全光譜植物培養(yǎng)箱是集環(huán)境模擬與智能調(diào)控于一體的現(xiàn)代植物科研設(shè)備,通過(guò)模擬自然光照條件并精準(zhǔn)控制溫濕度、光照光譜等參數(shù),為植物全生長(zhǎng)周期提供穩(wěn)定可控的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。其核心價(jià)值在于突破自然條件限制,實(shí)現(xiàn)植物生長(zhǎng)的“按需定制”,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)育種、生態(tài)研究、基因工程及商業(yè)化種植等領(lǐng)域。
全光譜植物培養(yǎng)箱采用LED冷光源技術(shù),覆蓋紫外線(UV)、可見(jiàn)光(400-700nm)及遠(yuǎn)紅外(FR)波段,模擬太陽(yáng)光譜的完整能量分布。例如,托普可調(diào)光譜植物培養(yǎng)箱內(nèi)置四色LED光源(白光400-700nm、紅光660nm、藍(lán)光450nm、紅外光730nm),可組合出超萬(wàn)種光譜配方,滿足不同植物在萌芽、生長(zhǎng)、開(kāi)花、結(jié)果階段的光需求。紅光促進(jìn)光合作用與開(kāi)花,藍(lán)光調(diào)控株型與葉片發(fā)育,紅外光則參與植物晝夜節(jié)律調(diào)節(jié),形成“光配方”精準(zhǔn)調(diào)控體系。
1、光照系統(tǒng)(核心部分)
這是全光譜植物培養(yǎng)箱區(qū)別于普通培養(yǎng)箱的最核心組件。
全光譜LED燈板:
光源類型:采用高功率、高顯色性LED陣列,通過(guò)精確配比不同波長(zhǎng)的LED(如藍(lán)光450nm、紅光660nm、遠(yuǎn)紅光730nm,以及綠光、黃光、橙光等),合成出覆蓋380nm-780nm可見(jiàn)光范圍,甚至延伸至部分紫外(UV)和近紅外(NIR)的連續(xù)光譜,模擬太陽(yáng)光。
光質(zhì)可調(diào):許多高d型號(hào)支持光譜調(diào)節(jié),可針對(duì)不同植物或生長(zhǎng)階段(如生長(zhǎng)期、開(kāi)花期)優(yōu)化紅藍(lán)光比例或其他光譜成分。
光照強(qiáng)度可調(diào):光照強(qiáng)度(光合光子通量密度,PPFD)通常可在較大范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)(如0-1000μmol/m²/s或更高),以滿足不同植物對(duì)光強(qiáng)的需求。
光照周期控制:可編程設(shè)置光照/黑暗時(shí)間(光周期),模擬不同季節(jié)的晝夜變化。
燈板布局與散熱:
燈板通常均勻分布在培養(yǎng)箱頂部,確保光照均勻性。
配備高效的散熱系統(tǒng)(如鋁制散熱鰭片、靜音風(fēng)扇),防止LED過(guò)熱影響壽命和光輸出。
2、溫度控制系統(tǒng)
為植物生長(zhǎng)提供穩(wěn)定的溫度環(huán)境。
制冷系統(tǒng):通常采用高效壓縮機(jī)制冷,確保在高溫環(huán)境下也能將箱內(nèi)溫度降至設(shè)定值。
加熱系統(tǒng):內(nèi)置電加熱管或加熱膜,用于低溫環(huán)境下的升溫。
溫度傳感器:高精度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱內(nèi)溫度。
溫控器/控制器:根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷和加熱功率,實(shí)現(xiàn)溫度的精確控制(精度可達(dá)±0.5°C或更高)。
3、濕度控制系統(tǒng)
調(diào)節(jié)和維持箱內(nèi)空氣濕度。
加濕系統(tǒng):通過(guò)超聲波加濕、電熱蒸發(fā)或濕膜加濕等方式增加濕度。
除濕系統(tǒng):通常與制冷系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),通過(guò)冷凝除濕降低濕度。
濕度傳感器:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相對(duì)濕度(RH)。
濕度控制器:自動(dòng)調(diào)節(jié)加濕/除濕設(shè)備,實(shí)現(xiàn)濕度的精確控制(如20%-90%RH可調(diào))。
4、箱體結(jié)構(gòu)
提供密閉、穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境。
材質(zhì):內(nèi)膽通常采用不銹鋼(如SUS304),耐腐蝕、易清潔;外殼為冷軋鋼板噴塑。
保溫層:箱體夾層填充高密度聚氨酯發(fā)泡保溫材料,有效隔熱,減少能耗。
觀察窗:雙層中空鋼化玻璃門,隔熱保溫,內(nèi)層防結(jié)露,便于觀察內(nèi)部情況。
擱板:多層可調(diào)式不銹鋼擱板,可根據(jù)植物高度靈活調(diào)節(jié)層間距。
5、通風(fēng)與空氣循環(huán)系統(tǒng)
確保箱內(nèi)溫濕度均勻,促進(jìn)氣體交換。
循環(huán)風(fēng)扇:強(qiáng)制空氣循環(huán),消除溫度梯度,使箱內(nèi)各點(diǎn)溫濕度、光照分布更均勻。
進(jìn)/出風(fēng)口:設(shè)計(jì)合理的風(fēng)道,保證空氣流通。
6、控制與顯示系統(tǒng)
設(shè)備的“大腦”,實(shí)現(xiàn)所有參數(shù)的設(shè)定、監(jiān)控和記錄。
智能控制器:
采用微電腦或觸摸屏控制器,可同時(shí)設(shè)定和控制溫度、濕度、光照強(qiáng)度、光譜、光照周期等多個(gè)參數(shù)。
支持多段編程(如模擬一天內(nèi)的環(huán)境變化)。
顯示屏:實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)。
數(shù)據(jù)記錄與通訊:部分型號(hào)具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、U盤導(dǎo)出或RS485/以太網(wǎng)通訊功能,便于數(shù)據(jù)追蹤和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
7、輔助與安全系統(tǒng)
電源系統(tǒng):提供穩(wěn)定電力,通常有過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱等多重保護(hù)。
報(bào)警系統(tǒng):當(dāng)溫度、濕度、光照、斷電等出現(xiàn)異常時(shí),觸發(fā)聲光報(bào)警。
照明獨(dú)立控制:光照系統(tǒng)可與溫濕度系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行,便于進(jìn)行特定實(shí)驗(yàn)。
殺菌功能(可選):部分型號(hào)配備紫外殺菌燈,用于實(shí)驗(yàn)前對(duì)內(nèi)腔進(jìn)行消毒。
