一種家用葉類蔬菜培養(yǎng)箱及程序化培養(yǎng)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種家用葉類蔬菜培養(yǎng)裝置，同時(shí)提供使用該裝置進(jìn)行針對(duì)不同種類蔬菜的自動(dòng)化、程序化培養(yǎng)方法，從而彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的家用葉類蔬菜培養(yǎng)裝置，包括有帶有箱門的培養(yǎng)箱體和安裝在培養(yǎng)箱體內(nèi)的培養(yǎng)托盤，還包括有受控制電路板控制的溫度控制單元、噴水控制單元和光照控制單元；其中溫度控制單元包含有溫濕傳感器、加熱器、排風(fēng)扇；噴水控制單元包含有水箱、抽水泵和噴水頭；光照控制單元包含有LED光源。本發(fā)明的家庭式綠色蔬菜的一體化培養(yǎng)裝置，結(jié)構(gòu)簡單、美觀，易于操作，安全環(huán)保。采用適合蔬菜生長的特定波長的LED單色光及混合光進(jìn)行補(bǔ)光，高效節(jié)能。
【專利說明】-種家用葉類蔬菜培養(yǎng)箱及程序化培養(yǎng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于家用電器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種家用葉類蔬菜培養(yǎng)箱及程序化培養(yǎng) 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，對(duì)食品的安全性要求也越來越高。但市場(chǎng)上出售的蔬 菜由于是大規(guī)模養(yǎng)殖獲得的，會(huì)大量使用殺蟲劑、農(nóng)藥，導(dǎo)致農(nóng)藥殘留嚴(yán)重，危害食用者的 健康。
[0003] 眾所周知，蔬菜可分為果類和葉類兩大類。葉類蔬菜由于生長周期短、占用空間 小，更適合在家庭培養(yǎng)箱中種植。蔬菜生長需要必要的環(huán)境因素，如溫度、濕度、光照及二氧 化碳等，且不同的葉類蔬菜存在不同的最佳生長環(huán)境，而同一種葉類蔬菜在不同的生長環(huán) 境下，其生長的速度、生物品質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生差別。光照有光強(qiáng)、光質(zhì)（波長）和光周期H方面 因素，對(duì)植物的生長產(chǎn)生多方面影響，不同光質(zhì)對(duì)蔬菜生長發(fā)育的影響主要是通過影響植 物體內(nèi)的光敏色素（350-800nm)完成，進(jìn)而影響莖桿長度、葉片形狀和厚度及各器官中的 碳分配。而目前并沒有適用于家庭使用的，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、程序化培養(yǎng)蔬菜的裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種家用葉類蔬菜培養(yǎng)裝置，同時(shí)提供使用該裝置進(jìn)行針對(duì) 不同種類蔬菜的自動(dòng)化、程序化培養(yǎng)方法，從而彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005] 本發(fā)明的家用葉類蔬菜培養(yǎng)裝置，包括有帶有箱口的培養(yǎng)箱體和安裝在培養(yǎng)箱體 內(nèi)的培養(yǎng)巧盤，還包括有受控制電路板控制的的溫度控制單元、噴水控制單元和光照控制 單元；其中溫度控制單元包含有溫濕傳感器、加熱器、排風(fēng)扇；噴水控制單元包含有水箱、 抽水粟和噴水頭；光照控制單元包含有L邸光源。
[0006] 作為實(shí)施例的優(yōu)選，上述的培養(yǎng)箱體上安裝有通氣孔；
[0007] 作為實(shí)施例的優(yōu)選，上述的加熱器為環(huán)形的加熱棒；
[0008] 進(jìn)一步的，所述的水箱安裝在培養(yǎng)巧盤的下方。
[0009] 作為優(yōu)選，上述的LED光源安裝在培養(yǎng)箱體1的內(nèi)部兩側(cè)；由藍(lán)色L邸與紅色LED 串并連組成；優(yōu)選藍(lán)色L邸與紅色L邸隔行分布。
[0010] 更進(jìn)一步的優(yōu)選，L邸光源的發(fā)光面一側(cè)安裝有透明隔熱板。
[0011] 且水箱的外側(cè)安裝有排水閥。
[0012] 本發(fā)明還提供上述培養(yǎng)箱的程序化培養(yǎng)方法，是設(shè)定蔬菜生長的溫度、濕度、光照 波長、光照強(qiáng)度和光照周期，建立不同環(huán)境下生長的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)庫，用于程序化培養(yǎng)。
[0013] 本發(fā)明的家庭式綠色蔬菜的一體化培養(yǎng)裝置，結(jié)構(gòu)簡單、美觀，易于操作，安全環(huán) 保。采用適合蔬菜生長的特定波長的L邸單色光及混合光進(jìn)行補(bǔ)光，高效節(jié)能。針對(duì)蔬菜 不同的生物品質(zhì)要求和不同類型蔬菜生長環(huán)境要求采用程序化的培養(yǎng)方法，提供不同的溫 度、濕度及光照培養(yǎng)環(huán)境。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1 ;培養(yǎng)箱結(jié)構(gòu)外觀圖。
[0015] 圖2;培養(yǎng)箱結(jié)構(gòu)透視圖。
[0016] 圖3 ;實(shí)施例2-小麥苗在紅藍(lán)光下生長對(duì)比曲線
[0017] 圖4 ;實(shí)施例3-小麥苗在不同紅藍(lán)光強(qiáng)比值生長對(duì)比曲線 [001引圖5 ;實(shí)施例4-小麥苗在不同溫度下生長對(duì)比曲線
[001引 圖6 ;實(shí)施例5-小蘿h在不同溫度下生長對(duì)比曲線
[0020] 其中；1-培養(yǎng)箱體；2-箱口；3-通風(fēng)孔；4-排風(fēng)扇；5-培養(yǎng)巧盤；6-水箱；7-排 水閥；8-溫濕度傳感器；9-加熱器10-抽水粟；11-噴水頭；12-L邸光源；13-透明隔熱板； 14-控制系統(tǒng)；15-電源開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為進(jìn)一步說明本發(fā)明的目的和實(shí)施方法，下面結(jié)合附圖闡述具體實(shí)施例。
[0022] 實(shí)施例1
[002引如圖1、圖2所示，家用葉類蔬菜培養(yǎng)箱的培養(yǎng)箱體1由不鎊鋼板制作，其箱口 2由 透明有機(jī)玻璃板制作，便于觀察蔬菜生長，提高觀賞性。在箱體1的上方開4個(gè)通風(fēng)孔3, W 利于通氣，補(bǔ)充二氧化碳。在培養(yǎng)箱體1的后側(cè)安裝排風(fēng)扇4,當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)溫濕度超出設(shè)定 值時(shí)，啟動(dòng)排風(fēng)扇4,進(jìn)行溫濕度調(diào)節(jié)。在培養(yǎng)箱體1的內(nèi)部底面放置可W移動(dòng)的、帶有網(wǎng)孔 的培養(yǎng)巧盤5,浸泡好的蔬菜種子鋪在培養(yǎng)巧盤5之上。在培養(yǎng)箱體1的底部設(shè)置水箱6， 移開培養(yǎng)巧盤5,即可向水箱6加水并同時(shí)在水中注入適當(dāng)比例的營養(yǎng)液?？蒞定期通過 排水閥7放水，更新水質(zhì)。當(dāng)溫濕度傳感器8檢測(cè)到箱內(nèi)空氣溫度達(dá)不到預(yù)設(shè)值時(shí)，啟動(dòng)加 熱器9 ;達(dá)到溫度時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉加熱。定時(shí)啟動(dòng)抽水粟10,通過噴頭11向蔬菜噴水。在培養(yǎng) 箱1的內(nèi)部兩側(cè)各安裝一塊LED面光源12,所述LED面光源12由紅光和藍(lán)光混合組成，紅 光L邸峰值波長為655皿，藍(lán)光L邸峰值波長為438皿。每塊LED面光源由60只紅色LED 和60只藍(lán)色L邸組成，紅色采用12個(gè)串聯(lián)作為一組，共5組并聯(lián)方式組成，藍(lán)色L邸與紅 色電路相同，紅藍(lán)光L邸隔行分布，紅藍(lán)光可分別調(diào)控。為避免L邸光源12產(chǎn)生熱量干擾 培養(yǎng)箱內(nèi)溫度，采用透明玻璃板13隔離LED光源12。W上所述溫度、噴水和LED光照均與 控制系統(tǒng)相連并通過控制系統(tǒng)電路板14自動(dòng)或手動(dòng)控制，所述控制系統(tǒng)由單片機(jī)編程，由 電源開關(guān)15接入電源。
[0024] 實(shí)施例2
[0025] 為了對(duì)比同種葉菜在不同生長環(huán)境下的差異，選用實(shí)施例1中同樣的兩套裝置進(jìn) 行培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，并命名為A、B培養(yǎng)箱（W下實(shí)施例均相同）。選取小麥苗作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。將 經(jīng)過清洗、浸泡、暗光催芽等過程后的小麥芽分為數(shù)量相等的兩部分，放入培養(yǎng)盤并分別置 于A、B培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。
[0026] 培養(yǎng)箱A設(shè)置光照強(qiáng)度為250 y mol ?nT2 ? 的藍(lán)光，培養(yǎng)箱B設(shè)置光照強(qiáng)度 250 y mol ? nT2 ? 的紅光，兩箱光周期均設(shè)定為12小時(shí)亮12小時(shí)暗，兩箱的溫濕度一致。 目的在于觀測(cè)不同波長的藍(lán)紅光對(duì)其生長速率的影響。選取小麥葉梢最多的平面作為高 度。每天測(cè)量一次，其生長曲線見圖3。結(jié)論是：經(jīng)過7天的培養(yǎng)，紅光下的小麥苗要比藍(lán) 光下平均高出100%。
[0027] 實(shí)施例3
[0028] 同樣選取小麥苗作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，將經(jīng)過清洗、浸泡、暗光催芽等過程后的小麥芽分 為數(shù)量相等的兩部分，放入培養(yǎng)盤并分別置于A、B培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。
[002引 將培養(yǎng)箱A設(shè)置為紅光光強(qiáng)250 y mol ? m-2 ? S-1，藍(lán)光光強(qiáng)50 y mol ? m-2 ? S-1，培 養(yǎng)箱B設(shè)置為紅光光強(qiáng)50 y mol ? nT2 ? s^i，藍(lán)光光強(qiáng)250 y mol ? nT2 ? s^i，兩箱光周期均設(shè) 定12小時(shí)亮12小時(shí)滅。兩箱的溫濕度一致。對(duì)比紅光和藍(lán)光的光強(qiáng)比值為5:1和1:5的 生長速率差異。
[0030] 每天測(cè)量一次，其生長曲線見圖4。結(jié)論是：經(jīng)過7天的培養(yǎng)，紅藍(lán)比為5:1下生 長的小麥苗要明顯強(qiáng)于后者。
[0031] 實(shí)施例4
[0032] 同樣選取小麥苗作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。將經(jīng)過清洗、浸泡、暗光催芽等過程后的小麥芽分 為數(shù)量相等的兩部分，放入培養(yǎng)盤并分別置于A、B培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。
[0033] 培養(yǎng)箱A設(shè)置溫度為25C，；培養(yǎng)箱B設(shè)置溫度為3(TC。兩箱的光照環(huán)境一樣， 噴水及其他環(huán)境均一樣。目的在于觀測(cè)不同溫度下其生長速率的差異。選取小麥葉梢最多 的平面作為高度。每天測(cè)量一次，其生長曲線見圖5。結(jié)論是：經(jīng)過7天的培養(yǎng)，3(TC溫度 下生長要強(qiáng)于25C下的生長。
[0034] 實(shí)施例5
[0035] 選取小蘿H乍為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。將經(jīng)過清洗、浸泡、暗光催芽等過程后的小蘿h芽分為 數(shù)量相等的兩部分，放入培養(yǎng)盤并分別置于A、B培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。
[0036] 培養(yǎng)箱A設(shè)置溫度為25°C ,;培養(yǎng)箱B設(shè)置溫度為30°C。兩箱的光照環(huán)境一樣， 噴水及其他環(huán)境均一樣。目的在于觀測(cè)不同溫度下其生長速率的差異。選取小蘿h葉梢最 多的平面作為高度。每天測(cè)量一次，其生長曲線見圖6。結(jié)論是：經(jīng)過7天的培養(yǎng)，25C溫 度下生長要強(qiáng)于3(TC下的生長。結(jié)合實(shí)施例4的結(jié)論，說明不同的蔬菜其生長的最佳環(huán)境 不同。
[0037] 實(shí)施例6
[0038] 選取小麥苗作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。將經(jīng)過清洗、浸泡、暗光催芽等過程后的小麥芽分為數(shù) 量相等的兩部分，放入培養(yǎng)盤并分別置于A、B培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。
[0039] 培養(yǎng)箱A設(shè)置光照強(qiáng)度為250 y mol ?nT2 ? 的藍(lán)光，培養(yǎng)箱B設(shè)置光照強(qiáng)度 250 y mol ? nT2 ? 的紅光，兩箱光周期均設(shè)定為12小時(shí)亮12小時(shí)暗，兩箱的溫濕度一致。 目的在于觀測(cè)不同波長的藍(lán)紅光對(duì)其生物品質(zhì)的影響。檢測(cè)結(jié)果見表1。
[0040] 表1紅光和藍(lán)光下小麥苗的生物品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果
[0041]
【權(quán)利要求】
1. 家用葉類蔬菜培養(yǎng)裝置，包括有帶有箱門（2)的培養(yǎng)箱體（1)和安裝在培養(yǎng)箱體 ⑴內(nèi)的培養(yǎng)托盤（5)，，其特征在于，所述的裝置還包括有受控制電路板（14)控制的的溫 度控制單元、噴水控制單元和光照控制單元；其中溫度控制單元包含有溫濕傳感器（8)、加 熱器（9)、排風(fēng)扇（4);噴水控制單元包含有水箱（6)、抽水泵（10)和噴水頭（11);光照控制 單元包含有LED光源（12)。
2. 如權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述的培養(yǎng)箱體（1)上安裝有通氣孔 ⑶。
3. 如權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述的加熱器（9)為環(huán)形的加熱棒。
4. 如權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述的水箱（6)安裝在培養(yǎng)托盤（5)的 下方。
5. 如權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述的LED光源（12)安裝在培養(yǎng)箱體 (1)的內(nèi)部兩側(cè)。
6. 如權(quán)利要求5所述的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述的LED光源（12)由藍(lán)色LED與紅 色LED串并連組成。
7. 如權(quán)利要求6所述的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述的LED光源（12)由藍(lán)色LED與紅 色LED隔行分布組成。
8. 如權(quán)利要求1或5所述的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述的LED光源（12)的發(fā)光面一 側(cè)安裝有透明隔熱板（13)。
9. 如權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述的水箱（6)的外側(cè)安裝有排水閥 ⑵。
10. -種使用權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)裝置的程序化培養(yǎng)方法，其特征在于，所述的方法 是設(shè)定蔬菜生長的溫度、濕度、光照波長、光照強(qiáng)度和光照周期，建立不同環(huán)境下生長的環(huán) 境參數(shù)數(shù)據(jù)庫，用于程序化培養(yǎng)。
【文檔編號(hào)】A01G7/04GK104396630SQ201410804007
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月21日
【發(fā)明者】苗洪利, 李國強(qiáng), 王小娟 申請(qǐng)人:中國海洋大學(xué)