освещения синим светом включены в вышеуказанный интервал времени, хотя в предпочтительном случае включены 2 стадии или более.

[0020] Стадия освещения красным светом и стадия освещения синим светом могут проводиться поочередно и последовательно или могут проводиться периодически и неоднократно путем чередования обеих стадий со стадией одновременного освещения растения красным светом и синим светом или стадией прерывания освещения растений. Несмотря на это, предпочтительно проводить их поочередно и последовательно с целью усиления действия на рост растений. Эти варианты осуществления способа культивирования растений согласно настоящему изобретению описаны подробно со ссылками на фигуру 1 - фигуру 3. Также, возможно, как само собой разумеющееся, осуществление способа культивирования растений согласно настоящему изобретению путем комбинирования друг с другом соответствующих вариантов осуществления, проиллюстрированных на фигуре 1 - фигуре 3, соответствующим образом.

[0021] Чертеж 1 представляет собой вид схемы, иллюстрирующей процедуру способа культивирования растений согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления проводится стадия освещения красным светом и стадия освещения синим светом поочередно и последовательно.

[0022] На фигуре символ S₁ обозначает стадию освещения красным светом, и символ S₂ обозначает стадию освещения синим светом. В этом варианте осуществления стадию освещения красным светом S₁ и стадию освещения синим светом S₂ проводят поочередно и последовательно, а цикл освещения, состоящий из стадии освещения красным светом S₁ и стадии освещения синим светом S₂, проводят многократно.

[0023] Освещая растение красным светом и синим светом поочередно, как описано выше, рост может быть заметно усилен (см. Примеры, описанные ниже). Также возможно подавление суккулентного роста растения, таким образом увеличивая урожай.

[0024] Тогда как здесь приведен случай, в котором процедуру начинают со стадии освещения красным светом S₁ в первом цикле освещения C₁, по желанию, любая стадия освещения красным светом S₁ и стадия освещения синим светом S₂ может быть проведена раньше в каждом цикле освещения.

[0025] (1-2) Способ культивирования растений согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения

Фигура 2 представляет собой вид схемы, иллюстрирующей процедуру способа культивирования растений согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления настоящего изобретения стадию освещения красным светом и стадию освещения синим светом проводят периодически и неоднократно, допуская прерывание обеих стадий стадией одновременного освещения растения красным светом и синим светом (в дальнейшем называемая также как «стадия одновременного освещения»).

[0026] На фигуре символ S₃ обозначает стадию одновременного освещения. В этом варианте осуществления стадию освещения красным светом S₁ и стадию освещения синим светом S₂ проводят периодически, включая между ними стадию одновременного освещения S₃, и цикл освещения, состоящий из стадии освещения красным светом S₁, стадии одновременного освещения S₃ и стадии освещения синим светом, S₂ проводят неоднократно.

[0027] Тогда как здесь приведен случай, в котором процедуру начинают со стадии одновременного освещения S₃ в первом цикле освещения C₁, по желанию, любая стадия освещения красным светом S₁, стадия одновременного освещения S₃ и стадия освещения синим светом S₂ может быть проведена раньше в каждом цикле освещения.

[0028] (1-3) Способ культивирования растений согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения

Фигура 3 представляет собой вид схемы, иллюстрирующей процедуру способа культивирования растений согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления проводят стадию освещения красным светом и стадию освещения синим светом периодически и неоднократно, допуская прерывание обеих стадий стадией прерывания освещения растения светом (в дальнейшем называемая также как «стадия прерывания»).

[0029] На фигуре символ S₄ обозначает стадию прерывания. В этом варианте осуществления настоящего изобретения стадию освещения красным светом S₁ и стадию освещения синим светом S₂ проводят периодически, прерывая стадией прерывания S₄, и цикл освещения, состоящий из стадии освещения красным светом S₁, стадии прерывания S₄ и стадии освещения синим светом S₂, проводят неоднократно.

[0030] Тогда как здесь приведен случай, в котором процедуру начинают со стадии прерывания S₄ в первом цикле освещения C₁, по желанию, любая стадия освещения красным светом S₁, стадия прерывания S₄ и стадия освещения синим светом S₂ может быть проведена раньше в каждом цикле освещения.

[0031] (1-4) Длина волны

В способе культивирования растений согласно каждому варианту осуществления настоящего изобретения, описанному выше, красный свет представляет собой свет с максимальной длиной волны 570-730 нм, и, предпочтительно, применяют свет с максимальной длиной волны 635-660 нм. С другой стороны синий свет представляет собой свет с максимальной длиной волны 400-515 нм, и, предпочтительно, применяют свет с максимальной длиной волны 400-460 нм.

[0032] Длина волны красного света и синего света может изменяться в пределах вышеуказанного диапазона длин волн, и можно изменять длину волны, например, в n-м (N целое число, равное 1 или больше) цикле освещения C_N. Также можно, чтобы длина волны была различной между n-м циклом освещения C_N и m-м (М целое число, равное 1 или больше, отличное от N) циклом освещения C_M в пределах вышеуказанного диапазона длин волн.

[0033] Кроме того, также возможно объединение в вышеуказанной стадии освещения красным светом S₁, стадии одновременного освещения S₃ и стадии освещения синим светом S₂ красного света и синего света со светом других диапазонов длин волн для осуществления освещения светом, содержащим несколько диапазонов длин волн.

[0034] (1-5) Количество света (интенсивность)

В то время как количества (интенсивность) красного освещающего света и синего освещающего света в стадии освещения красным светом S₁, стадии освещения синим светом S₂ и стадии одновременного освещения S₃ не ограничены в частности, каждое при выражении, например, в виде плотности фотосинтетического фотонного потока (PPFD) составляет приблизительно 1-1000 мкмоль/м²с, предпочтительно 10-500 мкмоль/м²с, более предпочтительно 20-250 мкмоль/м²с.

[0035] В то время как отношение количеств света (интенсивностей) красного освещающего света и синего освещающего света в каждой вышеуказанной стадии может быть установлено по желанию, соотношение «красный:синий» или «синий:красный» в пределах диапазона приблизительно от 1:1 до 20:1 предпочтительно. Как правило, соотношения количеств освещающего света, такие как «красный:синий» или «синий:красный», могут быть установлены, например, на уровне 1:1, 5:3, 2:1, 3:1, 4:1, 10:1, 20:1 и т.п. Соотношение количеств освещающего света, такое как «красный:синий» в особенно предпочтительном случае составляет от 1:1 до 3:1.

[0036] Количества красного света и синего света могут изменяться в пределах вышеуказанного диапазона, и возможно изменение количества света, например, в n-м (N целое число, равное 1 или больше) цикле освещения C_N. Также возможно, чтобы количество света было дифференцированным между n-м циклом освещения C_N и m-м (М целое число 1 или больше, отличное от N) циклом освещения C_M в пределах вышеуказанного диапазона.

[0037] (1-6) Продолжительность освещения

В способе культивирования растений согласно каждому вышеуказанному варианту осуществления интервал времени одного цикла освещения максимально составляет весь период культивирования. Самый короткий интервал времени может быть установлен по желанию, при условии обнаружения эффекта настоящего изобретения. Интервал времени одного цикла освещения может быть выражен, например, в часах (ч) в качестве единицы продолжительности или может быть выражен в более длинных единицах продолжительности (например, день (д)) или более коротких единицах продолжительности (например, минута (мин)).

[0038] Например, в способе культивирования растений согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором стадию освещения красным светом S₁ и стадию освещения синим светом S₂ проводят поочередно и последовательно, в случае, если один цикл освещения занимает один день, то стадия освещения красным светом S₁ может занимать 12 часов и стадия освещения синим светом S₂ может занимать 12 часов. Также, например, если цикл освещения повторяют 4 раза в день, то один цикл освещения занимает 6 часов, и стадия освещения красным светом S₁ может занимать 3 часа, и стадия освещения синим светом S₂ может занимать 3 часа.

[0039] Интервал времени одного цикла освещения может различаться между N-м циклом освещения C_N и M-м (М является целым числом, равным 1 или больше, отличным от N) циклом освещения C_M. Например, цикл освещения C_N может занимать 12 часов и последующий цикл освещения C_N+1 может занимать 6 часов.

[0040] Отношение интервалов времени стадии освещения красным светом S₁, стадии освещения синим светом S₂, стадии одновременного освещения S₃ и стадии прерывания S₄ в пределах одного цикла освещения может быть установлено по желанию. В способе культивирования растений, соответственно, например, вышеуказанному первому варианту осуществления настоящего изобретения, если один цикл освещения занимает один день, то «стадия освещения красным светом S₁/стадия освещения синим светом S₂» может быть установлена по желанию, например, «12 часов/12 часов (1:1)», «16 часов/8 часов (2:1)», «21 час/3 часа (7:1)» и т.п.

[0041] Наиболее предпочтительно, в способе культивирования растений согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, где стадию освещения красным светом S₁ и стадию освещения синим светом S₂ проводятся поочередно и последовательно, продолжительность стадии освещения красным светом S₁ и стадии освещения синим светом S₂ составляет 0,1 часа или дольше, но менее 48 часов. С целью достижения сильного стимулирующего действия на рост растения продолжительность стадии освещения красным светом S₁ и стадии освещения синим светом S₂ составляет 3 часа или дольше и в наиболее предпочтительном случае 24 часа или меньше. В таком случае соотношение интервалов времени стадии освещения красным светом S₁ и стадии освещения синим светом S₂ может быть выбрано по желанию и «стадия освещения красным светом S₁/стадия освещения синим светом S₂» может составлять «18-часов/6-часов».

[0042] (2) Стадия установления режима

Способ культивирования растений согласно настоящему изобретению, предпочтительно, включает стадию создания условия освещения красным светом и освещения синим светом на предыдущей стадии вышеуказанной стадии культивирования. В такой стадии установления режима условия освещения красным светом и освещения синим светом, обеспечивающие окружающее освещение с применением освещающего света, включающего красный освещающий свет и синий освещающий свет, оказывают эквивалентное или превышающее ростовое действие на растения как цель культивирования по отношению к таковому белого света окружающей среды. Проводя дополнительное освещение красным освещающим светом и синим освещающим светом на стадии культивирования в соответствии с условиями освещения, установленными таким образом, стимулирующее ростовое действие может быть получено с большей уверенностью. Также возможно добиться стимулирующего ростового действия, проводя только стадию культивирования, опуская стадию установления режима.

[0043] В этой стадии растение выращивают сначала при белом свете окружающей среды, и рост растения зарегистрируют. Белый свет, применяемый здесь, также может быть естественным светом. После этого растение выращивают при освещении окружающей среды, где красный освещающий свет и синий освещающий свет излучаются одновременно. Здесь условия освещения красным светом и освещения синим светом предоставляют множеством способов, среди которых ищут условия освещения, способные обеспечивать зарегистрированное ранее ростовое действие, эквивалентное или превышающее таковое белого света окружающей среды. Так же как условия освещения, следует изучать соотношение количеств освещающего света между красным освещающим светом и синим освещающим светом, общее количество света, длину волны и т.п. В отношении роста в окружающей среде с белым светом могут быть приведены ссылки не только на данные актуального испытания, но также и на известные данные из документов и т.п.

[0044] Эту стадию проводят, как правило, таким образом, например, как показано ниже. Во-первых, растение выращивают в окружающей среде с люминесцентным освещением (PPFD) с количеством света 140 мкмоль/м²с. Затем устанавливают несколько условий общего количества света в пределах диапазона приблизительно 100-500 мкмоль/м²с и объединяют с несколькими условиями соотношений количеств света, таких как «красный:синий» или «синий:красный», приблизительно от 1:1 до 20:1, и растение выращивают в окружающей среде с одновременным освещением. Затем определяли общее количество света и соотношение количеств освещающего света, которые обеспечивали ростовое действие эквивалентное или превышающее таковое окружающей среды с люминесцентным освещением.

[0045] Предполагается, что способ культивирования растений согласно настоящему изобретению обеспечивает значительное стимулирующее действие на рост растений, позволяя освещению красным светом и синим светом действовать в гармонии с фотосинтетическим механизмом растения. В способе культивирования растений согласно настоящему изобретению стимулирующее действие на рост растений может быть дополнительно увеличено при объединении с применением газа диоксида углерода или известных агентов, обладающих стимулирующим ростовым действием.

[0046] 2. Оборудование для культивирования растений

(1) Оборудование для культивирования растений согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения

(1-1) Светоизлучающая часть

Оборудование для культивирования растений согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения может осуществлять каждую процедуру вышеуказанного способа культивирования растений и включает светоизлучающую часть для освещения растения красным светом и синим светом и управляющую часть для того, чтобы регулировать светоизлучающую часть для осуществления стадии освещения растения красным светом и стадии освещения растения синим светом по отдельности и независимо друг от друга в пределах определенного интервала времени.

[0047] Светоизлучающая часть включает источники света, которые излучают красный свет и синий свет. Источники красного света и синего света могут быть известными источниками света, которые могут быть применены независимо или в комбинации. Источник красного освещающего света является предпочтительно источником света, который излучает свет, содержащий красный свет и не содержащий синий свет, более предпочтительно источник света, который излучает только красный свет. Также источник синего освещающего света является предпочтительно источником света, который излучает свет, содержащий синий свет и не содержащий красный свет, более предпочтительно источник света, который излучает только синий свет. Несмотря на это, в качестве источника синего освещающего света в некоторых случаях также может быть применен источник света, содержащий синий свет в качестве компоненты длины волны, такой как люминесцентная лампа, и в качестве источника красного освещающего света также в некоторых случаях может быть применен источник света, содержащий другие компоненты длины волны кроме красного света.

[0048] Источником света, который применяют предпочтительно, является фотополупроводниковое устройство, такое как светоизлучающий диод (LED) или лазерный диод (LD), которые позволяют легко выбирать длину волны и излучают свет, содержащий высокую долю световой энергии допустимого диапазона длин волн. При применении электролюминесценции (EL), EL может быть органической или неорганической.

[0049] Фотополупроводниковое устройство имеет компактный размер, является износостойким и способным излучать определенную длину волны в зависимости от материала без излишнего выделения тепла, таким образом достигая хорошей энергетической эффективности, и практически не наносит никаких повреждений, таких как ожог листа, даже при освещении в непосредственной близости. В результате, при применении фотополупроводникового устройства в качестве источника света, становится возможным осуществление культивирования с меньшими затратами на электроэнергию в меньшем пространстве по сравнению с другим источником света.

[0050] Источником света может быть источник света с монтировкой на поверхности (SMD) в линию, где каждый из SMD, содержащих комбинацию монохромного красного фотополупроводникового устройства и монохромного синего фотополупроводникового устройства, закрепленного на нем (двухчиповое устройство с монтировкой на поверхности), установлены в линию, или единый линейный монохромный источник света, или единый панельный источник света, в котором только либо одно из красных устройств фотополупроводниковых устройств или синих фотополупроводниковых устройств установлены линейно или плоско.

[0051] Полупроводниковое устройство способное, в принципе, работать в режиме мерцания с такой высокой частотой как несколько мегагерц (МГц) или выше. Соответственно, при применении фотополупроводникового устройства в качестве источника света стадия освещения красным светом S₁, стадия освещения синим светом S₂, стадия одновременного освещения S₃ и стадия прерывания S₄ могут переключаться друг между другом очень быстро.

[0052] В качестве примеров LED излучающих ламп с вышеуказанными диапазонами длин волн приведены красный LED, такой как алюминий/галлий/индий/фосфор-основанный светоизлучающий диод (галлий/фосфор-основанная плата, длина волны красного света: 660 нм), продаваемый под товарным номером HRP-350F Showa Denko K.K., и синий LED, такой как светоизлучающий диод с товарным номером GM2LR450G вышеуказанной компании.

[0053] Источниками света светоизлучающих диодов могут быть, например, трубчатые и компактные люминесцентные лампы и луковицеобразные люминесцентные лампы, газоразрядные лампы высокой интенсивности, металлогалогенные лампы, лазерные диоды и т.п. В комбинации с этими источниками света может быть применен оптический фильтр для избирательного пропускания света в вышеуказанном диапазоне длины волны.

[0054] (1-2) Управляющая часть

Управляющая часть позволяет поддерживать количество света (интенсивность), длину волны и/или продолжительность освещения красным освещающим светом и синим освещающим светом, излучаемым осветительной частью, при определенных значениях или изменять по определенным схемам.

[0055] Управляющая часть может быть сконструирована с применением универсального компьютера. При применении, например, LED в качестве источника света, управляющая часть действует на основе управляющих схем, хранящихся или предварительно занесенных в память или на жесткий диск для регулирования рабочего тока LED и изменения соотношения количеств освещающего света, общего количества света и продолжительности освещения красным освещающим светом и синим освещающим светом. Кроме того, управляющая часть действует на основе управляющей схемы для управления несколькими LED, излучающими свет в различных диапазонах длин волн, переключая их между собой, таким образом изменяя диапазон длин волн излучаемого света.

[0056] (2) Оборудование для культивирования растений согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения

Фигура 4 показывает схематический вид конструкции оборудования для культивирования растений согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. На чертеже оборудование для культивирования растений, обозначенное символом A, оснащено первыми светоизлучающими частями 1, которые излучают красный освещающий свет, и вторыми светоизлучающими частями 2, которые излучают синий освещающий свет. Оборудование для культивирования растений A также оснащено средствами переноса 3 для перемещения растения P между положениями освещения светом, исходящим из первых светоизлучающих частей 1, и положениями освещения светом, исходящим из вторых светоизлучающих частей 2. Фигура 4 иллюстрирует случай конструирования с применением панели монохромных источников света в качестве первых светоизлучающих частей 1 и вторых светоизлучающих частей 2 и с применением конвейера в качестве транспортного средства 3, на котором может быть закреплено растение P (на фигуре 4 блоки стрелок указывают на направления работы конвейера).

[0057] Оборудование для культивирования растений A конструируют таким образом, что вышеуказанный способ культивирования растений согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения может быть осуществлен, и первая светоизлучающая часть 1 и вторая светоизлучающая часть 2 разделены разделительной платой 4 и размещены поочередно вдоль направления, в котором растение P перемещается средствами переноса 3. Первая светоизлучающая часть 1 и вторая светоизлучающая часть 2 предоставлены в виде двух пар или более. Поскольку растение P, перемещаемое в положение под первой светоизлучающей частью 1, защищено разделительными платами 4 от синего освещающего света, излучаемого из смежной второй светоизлучающей части 2, то оно освещается только красным освещающим светом из первой светоизлучающей части 1. Точно так же растение P, перемещаемое в положение под второй светоизлучающей частью 2, освещается только синим освещающим светом.

[0058] В оборудовании для культивирования растений A транспортное средство 3 перемещает растение P в единственном направлении под поочередно установленные первые светоизлучающие части 1 и вторые светоизлучающие части 2, и растение P освещается красным освещающим светом и синим освещающим светом поочередно, таким образом усиливая рост растения P. Также возможно подавление суккулентного роста для увеличения урожая.

[0059] В оборудовании для культивирования растений A предпочтительно управлять транспортным средством 3 так, чтобы растение P перемещалось из положения освещения освещающим светом, исходящим из самой ближайшей первой светоизлучающей части 1, через положение освещения освещающим светом, исходящим из самой дальней второй светоизлучающей части 2 в течение всего культивационного периода растения P. Количества предоставляемых первых светоизлучающих частей 1 и вторых светоизлучающих частей 2 и скорость работы средств переноса 3 (таким образом, скорость движения растения P) могут быть установлены соответствующим образом в зависимости от культивационного периода растения P, периода цикла освещения (см. фигуру 1, символ C₁) и т.п. Например, когда культивационный период составляет 30 дней и цикл освещения для стадии освещения красным светом (также см. символ S₁) 12 часов и таковой для стадии освещения синим светом (также см. символ S₂) составляет 12 часов, устанавливают по 30 первых светоизлучающих частей 1 и вторых светоизлучающих частей 2, и транспортное средство 3 работает при с