具備防蟲(chóng)效果的植物照明栽培方法及植物栽培用照明裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具備防蟲(chóng)效果的植物照明栽培方法，其在夜間或者無(wú)光照的環(huán)境下對(duì)植物進(jìn)行照明，所述照明中，射出光在綠色至紅色的區(qū)域具有發(fā)光峰值波長(zhǎng)，且按規(guī)定的明期寬度和暗期寬度的閃爍圖案進(jìn)行閃爍；所述閃爍中，由下述式(1)表示的占空因數(shù)為50％以下。占空因數(shù)(％)＝明期寬度/(明期寬度+暗期寬度)×100?(1)根據(jù)本發(fā)明，可提供一種不僅對(duì)菊花等短日照植物的開(kāi)花抑制進(jìn)行控制并且具備防蛾等防蟲(chóng)效果的栽培方法。
【專利說(shuō)明】具備防蟲(chóng)效果的植物照明栽培方法及植物栽培用照明裝置
[0001] 本申請(qǐng)是 申請(qǐng)人:于2009年09月17日提出的申請(qǐng)?zhí)枮?00980136581.9(國(guó)際申 請(qǐng)?zhí)朠CT/JP2009/066264)的、發(fā)明名稱為具備防蟲(chóng)效果的植物照明栽培方法及植物栽培 用照明裝置的國(guó)際申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，該申請(qǐng)進(jìn)入國(guó)家階段的日期為2011年03月17日。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種具備驅(qū)除害蟲(chóng)效果的植物照明栽培方法（產(chǎn)品生產(chǎn)的方法）及植 物栽培用照明裝置。

【背景技術(shù)】
[0003] 由于危害花木的玉米穗蛾及斜紋夜蛾等夜蛾類已獲得抗藥性，因而利用殺蟲(chóng)劑進(jìn) 行防除非常困難。在石竹屬及薔薇屬中，作為取代藥物的防除法，正在利用夜間照明，對(duì)為 了產(chǎn)卵飛向圃場(chǎng)的成蟲(chóng)使用具有高防蛾效果的防蛾用黃色熒光燈。
[0004] 另外，還有黃色LED防蟲(chóng)燈系統(tǒng)，取代黃色熒光燈而具備黃色發(fā)光二極管（以下， 稱為黃色LED)，且通過(guò)使黃色LED閃爍來(lái)提高害蟲(chóng)驅(qū)除效果（日本特開(kāi)2003-284482號(hào)公 報(bào)（專利文獻(xiàn)1))。
[0005] 另外，還公知有以下技術(shù)，即對(duì)于菊花、高良姜、蟹爪蘭、一品紅、麗格海棠、圓錐石 頭花、蘇紫、草莓等短日照植物照射紅色LED光，而使開(kāi)花時(shí)間延遲（日本特開(kāi)平8-228599 號(hào)公報(bào)（專利文獻(xiàn)2))。
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2003-284482號(hào)公報(bào)
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)平8-228599號(hào)公報(bào)
[0008] 這樣的防蛾用照明有時(shí)對(duì)短日照植物產(chǎn)生非意圖的開(kāi)花抑制。通過(guò)使黃色LED的 射出光向菊花照射而得到害蟲(chóng)驅(qū)除效果，照射時(shí)間越長(zhǎng)效果越高。另一方面，就短日照植物 的菊花而言，因該照明而使開(kāi)花抑制從而開(kāi)花時(shí)間會(huì)延遲的問(wèn)題存在，照射時(shí)間越長(zhǎng)而招 致開(kāi)花抑制的程度越高。據(jù)此得知害蟲(chóng)驅(qū)除效果和開(kāi)花抑制效果通常相伴發(fā)生的關(guān)系。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的課題在于提供一種不僅對(duì)菊花等短日照植物的開(kāi)花抑制進(jìn)行控制并且 具備防蛾等防蟲(chóng)效果的栽培方法，以及提供一種適合這樣的栽培的照明裝置。
[0010] 本發(fā)明的植物照明栽培方法具備防蟲(chóng)效果，其在夜間或者無(wú)光照的環(huán)境下對(duì)植物 進(jìn)行照射，其特征在于，所述照明中，射出光在綠色至紅色的區(qū)域具有發(fā)光峰值波長(zhǎng)，且按 規(guī)定的明期寬度和暗期寬度的閃爍圖案進(jìn)行閃爍，所述閃爍中，由下述式（1)表示的占空 因數(shù)為50%以下。
[0011] 占空因數(shù)（％)=明期寬度八明期寬度+暗期寬度）Χ1〇〇 (1)
[0012] 另外，在本發(fā)明中，所謂明期寬度是指一個(gè)明暗周期中的亮燈時(shí)間，所謂暗期寬度 是指一個(gè)明暗周期中的熄燈時(shí)間。在此，所謂明期寬度也包含在一個(gè)明期寬度內(nèi)具有交替 重復(fù)的明期寬度內(nèi)亮燈時(shí)間和明期寬度內(nèi)熄燈時(shí)間的形式。
[0013] 在本發(fā)明的植物照明栽培方法中，優(yōu)選所述植物為短日照植物。
[0014] 在本發(fā)明的植物照明栽培方法中，優(yōu)選所述防蟲(chóng)效果為對(duì)蛾的防蟲(chóng)效果。
[0015] 在本發(fā)明的植物照明栽培方法中，優(yōu)選所述占空因數(shù)為30%以下。
[0016] 本發(fā)明的植物照明栽培方法是具備定植（也稱種植）后的第一照明栽培期間及其 后的第二照明栽培期間且具備防蟲(chóng)效果的短日照植物照明栽培方法，所述第二照明栽培期 間的照明是：射出光在綠色至紅色的區(qū)域具有發(fā)光峰值波長(zhǎng)、且由下述式（1)表示的占空 因數(shù)為50%以下的脈沖亮燈，該植物照明栽培方法具備防蟲(chóng)效果，
[0017] 占空因數(shù)（％)=明期寬度八明期寬度+暗期寬度）X100 (1)
[0018] 優(yōu)選所述第一照明栽培期間中的照明是占空因數(shù)比所述第二照明栽培期間大的 脈沖亮燈或者連續(xù)亮燈，且優(yōu)選開(kāi)花抑制的程度比所述第二照明栽培期間強(qiáng)。
[0019] 本發(fā)明的植物照明栽培方法，為在多個(gè)區(qū)域施行上述的照明栽培方法的植物照明 栽培方法，優(yōu)選按所述各區(qū)域在所述第一照明栽培期間的照明的占空因數(shù)不同。
[0020] 本發(fā)明的植物照明栽培方法，為在多個(gè)區(qū)域施行上述的照明栽培方法的植物照明 栽培方法，優(yōu)選按所述各區(qū)域所述第一照明栽培期間的長(zhǎng)度不同。
[0021] 本發(fā)明的植物栽培用照明裝置具備：射出光在綠色至紅色的區(qū)域具有發(fā)光峰值波 長(zhǎng)的半導(dǎo)體發(fā)光裝置、和使所述半導(dǎo)體發(fā)光裝置按規(guī)定的明期寬度和暗期寬度的閃爍圖案 進(jìn)行閃爍的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，由下述式（1)表示的占空因數(shù)為50%以下。
[0022] 占空因數(shù)（％ )=明期寬度八明期寬度+暗期寬度）X100 (1)
[0023] 在本發(fā)明的植物栽培用照明裝置中，優(yōu)選所述占空因數(shù)為30%以下。
[0024] 在本發(fā)明的植物栽培用照明裝置中，優(yōu)選所述明期寬度為10ms以上30ms以下。
[0025] 在本發(fā)明的植物栽培用照明裝置中，優(yōu)選所述半導(dǎo)體發(fā)光裝置的發(fā)光峰值波長(zhǎng)位 于黃色區(qū)域。
[0026] 在本發(fā)明的植物栽培用照明裝置中，優(yōu)選所述半導(dǎo)體發(fā)光裝置為AlGalnP系LED。
[0027] 在本發(fā)明的植物栽培用照明裝置中，優(yōu)選所述半導(dǎo)體發(fā)光裝置具備：由氮化物半 導(dǎo)體構(gòu)成的LED芯片、和吸收從所述LED芯片射出的光的一部分而射出黃色光的熒光體。
[0028] 優(yōu)選本發(fā)明的植物栽培用照明裝置具備對(duì)從所述半導(dǎo)體發(fā)光裝置的發(fā)光部至所 述植物的生長(zhǎng)點(diǎn)的距離進(jìn)行測(cè)定的距離傳感器，所述半導(dǎo)體發(fā)光裝置在該距離變化下也對(duì) 所述生長(zhǎng)點(diǎn)輸出恒定照度的光。
[0029] 在本發(fā)明的植物栽培用照明裝置中，優(yōu)選所述閃爍圖案的波形中，所述明期寬度 內(nèi)進(jìn)一步進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的栽培方法，能夠不僅對(duì)菊花科植物等短日照植物的照明栽培的開(kāi)花 抑制進(jìn)行控制，并且得到防蛾效果等防蟲(chóng)效果。
[0031] 另外，通過(guò)將本發(fā)明的植物栽培用照明裝置使用于菊花科植物等短日照植物的栽 培，能夠不僅對(duì)其開(kāi)花抑制進(jìn)行控制，并且得到防蛾效果等防蟲(chóng)效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1是表示菊花對(duì)波長(zhǎng)不同的夜間照明的開(kāi)花反應(yīng)特性的評(píng)價(jià)方法的結(jié)構(gòu)圖；
[0033] 圖2是將對(duì)菊花開(kāi)花的波長(zhǎng)依存性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的照明裝置的射出光的光譜分布圖；
[0034] 圖3是表示光譜分布不同的LED的電子照射對(duì)秋菊的達(dá)到花期天數(shù)的影響的圖；
[0035] 圖4是實(shí)施方式1的黃色LED及比較用的黃色熒光燈照明裝置的光譜分布圖；
[0036] 圖5是表示實(shí)施方式1的照明裝置的射出光的脈沖波形的圖；
[0037] 圖6是實(shí)施方式1的照明裝置的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0038] 圖7是實(shí)施方式1的發(fā)光部的上面圖及剖面圖；
[0039] 圖8是表示實(shí)施方式1的黃色LED的在夜間照明下的閃爍圖案和照度不同對(duì)秋菊 達(dá)到花期天數(shù)的影響的圖；
[0040] 圖9是表示實(shí)施方式1的黃色LED的在夜間照明下的占空因數(shù)和達(dá)到花期天數(shù)的 關(guān)系的曲線圖；
[0041] 圖10是表示實(shí)施方式2的菊花的栽培方法的圖；
[0042] 圖11是表示實(shí)施方式2的菊花的栽培步驟的圖；
[0043] 圖12是表示實(shí)施方式2的另一菊花的栽培步驟的圖；
[0044] 圖13是實(shí)施方式2的照明裝置的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0045] 圖14是表示實(shí)施方式3的照明裝置的發(fā)光脈沖的波形圖；
[0046] 圖15是表不實(shí)施方式4的菊花成長(zhǎng)的模式圖；
[0047] 圖16是實(shí)施方式4的照明裝置的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0048] 圖17是實(shí)施方式4的照明裝置中的變換表的說(shuō)明圖；
[0049] 圖18是實(shí)施方式5的黃色熒光LED的上面圖及剖面圖；
[0050] 圖19是實(shí)施方式5的黃色熒光LED及比較用的黃色LED的光譜分布圖；
[0051] 圖20是表示實(shí)施方式5的黃色熒光LED及比較用的AlGalnP系黃色LED的射出 光的響應(yīng)特性的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0052] (對(duì)照明的蛾的視覺(jué)特性的評(píng)價(jià)）
[0053] 作為對(duì)照明的蛾的視覺(jué)特性，有以下報(bào)道。若對(duì)夜蛾類成蟲(chóng)的復(fù)眼照射光則發(fā)生 微弱的電壓。利用對(duì)該電壓進(jìn)行放大解析的視網(wǎng)膜電位計(jì)測(cè)系統(tǒng)，可測(cè)定夜蛾類成蟲(chóng)是否 較強(qiáng)地識(shí)認(rèn)該光。在利用視網(wǎng)膜電位計(jì)測(cè)系統(tǒng)解析夜蛾類成蟲(chóng)可識(shí)別的波長(zhǎng)及可識(shí)別的閃 爍頻率時(shí)得知，其可識(shí)別的波長(zhǎng)為450?600nm、可識(shí)別的頻率為40?60Hz (JSAM64 (5): 76-82, 2002、植物環(huán)境工程 19 (1)，2007)。
[0054] 就夜蛾類而言，若通過(guò)照明使其復(fù)眼明適應(yīng)則其活動(dòng)受到抑制，相反地若在黑暗 下暗適應(yīng)則其活動(dòng)變得活潑。利用視網(wǎng)膜電位計(jì)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)著眼于因照明而發(fā)生的視網(wǎng) 膜電位的大小及其持續(xù)時(shí)間，研究了對(duì)使明適應(yīng)狀態(tài)較長(zhǎng)持續(xù)有效的照明方法。其結(jié)果可 確認(rèn)，對(duì)于閃爍圖案而大概20ms的亮燈期間是有效的、對(duì)于光強(qiáng)度而1勒克斯以上的照度 這樣的條件是有效的。
[0055] 另外，對(duì)在甘藍(lán)的露天圃場(chǎng)使用了黃色LED的夜間照明所獲得的防蛾效果進(jìn)行了 調(diào)查，其結(jié)果表明，在連續(xù)光及7Hz的閃爍光下，玉米穗蛾及斜紋夜蛾等夜蛾類的寄生幼蟲(chóng) 個(gè)數(shù)均被抑制到無(wú)照明條件下的1/7?1/8 (植物環(huán)境工程19 (1)，2007)。這是成為能夠與 連續(xù)光同樣地在閃爍光下也可控制夜蛾類的行動(dòng)的依據(jù)的發(fā)現(xiàn)。
[0056] (菊花的開(kāi)花反應(yīng)特性的波長(zhǎng)依存性評(píng)價(jià)）
[0057] 圖1表示菊花對(duì)不同波長(zhǎng)夜間照明的開(kāi)花反應(yīng)特性的評(píng)價(jià)方法。在將秋菊"神 馬"60定植后的培植器皿50上170cm的位置設(shè)置有照明裝置100,關(guān)于照明裝置100的輻 射照度及波長(zhǎng)對(duì)菊花的影響進(jìn)行了調(diào)查。
[0058] 為了實(shí)驗(yàn)而使照明裝置100的波長(zhǎng)發(fā)生變化。圖2是對(duì)菊花所具有的波長(zhǎng)依存性 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的照明裝置的射出光的光譜分布圖。各照明裝置中，以LED為光源，發(fā)光色和峰值 波長(zhǎng)分別為藍(lán)（463nm)、綠（519nm)、黃綠（576nm)、黃（597nm)、紅（646nm)。
[0059] 在按表1所示的每個(gè)處理區(qū)所不同的條件下在22小時(shí)?2小時(shí)之間進(jìn)行夜間照 明，且對(duì)輻射照度和波長(zhǎng)給開(kāi)花造成的影響進(jìn)行了調(diào)查。
[0060] 表1表示處理區(qū)的構(gòu)成。
[0061] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種具備防蟲(chóng)效果的照明裝置，其中， 具備：具有多個(gè)LED的發(fā)光部；與所述發(fā)光部連接、且提供規(guī)定脈沖狀的電力的驅(qū)動(dòng) 部；向所述驅(qū)動(dòng)部提供電力的電源部， 所述驅(qū)動(dòng)部使所述LED按規(guī)定的明期寬度和暗期寬度的閃爍圖案進(jìn)行閃爍， 所述LED是熒光LED，且該熒光LED具備由氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的LED芯片、和吸收所述 LED芯片所射出的光的一部分而射出熒光的熒光體， 所述突光LED發(fā)出的是使所述突光與所述LED芯片的發(fā)光混合后的光， 所述熒光LED能夠進(jìn)行所述暗期寬度為lms的閃爍。
2. 如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中， 所述照明裝置的發(fā)光峰值波長(zhǎng)位于黃色區(qū)域。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其中， 所述熒光體包括從由BOSE、SOSE、YAG及α硅鋁陶瓷構(gòu)成的群中所選出的至少一種。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其中， 還具備：抑制所述熒光體LED的發(fā)光光譜分布中的波長(zhǎng)500nm以下的光的透射的濾光 器。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中， 所述閃爍中，由下式表示的占空因數(shù)為9%以上且50%以下， 占空因數(shù)（％ )=明期寬度八明期寬度+暗期寬度）X100。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中， 所述暗期寬度為20ms以上。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中， 所述閃爍圖案的波形中，所述明期寬度內(nèi)進(jìn)一步進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中， 所述LED芯片的驅(qū)動(dòng)部，能夠?qū)㈤W爍驅(qū)動(dòng)、連續(xù)亮燈驅(qū)動(dòng)進(jìn)行切換。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中， 所述照明裝置用于短日照植物栽培。
【文檔編號(hào)】A01M29/10GK104106385SQ201410192822
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2008年9月18日
【發(fā)明者】吉村文敏, 細(xì)野幸治, 石倉(cāng)聰 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社, 廣島縣