一种基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法.pdf

本发明公开了一种基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，包括如下步骤：将组织培养获得的组培苗在节能温室或者节能种植大棚中进行栽培，其中，组织培养过程包括外植体的采集、清洗、消毒、外植体接种、继代培养、生根培养和移栽，所述节能温室或者节能种植大棚包括太阳能发电系统、喷灌系统和照明系统。本发明将植物栽培过程中应用到的很多园艺设施进行了统一改进，包括太阳能发电系统、照明系统、喷灌系统、组培过程中的清洗消毒装置、培养基灌装装置等，一系列改进和结合使整个植物的栽培过程更加完善了，也提高了工作效率，每一个改进都是非常重要的。

1.一种基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，其特征在于：将组织培养获得的组培苗在节能温室或者节能种植大棚中进行栽培，其中，组织培养过程包括外植体的采集、清洗、消毒、外植体接种、继代培养、生根培养和移栽，所述节能温室或者节能种植大棚包括太阳能发电系统、喷灌系统和照明系统。 2.根据权利要求1所述的基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，其特征在于：所述外植体的清洗和消毒过程采用外植体清洗消毒装置，包括依次相连的储液箱(1)、清洗柜(2)和残液回收箱(3)，所述清洗柜(2)包括柜体(201)和盖合在其上部的第一上盖(202)，在所述柜体(201)的中部设置有第一固定架(4)，所述第一固定架(4)的底部通过固定杆(5)连接第一底座(6)，所述第一底座(6)设置在所述柜体(201)的底部，所述第一底座(6)与第三驱动装置相连；所述第一固定架(4)由第一圆环(401)和设置于其下部的第二圆环(402)构成，所述第一圆环(401)和所述第二圆环(402)之间通过连接杆(403)连接，在所述第一固定架(4)上固定有清洗袋(7)，所述清洗袋(7)为网状结构，由柔性材料制成，所述清洗袋(7)包括袋体(701)和第一盖体(702)，所述袋体(701)和所述第一盖体(702)之间通过拉链(703)连接固定；在所述柜体(201)内部的上部以及侧壁上设置有多个第一喷头(8)；所述清洗袋(7)可拆卸地固定在所述第一固定架(4)上，在所述清洗袋(7)的上端相对设置有两个第一绑带(704)，在所述清洗袋(7)的下端相对设置有两个第二绑带(705)，两个所述第一绑带(704)之间的连线垂直于两个所述第二绑带(705)之间的连线；所述第一绑带(704)和所述第二绑带(705)均由两个长条形的带体构成；在所述第一圆环(401)上相对设置有两个向外的第一凸起(404)，在所述第二圆环(402)上相对设置有两个向外的第二凸起(405)，两个所述第一凸起(404)之间的连线垂直于两个所述第二凸起(405)之间的连线；所述第一绑带(704)捆绑固定在所述第一凸起(404)上，所述第二绑带(705)捆绑固定在所述第二凸起(405)上；所述太阳能发电系统包括依次相连的第三发电单元、第三控制单元和第三蓄电池，所述太阳能发电系统还包括第三逆变器，分别与所述第三控制单元和所述第三蓄电池相连；所述第三发电单元包括四个第三竖直支架(46)，在四个所述第三竖直支架(46)的顶端之间固定有两个平行设置的第二水平支架(47)，在两个所述第二水平支架(47)之间固定有5个横杆(48)，在所述横杆(48)上设置有第二板体(49)，所述第二板体(49)贯穿所述横杆(48)且能够绕所述横杆(48)转动，在所述第二板体(49)的四周紧密固定有边框，所述边框由铝合金或碳纤维材料制成；在所述第二板体(49)上固定有第三光伏层(50)，其从下至上依次包括第三柔性薄膜电池组件、第三膜层和第三涂料层；所述第二板体(49)和所述第三光伏层(50)与所述第三控制单元相连；在每个所述横杆(48)上均设置有与所述第三控制单元相连的一个第三湿度传感器(51)和一个第三光传感器(52)；所述第三柔性薄膜电池组件为铜铟钾硒薄膜太阳能电池或染料敏化电池；所述第三膜层为乙烯—四氟乙烯共聚物膜，厚度为300微米；所述第三涂料层为纳米级的光触媒涂料，厚度为80微米；所述第三柔性薄膜电池组件与第二板体(49)之间通过粘结剂固定，所述粘结剂为阻燃型聚合物粘结剂；在所述第二板体(49)的两侧涂覆有界面剂；所述照明系统为固定在温室或种植大棚或栽培架上的节能LED灯，所述节能LED灯与所述太阳能发电系统相连，所述节能LED灯为多功能LED灯(100)，包括透镜面板(101)、第二底座(102)、位于所述第二底座(102)内部的LED面板(103)以及用于控制所述LED面板(103)移动的第四控制单元(107)；所述透镜面板(101)包括多个第一聚光透镜(101a)以及用于固定所述多个第一聚光透镜(101a)的网格支架(101b)，且所述网格支架(101b)的网格与所述第一聚光透镜(101a)一一对应；所述第二底座(102)为凹槽(102a)，所述凹槽(102a)的上半部用于放置和固定所述透镜面板(101)、所述凹槽(102a)的下半部用于放置所述LED面板(103)，且所述凹槽(102a)下半部的侧面设有开口用于推拉所述LED面板(103)；所述LED面板(103)位于所述透镜面板(101)的焦平面上；且被划分为多个与所述网格支架(101b)的网格一一对应的LED灯组，每个所述LED灯组的中心处设置有第一白光LED灯(104)且在所述第一白光LED灯(104)左右两侧还设置有第一蓝光LED灯(105)和第一红光LED灯(106)；在所述第二底座(102)上设置有由远红外涂料制成的散热层，在所述凹槽(102a)下半部的侧面开口处设置有防水层，所述防水层为硅胶带；所述第四控制单元(107)用于驱动所述LED面板(103)产生左右移动，当向左移动后则所述第一红光LED灯(106)与对应所述第一聚光透镜(101a)的焦点重合、当向左移动后则所述第一蓝光LED灯(105)与对应所述第一聚光透镜(101a)的焦点重合；所述第一蓝光LED灯(105)的波长为450～460nm或460～470nm；所述第一红光LED灯(106)的波长为620-630nm或640-660nm；所述第二底座(102)的四周还设置有相互拼接机构(102b)；所述外植体接种、所述继代培养和所述生根培养中采用的培养基采用培养基灌装装置进行灌装；所述培养基灌装装置包括培养基混合罐(300)、灌装台(301)、培养基回收罐(302)和升降装置(303)；所述培养基混合罐(300)包括从下至上依次连接的第四底座(304)、罐体(305)和第二上盖(306)，所述罐体(305)内部设置有第一加热装置(307)、第一搅拌叶片(308)和第二搅拌叶片(309)，所述第四底座(304)内设置有第八驱动装置(310)、第九驱动装置(311)，所述第一搅拌叶片(308)和所述第八驱动装置(310)相连，所述第二搅拌叶片(309)与所述第九驱动装置(311)相连，在所述罐体(305)的下部设置有出液口(312)；所述出液口(312)连接出液总管(313)，所述出液总管(313)通过转换头(314)连接多个分装管(315)的一端，多个所述分装管(315)的另一端固定在第二固定架(316)上，在所述第二固定架(316)上固定有多个灌装头(317)，每个所述灌装头(317)分别连接一个所述分装管(315)；所述升降装置(303)设置在所述培养基混合罐(300)的下部；所述灌装台(301)设置在靠近所述出液口(312)的位置，包括台面(318)和设置在所述台面(318)上的集液槽(319)，所述集液槽(319)设置在所述灌装头(317)的下部，所述集液槽(319)的底板沿长度方向倾斜设置，倾斜角度为3度，所述培养基回收罐(302)与所述集液槽(319)相连；所述第一加热装置(307)设置在所述罐体(305)的中部，所述第一搅拌叶片(308)设置在所述罐体(305)的下部，所述第二搅拌叶片(309)设置在所述罐体(305)的中上部；在所述罐体(305)内设置有第一温度传感器，在所述第四底座(304)上设置有显示屏(320)和多个操作按钮(321)，在所述第四底座(304)内设置有控制模块，所述控制模块分别与所述显示屏(320)、所述操作按钮(321)、所述第一加热装置(307)、所述第一温度传感器、所述第八驱动装置(310)和所述第九驱动装置(311)相连；在所述培养基回收罐(302)的内部设置有第二加热装置(322)；在所述出液总管(313)和多个所述分装管(315)上分别设置有第二阀门；所述出液总管(313)为软管，所述罐体(305)采用透明材料制成；将生根培养获得的组培苗根部琼脂清洗干净后先置于育苗架上培养1～2个月，再移栽到栽培床上；所述育苗架包括第二架体(505)，所述第二架体(505)包括顶板、底板、左侧板、右侧板和后侧板，在所述第二架体(505)上还设置有多个育苗盘(500)，所述育苗盘(500)为上部开口的长方体结构，在所述育苗盘(500)上设置有置物架(506)，在所述置物架(506)上均匀设置有多个育苗盒孔(507)，在所述育苗盒孔(507)上放置有育苗盒(508)；所述育苗盒(508)包括盒体(509)和置于其上部的第二盖体(510)，在所述盒体(509)的底部均匀设置有多个漏水孔，在所述盒体(509)内部包括育苗基质(511)，在所述育苗基质(511)的底部设置有防漏网(512)，在所述盒体(509)上端的边缘设置有向外延伸的支撑部(513)，所述支撑部(513)支撑固定在所述置物架(506)上；在所述育苗盘(500)的后侧设置有进水孔(514)和出水孔(515)，所述进水孔(514)通过管路与第一水箱相连，所述出水孔(515)通过管路与回收箱相连；在所述后侧板上均匀设置有多个LED灯；在所述第二架体(505)的两侧固定有第二滑槽(519)，在所述育苗盘(500)的两侧固定有与所述第二滑槽(519)相配合的第二滑块(518)；所述置物架(506)上的育苗盒孔(507)和每个所述育苗盘(500)上的所述育苗盒(508)的数量相等，均为12个，所述育苗盘(500)的数量为4个，从上至下依次为第一育苗盘(501)、第二育苗盘(502)、第三育苗盘(503)和第四育苗盘(504)；固定在所述第二育苗盘(502)、所述第三育苗盘(503)和所述第四育苗盘(504)上的所述第二滑块(518)为伸缩杆结构，固定在所述第二育苗盘(502)上的所述第二滑块(518)的伸缩范围为所述育苗盘(500)宽度的1～2倍，固定在所述第三育苗盘(503)上的所述第二滑块(518)的伸缩范围为所述育苗盘(500)宽度的1～3倍，固定在所述第四育苗盘(504)上的所述第二滑块(518)的伸缩范围为所述育苗盘(500)宽度的1～4倍；所述喷灌系统设置在栽培架上，包括托盘(801)和第二进水总管(803)，在所述托盘(801)上设置有多排花盆(802)，在第二进水总管(803)上设置有第二水泵(804)，所述第二进水总管(803)的一端连接有多个进水支管(805)，所述进水支管(805)的数量与所述花盆(802)的排数一致；所述第二进水总管(803)的另一端分别通过第一支管(806)和第二支管(807)与第三水箱(808)和肥料箱(809)相连，所述第三水箱(808)和所述肥料箱(809)之间通过第三支管(810)相连；在每个所述进水支管(805)上设置有流量计(811)、第二过滤装置(812)和多个喷水装置，每个所述喷水装置对应一个所述花盆(802)并设置在所述花盆(802)的上部，所述喷水装置包括从上至下依次相连的导流管(813)、降速减流装置(814)和喷水盘(815)，所述导流管(813)为中空伸缩杆结构，其上端与所述进水支管(805)相连；所述降速减流装置(814)为实心圆柱体，在其中设置有螺旋状水流通道，所述喷水盘(815)由多个第二喷水管(816)构成，多个所述第二喷水管(816)的一端与所述降速减流装置(814)的下端相连，多个所述第二喷水管(816)的另一端为自由端，在一个圆形平面内均匀分布，在所述第二喷水管(816)上均匀设置有多个第四喷头(817)；在所述第一支管(806)上设置有第六阀门(818)，在所述第二支管(807)上设置有第七阀门(819)，在所述第三支管(810)上设置有第八阀门(820)；在所述花盆(802)内设置有第六湿度传感器(821)，在所述导流管(813)上设置有第九阀门(822)；在所述肥料箱(809)内设置有肥料盒(823)、第三过滤装置(824)和搅拌装置(825)，所述第三过滤装置(824)设置在所述肥料箱(809)的出水口处，所述搅拌装置(825)为两个，分别设置在所述肥料箱(809)的上部和下部；在所述托盘(801)上设置有多个与所述花盆(802)底部相适应的托盘凹槽(826)，所述托盘凹槽(826)的数量与所述花盆(802)的数量相等；在所述托盘(801)上设置有温度计(827)；所述喷灌系统还包括控制柜，分别与所述搅拌装置(825)、所述第六阀门(818)、所述第七阀门(819)、所述第八阀门(820)、所述第九阀门(822)、所述第二水泵(804)和所述第六湿度传感器(821)相连。

技术领域

本发明涉及太阳能、灯具和园林领域，特别是涉及一种基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法。

背景技术

在组织培养中外植体的清洗消毒工作大多都是在小瓶里进行简单的清洗和消毒工作，四周都是坚硬的材质，容易造成植物材料的损伤，而且清洗和消毒过程比较长，需要人为看着，一次也只能清洗和消毒少量的植物材料，工作效率低下，工作人员也会频繁接触消毒液体，有安全隐患，而且多数情况下受条件的限制，整个清洗和消毒工作都不算彻底；现有的太阳能发电系统具有很多缺点，防风、防雨雪效果不好，容易造成破坏，遭受破坏后需要更换整个太阳能电板，成本非常高。当前用于植物补光的LED灯具有功能较为单一、适用范围窄、灵活性差、无法聚光、维修复杂等缺点。现有组培方法都是手动配置培养基后再一点点倒入培养瓶中，需要大块的工作台，并没有专用的设备和台面，容易造成实验台的凌乱，同时人为操作步骤比较多，在倾倒过程中也容易烫伤，也不好控制，培养基也不均匀。以上都是现在在植物栽培领域存在的不足，而任何现有技术都没有将这些不足改进的同时结合形成新的一套植物栽培方法，如果能改进后实现结合起来使用，将大大提高工作效率的同时达到节能环保的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种绿色节能、成本低、操作简便、环保的基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法。

一种基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，将组织培养获得的组培苗在节能温室或者节能种植大棚中进行栽培，其中，组织培养过程包括外植体的采集、清洗、消毒、外植体接种、继代培养、生根培养和移栽，所述节能温室或者节能种植大棚包括太阳能发电系统、喷灌系统和照明系统。

本发明所述的基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，其中，所述外植体的清洗和消毒过程采用外植体清洗消毒装置，包括依次相连的储液箱、清洗柜和残液回收箱，所述清洗柜包括柜体和盖合在其上部的第一上盖，在所述柜体的中部设置有第一固定架，所述第一固定架的底部通过固定杆连接第一底座，所述第一底座设置在所述柜体的底部，所述第一底座与第三驱动装置相连；所述第一固定架由第一圆环和设置于其下部的第二圆环构成，所述第一圆环和所述第二圆环之间通过连接杆连接，在所述第一固定架上固定有清洗袋，所述清洗袋为网状结构，由柔性材料制成，所述清洗袋包括袋体和第一盖体，所述袋体和所述第一盖体之间通过拉链连接固定；在所述柜体内部的上部以及侧壁上设置有多个第一喷头；所述清洗袋可拆卸地固定在所述第一固定架上，在所述清洗袋的上端相对设置有两个第一绑带，在所述清洗袋的下端相对设置有两个第二绑带，两个所述第一绑带之间的连线垂直于两个所述第二绑带之间的连线；所述第一绑带和所述第二绑带均由两个长条形的带体构成；在所述第一圆环上相对设置有两个向外的第一凸起，在所述第二圆环上相对设置有两个向外的第二凸起，两个所述第一凸起之间的连线垂直于两个所述第二凸起之间的连线；所述第一绑带捆绑固定在所述第一凸起上，所述第二绑带捆绑固定在所述第二凸起上。

本发明所述的基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，其中，所述柜体为长方体结构，在所述第一上盖的底部连接固定有三个第一喷头，在所述柜体的四个侧壁的中心分别固定有一个第一喷头；所述第三驱动装置为电机，所述第一底座为圆盘，所述第三驱动装置驱动所述第一底座以所述第一底座的中心为轴转动，所述连接杆的数量为3根；所述清洗袋由耐腐蚀的柔性材料制成；所述储液箱中包括清洗液或消毒液，所述储液箱通过第一管路与所述第一喷头相连，在所述第一管路上设置有流量泵；所述柜体的底部设置有出液口，所述出液口通过第二管路与所述残液回收箱相连，在所述第二管路上设置有第一阀门；所述外植体清洗消毒装置还包括控制柜，分别与所述流量泵、所述清洗柜和所述第一阀门相连。

本发明所述的基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，其中，所述太阳能发电系统为以下三种中的一种：

第一种：所述太阳能发电系统包括依次相连的第一发电单元、第一旋转装置、第一控制单元和第一蓄电池，所述具有保护装置的太阳能发电系统还包括第一逆变器，分别与所述第一控制单元和所述第一蓄电池相连；所述第一发电单元包括支撑架，在所述支撑架上设置有两个托架，在两个所述托架上固定有第一支撑板，在所述第一支撑板的上部固定有第一光伏层，其从下至上依次包括第一柔性薄膜电池组件、第一膜层和第一涂料层，其中，所述第一支撑板为微晶泡沫陶瓷保温板；在所述第一支撑板的上部固定有太阳能保护装置，包括第一架体、第一盖板和第二盖板，所述第一架体包括两个第一竖直支架和固定在其上的水平设置的矩形支架，所述两个第一竖直支架的下端固定在所述第一支撑板的两侧，在所述矩形支架上设置有对称设置的所述第一盖板和所述第二盖板，所述第一盖板和所述第二盖板与所述矩形支架之间滑动连接；所述太阳能发电系统还包括与所述第一控制单元相连的第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一旋转装置相连，所述第二驱动装置分别与所述第一盖板和所述第二盖板相连；在所述第一盖板和所述第二盖板上设置有与所述第一控制单元相连的多个第一湿度传感器和多个第一光传感器；所述第一盖板和所述第二盖板的尺寸相同，长度为所述第一支撑板长度的一半，宽度与所述第一支撑板的宽度一致；在所述矩形支架上沿其长度方向的两侧设置有第一滑槽，在所述第一盖板和所述第二盖板的长度方向的两侧设置有与所述第一滑槽配合的第一滑块，所述第一盖板和所述第二盖板的滑动距离为所述第一支撑板长度的一半；所述第一光伏层为条状结构，多个所述第一光伏层平行布置并粘接于所述第一支撑板上，多个所述第一光伏层的总面积为整个所述第一支撑板面积的85％；多个所述第一光伏层与所述第一控制单元相连；所述第一柔性薄膜电池组件为非晶硅柔性太阳能薄膜电池或有机薄膜电池，所述第一膜层为含氟TPT聚酯膜，所述第一涂料层为纳米级的光触媒涂料；所述第一盖板和所述第二盖板由透明材料制成；

第二种：所述太阳能发电系统包括依次相连的第二发电单元、第二控制单元和第二蓄电池，所述太阳能发电系统还包括第二逆变器，分别与所述第二控制单元和所述第二蓄电池相连；所述第二发电单元包括两个第二竖直支架，在两个所述第二竖直支架的顶端之间固定有一个水平支架，在所述水平支架上设置有转筒，所述转筒贯穿所述水平支架并能够绕所述水平支架旋转，在所述转筒上固定有第二支撑板，在所述第二支撑板上设置有4个第二旋转装置，所述第二旋转装置与所述第二支撑板之间为可转动连接，在所述第二旋转装置上固定有第二光伏层，其从下至上依次包括第一板体、第二柔性薄膜电池组件、第二膜层和第二涂料层，四层固结成一体结构，其中，所述第一板体为微晶泡沫陶瓷保温板；所述太阳能发电系统还包括与所述第二控制单元相连的第四驱动装置和第五驱动装置，所述第四驱动装置分别与4个所述第二旋转装置相连，所述第五驱动装置与所述转筒相连；在所述第二竖直支架上设置有与所述第二控制单元相连的第二湿度传感器和第二光传感器；所述第二光伏层为矩形结构，4个所述第二光伏层平行布置，分别与所述第二控制单元相连，4个所述第二光伏层的总面积为整个第二支撑板面积的75％；所述第二柔性薄膜电池组件为非晶硅柔性太阳能薄膜电池或有机薄膜电池，所述第二膜层为含氟TPT聚酯膜，所述第二涂料层为纳米级的光触媒涂料；

第三种：所述太阳能发电系统包括依次相连的第三发电单元、第三控制单元和第三蓄电池，所述太阳能发电系统还包括第三逆变器，分别与所述第三控制单元和所述第三蓄电池相连；所述第三发电单元包括四个第三竖直支架，在四个所述第三竖直支架的顶端之间固定有两个平行设置的第二水平支架，在两个所述第二水平支架之间固定有5个横杆，在所述横杆上设置有第二板体，所述第二板体贯穿所述横杆且能够绕所述横杆转动，在所述第二板体的四周紧密固定有边框，所述边框由铝合金或碳纤维材料制成；在所述第二板体上固定有第三光伏层，其从下至上依次包括第三柔性薄膜电池组件、第三膜层和第三涂料层；所述第二板体和所述第三光伏层与所述第三控制单元相连；在每个所述横杆上均设置有与所述第三控制单元相连的一个第三湿度传感器和一个第三光传感器；所述第三柔性薄膜电池组件为铜铟钾硒薄膜太阳能电池或染料敏化电池；所述第三膜层为乙烯—四氟乙烯共聚物膜，厚度为300微米；所述第三涂料层为纳米级的光触媒涂料，厚度为80微米；所述第三柔性薄膜电池组件与第二板体之间通过粘结剂固定，所述粘结剂为阻燃型聚合物粘结剂；在所述第二板体的两侧涂覆有界面剂。

本发明所述的基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，其中，所述照明系统为固定在温室或种植大棚或栽培架上的节能LED灯，所述节能LED灯与所述太阳能发电系统相连，为以下两种中的一种：

第一种：所述节能LED灯为多功能LED灯，包括透镜面板、第二底座、位于所述第二底座内部的LED面板以及用于控制所述LED面板移动的第四控制单元；所述透镜面板包括多个第一聚光透镜以及用于固定所述多个第一聚光透镜的网格支架，且所述网格支架的网格与所述第一聚光透镜一一对应；所述第二底座为凹槽，所述凹槽的上半部用于放置和固定所述透镜面板、所述凹槽的下半部用于放置所述LED面板，且所述凹槽下半部的侧面设有开口用于推拉所述LED面板；所述LED面板位于所述透镜面板的焦平面上；且被划分为多个与所述网格支架的网格一一对应的LED灯组，每个所述LED灯组的中心处设置有第一白光LED灯且在所述第一白光LED灯左右两侧还设置有第一蓝光LED灯和第一红光LED灯；在所述第二底座上设置有由远红外涂料制成的散热层，在所述凹槽下半部的侧面开口处设置有防水层，所述防水层为硅胶带；所述第四控制单元用于驱动所述LED面板产生左右移动，当向左移动后则所述第一红光LED灯与对应所述第一聚光透镜的焦点重合、当向左移动后则所述第一蓝光LED灯与对应所述第一聚光透镜的焦点重合；所述第一蓝光LED灯的波长为450～460nm或460～470nm；所述第一红光LED灯的波长为620-630nm或640-660nm；所述第二底座的四周还设置有相互拼接机构；

第二种：所述LED聚光灯包括透镜层、第三底座、铝反射罩、LED灯光层、第六驱动装置、第七驱动装置以及第五控制单元；所述铝反射罩呈喇叭状且其较大端部与所述透镜层相匹配连接、较小端部则与所述第三底座相匹配连接，所述透镜层、所述第三底座以及所述铝反射罩整体构成了所述LED聚光灯的外壳；所述透镜层设置有一个第二聚光透镜和多个第三聚光透镜，且所述第二聚光透镜位于所述透镜层的中心处；所述LED灯光层设置有一个第二白光LED灯、多个第二蓝光LED灯、多个第二红光LED灯，多个所述第二蓝光LED灯和多个所述第二红光LED灯间隔排列，且所述第二白光LED灯位于所述第二聚光透镜的中心线上、所述多个所述第二蓝光LED灯和多个所述第二红光LED灯分别位于多个所述第三聚光透镜的中心线上，所述LED灯光层通过四根第一伸缩杆等间距垂直连接在所述第三底座上；在所述第三底座的表面设有由远红外涂料制成的散热层，在所述LED灯光层上设置有硅胶层，在所述铝反射罩上设置有散热装置；所述第六驱动装置通过第二伸缩杆控制所述LED灯光层旋转、所述第七驱动装置通过第三伸缩杆控制所述LED灯光层沿其中心线移动；所述第五控制单元位于所述第三底座内部，用于控制所述LED灯光层、所述第六驱动装置和所述第七驱动装置；所述第二蓝光LED灯的波长为450～460nm或460～470nm，所述第二红光LED灯的波长为620-630nm或640-660nm；所述第三聚光透镜、所述第二蓝光LED灯和所述第二红光LED灯的数量均为四个。

本发明所述的基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，其中，所述外植体接种、所述继代培养和所述生根培养中采用的培养基采用培养基灌装装置进行灌装；所述培养基灌装装置包括培养基混合罐、灌装台、培养基回收罐和升降装置；所述培养基混合罐包括从下至上依次连接的第四底座、罐体和第二上盖，所述罐体内部设置有第一加热装置、第一搅拌叶片和第二搅拌叶片，所述第四底座内设置有第八驱动装置、第九驱动装置，所述第一搅拌叶片和所述第八驱动装置相连，所述第二搅拌叶片与所述第九驱动装置相连，在所述罐体的下部设置有出液口；所述出液口连接出液总管，所述出液总管通过转换头连接多个分装管的一端，多个所述分装管的另一端固定在第二固定架上，在所述第二固定架上固定有多个灌装头，每个所述灌装头分别连接一个所述分装管；

所述升降装置设置在所述培养基混合罐的下部；所述灌装台设置在靠近所述出液口的位置，包括台面和设置在所述台面上的集液槽，所述集液槽设置在所述灌装头的下部，所述集液槽的底板沿长度方向倾斜设置，倾斜角度为3度，所述培养基回收罐与所述集液槽相连；所述第一加热装置设置在所述罐体的中部，所述第一搅拌叶片设置在所述罐体的下部，所述第二搅拌叶片设置在所述罐体的中上部；在所述罐体内设置有第一温度传感器，在所述第四底座上设置有显示屏和多个操作按钮，在所述第四底座内设置有控制模块，所述控制模块分别与所述显示屏、所述操作按钮、所述第一加热装置、所述第一温度传感器、所述第八驱动装置和所述第九驱动装置相连；在所述培养基回收罐的内部设置有第二加热装置；在所述出液总管和多个所述分装管上分别设置有第二阀门；所述出液总管为软管，所述罐体采用透明材料制成。

本发明所述的基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，其中，将生根培养获得的组培苗根部琼脂清洗干净后先置于育苗架上培养1～2个月，再移栽到栽培床上；所述育苗架包括第二架体，所述第二架体包括顶板、底板、左侧板、右侧板和后侧板，在所述第二架体上还设置有多个育苗盘，所述育苗盘为上部开口的长方体结构，在所述育苗盘上设置有置物架，在所述置物架上均匀设置有多个育苗盒孔，在所述育苗盒孔上放置有育苗盒；所述育苗盒包括盒体和置于其上部的第二盖体，在所述盒体的底部均匀设置有多个漏水孔，在所述盒体内部包括育苗基质，在所述育苗基质的底部设置有防漏网，在所述盒体上端的边缘设置有向外延伸的支撑部，所述支撑部支撑固定在所述置物架上；在所述育苗盘的后侧设置有进水孔和出水孔，所述进水孔通过管路与第一水箱相连，所述出水孔通过管路与回收箱相连；在所述后侧板上均匀设置有多个LED灯；在所述第二架体的两侧固定有第二滑槽，在所述育苗盘的两侧固定有与所述第二滑槽相配合的第二滑块；所述置物架上的育苗盒孔和每个所述育苗盘上的所述育苗盒的数量相等，均为12个，所述育苗盘的数量为4个，从上至下依次为第一育苗盘、第二育苗盘、第三育苗盘和第四育苗盘；固定在所述第二育苗盘、所述第三育苗盘和所述第四育苗盘上的所述第二滑块为伸缩杆结构，固定在所述第二育苗盘上的所述第二滑块的伸缩范围为所述育苗盘宽度的1～2倍，固定在所述第三育苗盘上的所述第二滑块的伸缩范围为所述育苗盘宽度的1～3倍，固定在所述第四育苗盘上的所述第二滑块的伸缩范围为所述育苗盘宽度的1～4倍。

本发明所述的基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，其中，所述喷灌系统为以下两种中的一种：

第一种：所述喷灌系统包括第二水箱和与其相连的第一进水总管，在所述第一进水总管上设置有第一水泵，所述第一进水总管与多组喷水装置相连，每组所述的喷水装置包括第一喷水管和加湿管，所述第一喷水管和所述加湿管分别通过第一支管和第二支管与所述第一进水总管相连，在所述第一支管上设置有第三阀门，在所述第二支管上设置有第四阀门，所述第一喷水管水平设置在栽培床的上部，在所述第一喷水管上设置有多个第二喷头，在所述栽培床上设置有第四湿度传感器；所述加湿管设置在所述节能种植大棚的高度的中部位置，所述加湿管由多个加湿支管连接而成，在每个所述加湿支管上固定有1个第五湿度传感器，在所述第五湿度传感器的两侧分别固定有两个第三喷头；在所述第三喷头上设置有第五阀门；所述第一水泵、所述第四湿度传感器和所述第五湿度传感器与所述太阳能发电系统相连；所述栽培床的数量为多个，每个所述栽培床的上部都设置有一组所述喷水装置，多组所述喷水装置平行设置；在所述第一进水总管上设置有第一过滤装置；在所述第五湿度传感器的上部连接有挡水板，所述挡水板的高度低于所述第三喷头的高度；

第二种：所述喷灌系统设置在栽培架上，包括托盘和第二进水总管，在所述托盘上设置有多排花盆，在第二进水总管上设置有第二水泵，所述第二进水总管的一端连接有多个进水支管，所述进水支管的数量与所述花盆的排数一致；所述第二进水总管的另一端分别通过第一支管和第二支管与第三水箱和肥料箱相连，所述第三水箱和所述肥料箱之间通过第三支管相连；在每个所述进水支管上设置有流量计、第二过滤装置和多个喷水装置，每个所述喷水装置对应一个所述花盆并设置在所述花盆的上部，所述喷水装置包括从上至下依次相连的导流管、降速减流装置和喷水盘，所述导流管为中空伸缩杆结构，其上端与所述进水支管相连；所述降速减流装置为实心圆柱体，在其中设置有螺旋状水流通道，所述喷水盘由多个第二喷水管构成，多个所述第二喷水管的一端与所述降速减流装置的下端相连，多个所述第二喷水管的另一端为自由端，在一个圆形平面内均匀分布，在所述第二喷水管上均匀设置有多个第四喷头；在所述第一支管上设置有第六阀门，在所述第二支管上设置有第七阀门，在所述第三支管上设置有第八阀门；在所述花盆内设置有第六湿度传感器，在所述导流管上设置有第九阀门；

在所述肥料箱内设置有肥料盒、第三过滤装置和搅拌装置，所述第三过滤装置设置在所述肥料箱的出水口处，所述搅拌装置为两个，分别设置在所述肥料箱的上部和下部；在所述托盘上设置有多个与所述花盆底部相适应的托盘凹槽，所述托盘凹槽的数量与所述花盆的数量相等；在所述托盘上设置有温度计；所述喷灌系统还包括控制柜，分别与所述搅拌装置、所述第六阀门、所述第七阀门、所述第八阀门、所述第九阀门、所述第二水泵和所述第六湿度传感器相连。

本发明基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法与现有技术不同之处在于：

本发明基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法中外植体清洗消毒装置可以完成清洗和消毒过程，整个过程不需要人为接触液体，减少了安全隐患，而且减少了工作人员的工作量；柔性材料制成的清洗袋更好的保护了植物材料；一个处理过程可以同时清洗和/或消毒大量的植物材料，这是现在实验室工作中无法实现的，大大提高了工作效率，省时省力，操作简便，整个装置结构简单，方便维修和清洗。本发明太阳能发电系统结构简单、成本低，没有过多复杂结构；本发明的系统可以根据太阳的位置变化实现旋转，更高效地利用太阳能，提高利用效率；本发明中节能LED灯将太阳能与LED灯进行了结合，并对LED灯的结构进行了改进，具有节能环保、多功能、适用范围广、灵活性强以及易于维修等优点，可以广泛应用于不同场景下植物生长的补光需求；本发明的多功能LED聚光灯灵活实现蓝光和红光的交替使用以及对光线的聚焦和发散控制。本发明中培养基的灌装装置结构简单，形成了专门的用于灌装培养基的设备，培养基混合罐自动化程度强，可以尽量避免人为操作接触培养基，防止了杂质的进入，加热装置可控温控时，两个一上一下的搅拌叶片可以最大程度的保证培养基的均匀，显示屏实时监控培养基的状态，操作简单快速，升降装置可上下调整培养基混合罐的高度，方便装液或者维修，放液时调高升降装置，利用培养基的本身重力即可完成放液，多个灌装头可以同时完成多个培养瓶的灌装，提高了工作效率；集液槽底部倾斜，将遗漏的培养基转移到培养基回收罐中，防止了浪费也保证了灌装台的整洁。培养基回收罐中设置有第二加热装置，可以加热，以防止培养基凝固，在培养基回收罐的底部设置有轮体，方便运输。本发明的育苗架分为多层结构，下部设置有轮体，方便移动，上部设置有置物台，方便放置一些园艺工具、温度计、湿度计等等，方便记录、监测；育苗盘设计为抽屉式的可抽拉设计，方便操作同时也可以在阳光好时充分利用自然光；育苗盘设计有入水口和出水口，可以采用浸盆的方式对育苗盒进行水分的供给，防止了冲出坑洞或者对百合鳞片的损伤，水分吸收也能更均匀，多余的水分可以回收，操作也更干净了。置物架起到固定育苗盒的作用，育苗盒的底部距离育苗盘的底部具有一定距离，增加了透气性，同时也方便了水分的吸收和排出；每个育苗盘可以拉出的长度不同，下部的抽拉长度大于上部的，这样的设计可以在不使用架体或者太阳光少时，所有的育苗盘收回架体中，节省空间，在太阳光充足或者操作过程中，将所有的育苗盘抽出至最长，所有的育苗盘都可以接触到太阳光，同时，也方便了人员的操作，省时省力，设计巧妙；不同的独立的各个育苗盒可以繁殖不同的品种，防止混淆也方便标记；在架体的后侧壁上均匀设置有LED光源，方便补光使用。本发明喷灌系统可以根据湿度传感器反馈的信息有针对性地对缺水的栽培床进行喷灌，对局部空气湿度进行加湿调节，智能化程度高，结构也很简单，方便操作，减少了人力物力的投入，提高了工作效率。

本发明将植物栽培过程中应用到的很多园艺设施进行了统一改进，包括太阳能发电系统、照明系统、喷灌系统、组培过程中的清洗消毒装置、培养基灌装装置等，一系列改进和结合使整个植物的栽培过程更加完善了，也提高了工作效率，每一个改进都是非常重要的。但更重要的是将这些改进的结合使用在植物的整个栽培流程中。

下面结合附图对本发明的方法作进一步说明。

附图说明

图1为本发明外植体的清洗消毒装置的结构示意图；

图2为本发明外植体的清洗消毒装置中清洗袋的结构示意图；

图3为本发明第一种太阳能发电系统的结构示意图；

图4为本发明第一种太阳能发电系统中太阳能保护装置在闭合状态下的结构示意图；

图5为本发明第一种太阳能发电系统中太阳能保护装置在打开状态下的结构示意图；

图6为本发明第二种太阳能发电系统在正常工作状态下的结构示意图；

图7为图6的侧视图；

图8为本发明第二种太阳能发电系统中发电单元在保护状态下的结构示意图；

图9为本发明第三种太阳能发电系统中发电单元在正常工作状态下的结构示意图；

图10为图9的俯视图；

图11为本发明第三种太阳能发电系统中发电单元在保护状态下的结构示意图；

图12为本发明中节能LED灯的结构示意图；

图13(a)为本发明节能LED灯LED面板的结构示意图；

图13(b)为本发明节能LED灯控制机构的结构示意图；

图14为本发明中LED聚光灯的结构示意图；

图15为本发明中LED聚光灯的透镜层的结构示意图；

图16为本发明培养基灌装装置的结构示意图；

图17为图16中灌装台和灌装头的侧视图；

图18为本发明中育苗架的正面结构示意图；

图19为本发明中育苗架中育苗盘的结构示意图；

图20为本发明中育苗架中置物架的结构示意图；

图21为本发明中育苗架中育苗盒的结构示意图；

图22为本发明中育苗架的侧面结构示意图；

图23为本发明第一种喷灌系统的结构示意图；

图24为本发明中大棚卷杆矫直装置的结构示意图；

图25为本发明中另一种喷灌装置的结构示意图；

图26为本发明中另一种喷灌装置中喷水盘的仰视图。

具体实施方式

实施例1

一种基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，包括如下步骤：将组织培养获得的组培苗在节能温室或者节能种植大棚中进行栽培，其中，组织培养过程包括外植体的采集、清洗、消毒、外植体接种、继代培养、生根培养和移栽，所述节能温室或者节能种植大棚包括太阳能发电系统、喷灌系统和照明系统。本发明的重点在于在传统栽培方法的基础上，对各个环节用到的重要的园艺设施进行了改进，包括外植体清洗消毒装置、太阳能发电系统、LED灯等等。

外植体的清洗和消毒过程采用外植体清洗消毒装置，外植体清洗消毒装置：如图1和图2所示，一种外植体清洗消毒装置，包括依次相连的储液箱1、清洗柜2和残液回收箱3，储液箱1里的液体进入清洗柜2，清洗柜2进行外植体材料的清洗，残液回收箱3进行清洗后的残液的回收；清洗柜2包括柜体201和盖合在其上部的第一上盖202，第一上盖202的连接方式为任何可以打开和关闭的结构，如铰接，在柜体201的中部设置有第一固定架4，第一固定架4的底部通过固定杆5连接第一底座6，第一底座6设置在柜体201的底部，第一底座6与第三驱动装置相连；第一固定架4由第一圆环401和设置于其下部的第二圆环402构成，第一圆环401和第二圆环402之间通过连接杆403连接，在第一固定架4上固定有清洗袋7，清洗袋7为网状结构，由柔性材料制成，柔性材料内部装有需要清洗或消毒的植物材料，四周都是柔性的，在反复清洗或消毒过程中不会因为与四周的碰撞而产生损坏，整个处理过程更温和，清洗袋7包括袋体701和第一盖体702，袋体701和第一盖体702之间通过拉链703连接固定，因为是柔性材料，所以采用拉链703固定更加稳固，不会产生大的缝隙，引起植物材料的遗漏；在柜体201内部的上部以及侧壁上设置有多个第一喷头8，第一喷头8采用液体对清洗袋中的材料进行清洗或消毒，多个位置的均匀布置使整个处理过程更加彻底，植物材料与液体的接触面积更大了。清洗袋7可拆卸地固定在第一固定架4上，方便拆卸，进行植物材料的装入或取出，在清洗袋7的上端相对设置有两个第一绑带704，在清洗袋7的下端相对设置有两个第二绑带705，两个第一绑带704之间的连线垂直于两个第二绑带705之间的连线。第一绑带704和第二绑带705均由两个长条形的带体构成。在第一圆环401上相对设置有两个向外的第一凸起404，在第二圆环402上相对设置有两个向外的第二凸起405，两个第一凸起404之间的连线垂直于两个第二凸起405之间的连线；第一绑带704捆绑固定在第一凸起404上，第二绑带705捆绑固定在第二凸起405上。绑带的设计简单实用，每一端设计两个绑带，起到固定作用的同时更简便了，不需要很多绑带进行固定，至于两个第一绑带704之间的连线垂直于两个第二绑带705之间的连线这样的设计是为了防滑的同时，可以向四个方向将整个柔性的清洗袋7撑起来，使里面的空间更大，如果是平行设计，只能向相对的两个方向撑起来，另外的方向会变软趴，其中的植物材料也会聚集，不能起到很好的处理效果。

柜体201为长方体结构，在第一上盖202的底部连接固定有三个第一喷头8，在柜体201的四个侧壁的中心分别固定有一个第一喷头8。第三驱动装置为电机，第一底座6为圆盘，第三驱动装置驱动第一底座6以第一底座6的中心为轴转动，连接杆403的数量为3根。在装置运行过程中，整个第一底座6带动第一固定架4转动，一方面给其中的植物材料一个旋转的外力，使植物材料可以在液体中漂浮起来，接触面积更大，另一方面是为了让其与第一喷头8喷出的液体充分接触，进一步扩大了接触面积。清洗袋7由耐腐蚀的柔性材料制成，储液箱1中包括清洗液或消毒液，储液箱1通过第一管路9与第一喷头8相连，在第一管路9上设置有流量泵10。如果是简单清洗，清洗液仅是水的话，可以用布，软塑料，橡胶等等柔性材料制成，如果是需要消毒，采用一些类似酒精或其他的消毒液，柔性材料可以选择耐腐蚀的软塑料，耐腐蚀的橡胶等等材料制成，具体的柔性材料根据实验需要选择，选择的材料的种类都是现有技术。柜体201的底部设置有出液口11，出液口11通过第二管路12与残液回收箱3相连，在第二管路12上设置有第一阀门13。本发明的外植体的清洗消毒装置还包括控制柜，分别与流量泵10、清洗柜2和第一阀门13相连。

本发明外植体清洗消毒装置的使用方法如下：打开第一上盖202，取出其中的清洗袋7，打开拉链703，将需要清洗消毒的植物外植体放入清洗袋7中，拉上拉链703，捆绑第一绑带704和第二绑带705将整个清洗袋7固定在第一固定架4上，盖合第一上盖202，在储液箱1中加入清洗液或消毒液，通过控制柜控制流量泵10开启，第三驱动装置开启，第一阀门13关闭，清洗液或消毒液通过第一喷头8对清洗袋7中的植物材料进行清洗或消毒，同时，第三驱动装置驱动圆盘6转动，带动整个第一固定架4和清洗袋7转动，通过控制流量和时间完成整个处理过程，完成后，通过控制柜关闭第三驱动装置和流量泵10，开启第一阀门13，残液流入残液回收箱3中，打开第一上盖202，取出清洗后的外植体材料，完成整个处理过程。如果需要对外植体依次进行清洗和消毒，就先采用水完成上述过程，完成后再加入消毒液，如酒精，再重复上述过程，完成整个清洗和消毒过程，方便快捷。

如图3～图5所示，太阳能发电系统包括依次相连的第一发电单元14、第一旋转装置15、第一控制单元16和第一蓄电池17，还包括第一逆变器18，分别与第一控制单元16和第一蓄电池17相连；第一发电单元14接受阳光照射实现发电，第一旋转装置15可以带动第一发电单元14进行旋转，更高效地利用太阳能，第一控制单元16完成总体的控制作用，具体控制方法是现有技术，第一蓄电池17起到存储作用，第一逆变器18将直流电转化为交流电，第一蓄电池17和第一逆变器18的结构和使用方法均为现有技术。在本发明中第一发电单元14包括支撑架19，在支撑架19上设置有两个托架20，在两个托架20上固定有第一支撑板21，在托架20和支撑架边缘之间的空间可作为集线槽，两个托架20之间可作为流水槽等。在第一支撑板21的上部固定有第一光伏层22，其从下至上依次包括第一柔性薄膜电池组件、第一膜层和第一涂料层，其中，第一支撑板21为微晶泡沫陶瓷保温板。在第一支撑板21的上部固定有太阳能保护装置，包括第一架体、第一盖板23和第二盖板24，第一架体包括两个第一竖直支架25和固定在其上的水平设置的矩形支架26，两个第一竖直支架25的下端固定在第一支撑板21的两侧，在矩形支架26上设置有对称设置的第一盖板23和第二盖板24，第一盖板23和第二盖板24与矩形支架26之间滑动连接；太阳能发电系统还包括与第一控制单元16相连的第一驱动装置27和第二驱动装置28(为任何可以实现驱动的装置，如电机)，第一驱动装置27与第一旋转装置15相连，第二驱动装置28分别与第一盖板23和第二盖板24相连，在第一控制单元16的控制下，第一驱动装置27驱动第一旋转装置15旋转，第二驱动装置28控制第一盖板23和第二盖板24的打开或闭合。

在第一盖板23和第二盖板24上设置有与第一控制单元16相连的多个第一湿度传感器29和多个第一光传感器30。第一湿度传感器29和第一光传感器30将检测到的湿度信息和光的信息传输到第一控制单元16中，第一控制单元16根据接收到的信息，在雨雪雾等条件下湿度比较大时，关闭第一盖板23和第二盖板24，对第一光伏层22形成保护，防止其破坏，延长使用寿命，在湿度合适的时候，打开第一盖板23和第二盖板24。在太阳光的位置发生变化时，控制第一旋转装置15进行旋转，带动整个第一发电单元14也进行旋转，使其中的第一光伏层22接受太阳光的面积增大，更加高效地利用太阳能。第一盖板23和第二盖板24的尺寸相同，长度为第一支撑板21长度的一半，宽度与第一支撑板21的宽度一致。在矩形支架26上沿其长度方向的两侧设置有第一滑槽，在第一盖板23和第二盖板24的长度方向的两侧设置有与第一滑槽配合的第一滑块，第一盖板23和第二盖板24的滑动距离为第一支撑板21长度的一半。第一光伏层22为条状结构，多个第一光伏层22平行布置并粘接于第一支撑板21上，多个第一光伏层22的总面积为整个第一支撑板21面积的85％；多个第一光伏层22与第一控制单元16相连。第一柔性薄膜电池组件为非晶硅柔性太阳能薄膜电池或有机薄膜电池，第一膜层为含氟TPT聚酯膜，第一涂料层为纳米级的光触媒涂料。第一盖板23和第二盖板24由透明材料制成，如透明高强度的塑料或玻璃，阻隔雨雪但依然可以透光。第一湿度传感器29和第一光传感器30的数量为4个，第一光伏层22的数量为5个，在可以实现本发明目的的同时减少各个部件的使用数量，降低成本。

照明系统为固定在温室或种植大棚或栽培架上的节能LED灯，节能LED灯与所述太阳能发电系统相连，具体结构如下：如图12和图13所示，本发明的多功能LED灯100包括：透镜面板101、第二底座102、位于所述第二底座102内部的LED面板103以及用于控制所述LED面板103移动的第四控制单元107。

透镜面板101包括多个第一聚光透镜101a以及用于固定多个第一聚光透镜101a的网格支架101b，且网格支架101b的网格与第一聚光透镜101a一一对应，一个网格固定住一个第一聚光透镜101a。所述网格的形状为正方形或圆形或六边形、第一聚光透镜101a为圆形。第二底座102呈现凹槽形状，凹槽102a的上半部用于放置和固定透镜面板101、凹槽102a的下半部用于放置LED面板103。凹槽102a下半部的侧面设有开口用于推拉LED面板103，可以从侧面将所述LED面板103从凹槽102a中抽出，非常方便的实现对LED的更换或维修。如图13(a)所示，LED面板103位于透镜面板101的焦平面上，LED灯光经过第一聚光透镜101a后获得平行光。LED面板103被划分为多个与网格支架101b的网格一一对应的LED灯组，每个LED灯组的中心处均设置有第一白光LED灯104且在所述第一白光LED灯104左右两侧还均设置有第一蓝光LED灯105和第一红光LED灯106，根据不同的光照需求点亮不同的LED灯，从而满足植物不同光照类别的需求。如图13(b)所示，第四控制单元107用于控制LED面板103产生左右移动，当向左移动后则第一红光LED灯106与对应第一聚光透镜101a的焦点重合、当向左移动后则第一蓝光LED灯106与对应第一聚光透镜101a的焦点重合。此外第四控制单元107还可实现对LED灯的电路开合进行控制。在第二底座102上设置有由远红外涂料制成的散热层，起到优良的散热效果，防止LED灯产生过多热量，在凹槽102a下半部的侧面开口处设置有防水层，防水层为硅胶带。在装入LED面板103后，采用硅胶带紧密包裹侧面开口处，使水不能进入内部。第一蓝光LED灯105的波长为450～460nm或460～470nm，第一红光LED灯106的波长为620-630nm或640-660nm。这些波长的光源都是让植物产生最佳的光合作用，除了给植物在缺光时间里得到补光外，还让植物在生长过程中促进多发侧枝和芽的分化，加快根茎叶生长，加快植物碳水化合物的合成和维生素的合成，缩短了植物的生长周期。

此外，所述第二底座102的四周还设置有相互拼接机构102b，通过拼接的方式实现本发明多功能LED灯100的大面积照明，从而满足实际工业应用和科研实验的需求。太阳能发电系统与多功能LED灯100相连，控制多功能LED灯100的开关或状态的改变并为多功能LED灯100提供电源，实现了节能环保的目的。综上所述，本发明节能LED灯灵活实现白光、蓝光和红光的交替使用，且通过拼接还可实现大面积补光要求。本发明具有节能、多功能、适用范围广以及灵活性强等优点，可以广泛应用于不同场景下植物生长的补光需求。

实施例2

与实施例1的不同点在于：太阳能发电系统的结构不同，本实施例中太阳能发电系统的结构如下：如图6～图8所示，一种太阳能发电系统，包括依次相连的第二发电单元31、第二控制单元32和第二蓄电池33，太阳能发电系统还包括第二逆变器34，分别与第二控制单元32和第二蓄电池33相连；第二发电单元31接受阳光照射实现发电，第二控制单元32完成总体的控制作用，第二蓄电池33起到存储作用，第二逆变器34将直流电转化为交流电。第二发电单元31包括两个第二竖直支架35，其底端固定在建筑物上(例如温室或种植大棚的屋顶)，在两个第二竖直支架35的顶端之间固定有一个水平支架36，在水平支架36上设置有转筒37，转筒37贯穿水平支架36并能够绕水平支架36旋转，在转筒37上固定有第二支撑板38，在第二支撑板38上设置有多个第二旋转装置39，第二旋转装置39与第二支撑板38之间为可转动连接，在第二旋转装置39上固定有第二光伏层40，其从下至上依次包括第一板体、第二柔性薄膜电池组件、第二膜层和第二涂料层，四层固结成一体结构，其中，第一板体为微晶泡沫陶瓷保温板。太阳能发电系统还包括与第二控制单元32相连的第四驱动装置42和第五驱动装置43(为任何可以实现驱动的装置，如电机)，第四驱动装置42分别与多个第二旋转装置39相连，第五驱动装置43与转筒37相连。

在第二竖直支架35上设置有与第二控制单元32相连的第二湿度传感器44和第二光传感器45。在使用过程中，第二湿度传感器44和第二光传感器45将检测到的湿度信息和光的信息传输到第二控制单元32中，第二控制单元32根据接收到的信息，在雨雪雾等条件下湿度比较大时，控制第五驱动装置43，驱动转筒37转动，使整个第二支撑板38带动第二旋转装置39和第二光伏层40旋转180度，对第二光伏层40形成保护，防止其破坏，延长使用寿命，在湿度合适的时候，控制第五驱动装置43，驱动转筒37再次转动，使整个第二支撑板38带动第二旋转装置39和第二光伏层40再次旋转180度，开始工作。在太阳光的位置发生变化时，控制第二旋转装置39进行旋转一定角度，带动整个第二光伏层40也旋转一定角度，使第二光伏层40接受太阳光的面积增大，更加高效地利用太阳能。

第二光伏层40为矩形结构，多个第二光伏层40平行布置，多个第二光伏层40的总面积为整个第二支撑板38面积的75％。多个第二光伏层40分别与第二控制单元32相连。第二柔性薄膜电池组件为非晶硅柔性太阳能薄膜电池或有机薄膜电池，第二膜层为含氟TPT聚酯膜，第二涂料层为纳米级的光触媒涂料。第二旋转装置39和第二光伏层40的数量均为4个。在可以实现本发明目的的同时减少各个部件的使用数量，降低成本。其他结构同实施例1。

实施例3

与实施例1的不同点在于：太阳能发电系统的结构不同，本实施例中太阳能发电系统的结构如下：如图9～图11所示，一种太阳能发电系统，包括依次相连的第三发电单元、第三控制单元和第三蓄电池，太阳能发电系统还包括第三逆变器，分别与第三控制单元和第三蓄电池相连；第三发电单元接受阳光照射实现发电，第三控制单元完成总体的控制作用，第三蓄电池起到存储作用，第三逆变器将直流电转化为交流电。第三发电单元包括四个第三竖直支架46，其底端固定在建筑物上(温室或种植大棚屋顶)，在第三竖直支架46的顶端之间固定有两个平行设置的第二水平支架47，在两个第二水平支架47之间固定有5个横杆48，在横杆48上设置有第二板体49，第二板体49贯穿横杆48且能够绕横杆48转动，在第二板体49的四周紧密固定有边框，边框由铝合金或碳纤维材料制成，牢固结实，起到保护作用；在第二板体49上固定有第三光伏层50，其从下至上依次包括第三柔性薄膜电池组件、第三膜层和第三涂料层；第二板体49和第三光伏层50与第三控制单元相连；第三柔性薄膜电池组件相对于现在采用的硬质材料太阳能板材有很多优点。轻质、容易更换、运输方便等等，效果也是更佳的。在每个横杆48上均设置有与第三控制单元相连的一个第三湿度传感器51和一个第三光传感器52，配合在同一个横杆48上的板材4和第三光伏层50在第三控制单元的控制下独立工作，不受其他影响。

在使用过程中，第三湿度传感器51和第三光传感器52将检测到的湿度信息和光的信息传输到第三控制单元中，第三控制单元根据接收到的信息，在雨雪雾等条件下湿度比较大时，控制整个第二板体49带动第三光伏层50旋转180度，对第三光伏层50形成保护，防止其破坏，延长使用寿命，在湿度合适的时候，控制整个第二板体49带动第三光伏层50再次旋转180度，开始工作。在太阳光的位置发生变化时，第三控制单元控制第二板体49旋转一定角度，带动整个第三光伏层50也旋转一定角度，使第三光伏层50接受太阳光的面积增大，更加高效地利用太阳能。其中，第三控制单元如何控制第二板体49转动为任何现有技术中可实现的方式和结构，例如设置电机或其他驱动装置，控制方法也是现有技术。整个第三发电单元设置横杆5、板材4、第三湿度传感器51和第三光传感器52的数量为5的目的是在整个第三发电单元较大的情况下，每一块板材4可以根据太阳光角度的变化实现不同角度的旋转，更加提高了太阳能的利用率，而如果仅仅是一块或两块板材4，旋转角度很受限。所以这个数量是很重要的，如果再多了结构也就更复杂了，成本也会相对提高。第三柔性薄膜电池组件为铜铟钾硒薄膜太阳能电池或染料敏化电池。第三膜层为乙烯—四氟乙烯共聚物膜，厚度为300微米。第三涂料层为纳米级的光触媒涂料，厚度为80微米。第三柔性薄膜电池组件与第二板体49之间通过粘结剂固定，粘结剂为阻燃型聚合物粘结剂，在第二板体49的两侧涂覆有界面剂，以上都是在研究中选择的效果最好的组合，并对尺寸进行了改进，以达到最优效果。其他结构同实施例1。

实施例4：

与实施例1或实施例2或实施例3的不同点在于：照明系统的结构不同，本实施例中照明系统的结构如下：LED聚光灯：图14示出了LED聚光灯200的结构示意图。本发明的LED聚光灯200包括：透镜层203、第三底座204、铝反射罩205、LED灯光层206、第六驱动装置207、第七驱动装置208以及第五控制单元209。铝反射罩205呈喇叭状且其较大端部与透镜层203相匹配连接、较小端部则与第三底座204相匹配连接，透镜层203、第三底座204以及铝反射罩205整体构成了LED聚光灯200的外壳。铝反射罩205内表面为光滑的光线反射面，从而起到一定的聚光作用。透镜层203设置有一个第二聚光透镜11f和多个第三聚光透镜11g，且第二聚光透镜11f位于透镜层203的中心处、多个第三聚光透镜11g则围绕中心处环形布置。透镜层203主要起到聚光的作用，使LED灯发出的光线直射到目标物上(例如植物)。LED灯光层206设置有一个第二白光LED灯11e、多个第二蓝光LED灯11c和多个第二红光LED灯11d，如图15所示，多个第二蓝光LED灯11c与多个第二红光LED灯11d间隔排列，且第二白光LED灯11e位于第二聚光透镜11f的中心线上(主要起到照明作用)、所述多个第二蓝光LED灯11c和多个第二红光LED灯11d分别位于多个第三聚光透镜11g的中心线上(主要起到促进植物生长的作用)，所述LED灯光层206通过四根第一伸缩杆210等间距垂直连接在第三底座204上。在第三底座204的表面设有由远红外涂料制成的散热层，起到很好的散热作用，防止LED灯产生过多的热量，在所述LED灯光层206上设置有硅胶层，起到防水、防潮的作用。在铝反射罩205上设置有散热装置，散热装置为现有技术中在灯具领域应用的任意的可以起到散热作用的装置，例如可以为多个均匀分布的散热片。第三聚光透镜11g数量为四个且第二蓝光LED灯11c和第二红光LED灯11d均为四个。第六驱动装置207通过第二伸缩杆211驱动LED灯光层206发生旋转，第五控制单元209控制第六驱动装置207驱动LED灯光层206每次旋转45度，从而实现第二蓝光LED灯11c和第二红光LED灯11d交替进入第三聚光透镜11g的中心线上。当第二蓝光LED灯11c进入第三聚光透镜11g的中心线上时则点亮第二蓝光LED灯11c，同样地，当第二红光LED灯11d进入第三聚光透镜11g的中心线上时则点亮第二红光LED灯11d。第七驱动装置208通过第三伸缩杆212控制LED灯光层206沿其中心线移动，从而使第二蓝光LED灯11c或第二红光LED灯11d在第三聚光透镜11g的焦点位置处移动，进一步实现蓝光或红光的聚焦或发散并获取平行光或发散光或聚焦光。第五控制单元209位于第三底座204内部，用于控制第二白光LED灯11e、第二蓝光LED灯11c、第二红光LED灯11d、第六驱动装置207以及第七驱动装置208。第二蓝光LED灯11c的波长为450～460nm或460～470nm。第二红光LED灯11d的波长为620-630nm或640-660nm。这些波长的光源都是让植物产生最佳的光合作用，除了给植物在缺光时间里得到补光外，还让植物在生长过程中促进多发侧枝和芽的分化，加快根茎叶生长，加快植物碳水化合物的合成和维生素的合成，缩短了植物的生长周期。其他结构同与实施例1或实施例2或实施例3。

实施例5

在实施例1～4的基础上，对培养基灌装装置进行了改进，外植体接种、继代培养和生根培养中采用的培养基采用培养基灌装装置进行灌装，具体结构如下：如图16和图17所示，一种培养基灌装装置，包括培养基混合罐300、灌装台301、培养基回收罐302和升降装置303；培养基混合罐300包括从下至上依次连接的第四底座304、罐体305和第二上盖306，罐体305内部设置有第一加热装置307、第一搅拌叶片308和第二搅拌叶片309，第四底座304内设置有第八驱动装置310、第九驱动装置311，第一搅拌叶片308和第八驱动装置310相连，第二搅拌叶片309与第九驱动装置311相连，在罐体305的下部设置有出液口312；出液口312连接出液总管313，出液总管313通过转换头314连接多个分装管315的一端，多个分装管315的另一端固定在第二固定架316上，在第二固定架316上固定有多个灌装头317，每个灌装头317分别连接一个分装管315；升降装置303设置在培养基混合罐300的下部；灌装台301设置在靠近出液口312的位置，包括台面318和设置在台面318上的集液槽319，集液槽319设置在灌装头317的下部，集液槽319的底板沿长度方向倾斜设置，培养基回收罐302与集液槽319相连。第一加热装置307可控温控时，升降装置303可上下调整培养基混合罐300的高度，方便装液或者维修，放液时调高升降装置303，利用培养基的本身重力即可完成放液，多个灌装头317可以同时完成多个培养瓶的灌装，提高了工作效率。

第一加热装置307设置在罐体305的中部，第一搅拌叶片308设置在罐体305的下部，第二搅拌叶片309设置在罐体305的中上部。两个一上一下的第一搅拌叶片308和第二搅拌叶片309可以最大程度的保证培养基的均匀。分装管315和灌装头317的数量均为6个；在罐体305内设置有第一温度传感器，在第四底座304上设置有显示屏320和多个操作按钮321，在第四底座304内设置有控制模块，控制模块分别与显示屏320、操作按钮321、第一加热装置307、第一温度传感器、第八驱动装置310和第九驱动装置311相连。显示屏320实时监控培养基的状态，操作简单快速。在培养基回收罐302的内部设置有第二加热装置322，可以加热，以防止培养基凝固。在出液总管313和多个分装管315上分别设置有第二阀门，可以分别控制培养基的量；集液槽319的底板沿长度方向倾斜角度为3度，将遗漏的培养基转移到培养基回收罐302中，防止了浪费也保证了灌装台301的整洁。出液总管313为软管，罐体305采用透明材料制成，方便观察培养基的状态，以指导操作。

本发明培养基灌装装置的使用方法具体如下：调低升降装置303，将第二上盖306打开，装入配制好的培养基，盖上第二上盖306，调高升降装置303，控制温度加热并启动第一搅拌叶片308和第二搅拌叶片309，达到要求后停止加热，将培养瓶依次放到每个灌装头317的下面，打开出液总管313和分装管315的相应第二阀门，进行灌装，灌装结束后关闭分装管315的第二阀门，更换新的培养瓶，继续灌装，直至灌装完毕，关闭所有第二阀门，完成灌装。在灌装过程中，观察罐体305的液面，如果液面低于第二搅拌叶片309，则及时停止第二搅拌叶片309的转动，完成灌装后停止第一搅拌叶片308的转动，灌装过程中，集液槽319收集多余的或遗漏的培养基，将其转移到培养基回收罐302中。其他结构同实施例1～4。

实施例6

在实施例5的基础上，给出了如下优选方案：在集液槽319的底板中设置有第三加热装置，可以加热，以防止培养基凝固。分装管315和灌装头317的数量均为6个；在第二上盖306的底部边缘设置有密封圈，防止热量散发，在培养基回收罐302的底部设置有第一轮体323，方便运输。第八驱动装置310和第九驱动装置311均为电机。其他同实施例5。

实施例7

在实施例1～6的基础上，对育苗架的结构进行了改进，将生根培养获得的组培苗根部琼脂清洗干净后先置于育苗架上培养1～2个月，再移栽到栽培床上，育苗架的具体结构如下：

如图18～图22所示，一种育苗架，包括第二架体505，第二架体505包括顶板、底板、左侧板、右侧板和后侧板，在第二架体505上还设置有多个育苗盘500，育苗盘500为上部开口的长方体结构，在育苗盘500上设置有置物架506，在置物架506上均匀设置有多个育苗盒孔507，在育苗盒孔507上放置有育苗盒508；育苗盒508包括盒体509和置于其上部的第二盖体510，在盒体509的底部均匀设置有多个漏水孔，在盒体509内部包括育苗基质511，在育苗基质511的底部设置有防漏网512，在盒体509上端的边缘设置有向外延伸的支撑部513，支撑部513支撑固定在置物架506上；在育苗盘500的后侧设置有进水孔514和出水孔515，进水孔514通过管路与第一水箱相连，出水孔515通过管路与回收箱相连。

本发明的育苗架中，在后侧板上均匀设置有多个LED灯；在第二架体505的两侧固定有第二滑槽519，在育苗盘500的两侧固定有与第二滑槽519相配合的第二滑块518。置物架506上的育苗盒孔507和每个育苗盘500上的育苗盒508的数量相等，均为12个，育苗盘500的数量为4个，从上至下依次为第一育苗盘501、第二育苗盘502、第三育苗盘503和第四育苗盘504；固定在第二育苗盘502、第三育苗盘503和第四育苗盘504上的第二滑块518为伸缩杆结构，固定在第二育苗盘502上的第二滑块518的伸缩范围为育苗盘500宽度的1～2倍，固定在第三育苗盘503上的第二滑块518的伸缩范围为育苗盘500宽度的1～3倍，固定在第四育苗盘504上的第二滑块518的伸缩范围为育苗盘500宽度的1～4倍。其他结构同实施例1～6的任意一种。

实施例8

在实施例7的基础上，本实施例又给出了如下优选方案：盒体509为长方体结构，且底部的长和宽小于上部的长和宽，育苗盒孔507为长方形，其长和宽与盒体509上部的长和宽一致；盒体509的高度为育苗盘500高度的5/6；第二盖体510采用透明材料制成，盒体509采用黑色的硬质塑料制成，盒体509的侧壁为瓦楞型结构；在顶板的四周设置有挡板516，形成置物空间，在置物空间内放置有温度计、湿度计和多种园艺工具；架体的底部设置有第二轮体517；育苗基质511为草炭，在草炭上部铺设有一层陶粒，在陶粒上种植有组培苗。

实施例9

在实施例1～8的基础上，对喷灌系统的结构进行了改进，具体结构如下：喷灌系统：

如图23所示，喷灌系统包括第二水箱601和与其相连的第一进水总管602，在第一进水总管602上设置有第一水泵603，第一进水总管602与多组喷水装置相连，每组的喷水装置包括第一喷水管604和加湿管605，第一喷水管604和加湿管605分别通过第一支管和第二支管与第一进水总管602相连，在第一支管上设置有第三阀门607，在第二支管上设置有第四阀门608，第一喷水管604水平设置在栽培床606的上部，在第一喷水管604上设置有多个第二喷头609，在栽培床606上设置有第四湿度传感器610；加湿管605设置在节能种植大棚的高度的中部位置，加湿管605由多个加湿支管611连接而成，在每个加湿支管611上固定有1个第五湿度传感器612，在第五湿度传感器612的两侧分别固定有两个第三喷头613，在第三喷头613上设置有第五阀门614；第一水泵603、第四湿度传感器610和第五湿度传感器612与太阳能发电系统相连，为喷灌系统提供电源并控制喷灌系统工作。栽培床606的数量为多个，每个栽培床606的上部都设置有一组喷水装置，多组喷水装置平行设置，在第一进水总管602上设置有第一过滤装置621，在第五湿度传感器612的上部连接有挡水板622，挡水板622的高度低于第三喷头613的高度，防止喷水时淋湿第五湿度传感器612。

当第四湿度传感器610检测到栽培基质湿度低于预设值时，开启第一水泵603和第三阀门607，关闭第四阀门608，第二水箱601中的水进入第一喷水管604，通过第二喷头609对栽培床606进行喷灌，当第四湿度传感器610检测到栽培基质湿度达到预设值时，关闭第一水泵603和第三阀门607，停止喷灌。当某个第五湿度传感器612检测到大棚空气中的湿度低于预设值时，开启第一水泵603和第四阀门608，关闭第三阀门607，第二水箱601中的水进入加湿管605，此时，开启显示缺水状态的第五湿度传感器612所在的加湿支管611上的所有第三喷头613上的第五阀门614，第三喷头613对缺水区域进行喷水加湿，达到预设值后关闭第四阀门608、第一水泵603和第五阀门614，停止加湿。多个第五湿度传感器612同时显示缺水状态时，多个加湿支管611同时进行加湿工作。当第四湿度传感器610和一个或多个第五湿度传感器612同时显示处于缺水状态时，可以同时启动上述工作过程。其他结构同实施例1～8的任意一种。

实施例10：

在实施例9的基础上，本发明又给出了如下优选方案，本发明的喷灌系统还包括如图24所示的大棚卷杆矫直装置，包括条形支架615和设置在其中部的液压千斤顶616，在条形支架615的两端设置有固定钢丝617，固定钢丝617的一端固定在条形支架615上，另一端连接有锁扣618，在液压千斤顶616的顶部设置有与节能种植大棚使用的管材外壁形状相匹配的凹弧形顶托619，液压千斤顶616还包括增压杆620。大棚卷杆矫直装置的使用方法为：采用条形支架615两端的固定钢丝617将待矫直的弯曲变形的管材固定好，使弯曲的顶点部位处于凹弧形顶托619内，用液压千斤顶616使弯曲的卷杆平整。其他结构同实施例9。

实施例11

在实施例1～8的基础上，对喷灌系统的结构进行了改进，具体结构如下：

如图25～图26所示，本发明喷灌装置设置在栽培架上，包括托盘801和第二进水总管803，在托盘801上设置有多排花盆802；在第二进水总管803上设置有第二水泵804，第二进水总管803的一端连接有多个进水支管805，进水支管805的数量与花盆802的排数一致，每排花盆802对应一个进水支管805；进第二水总管803的另一端分别通过第一支管806和第二支管807与第三水箱808和肥料箱809相连，第三水箱808和肥料箱809之间通过第三支管810相连；在每个进水支管805上设置有流量计811、第二过滤装置812和多个喷水装置，每个喷水装置对应一个花盆802并设置在花盆802的上部，独立控制，喷水装置包括从上至下依次相连的导流管813、降速减流装置814和喷水盘815，导流管813为中空伸缩杆结构，其上端与进水支管805相连，可以根据不同花盆中的不同植物种类或者不同植物高度调整喷水装置的高度，满足了不同需求；降速减流装置814为实心圆柱体，在其中设置有螺旋状水流通道，可以减缓水流的速度，防止喷水时力度太大损伤植物或者给花盆中的幼苗冲出一个坑，更合理了；喷水盘815由多个第二喷水管816构成，多个第二喷水管816的一端与降速减流装置814的下端相连，多个第二喷水管816的另一端为自由端，在一个圆形平面内均匀分布，在第二喷水管816上均匀设置有多个第四喷头817，喷水更均匀了。

在第一支管806上设置有第六阀门818，在第二支管807上设置有第七阀门819，在第三支管810上设置有第八阀门820。在花盆802内设置有第六湿度传感器821，在导流管813上设置有第九阀门822。在肥料箱809内设置有肥料盒823、第三过滤装置824和搅拌装置825，第三过滤装置824设置在肥料箱809的出水口处，搅拌装置825为两个，分别设置在肥料箱809的上部和下部，并相对设置，实现更均匀的搅拌效果，肥料盒823为缺少上盖的长方体结构，可以从肥料箱809中抽出，放入固体或液体肥料。在托盘801上设置有多个与花盆802底部相适应的托盘凹槽826，托盘凹槽826的数量与花盆802的数量相等，每个花盆802的底部对应一个托盘凹槽826，起到固定花盆802的作用，防止偏移。在托盘801上设置有温度计827，可以实时监控整个装置附近的温度；喷灌装置还包括控制柜，分别与搅拌装置825、第六阀门818、第七阀门819、第八阀门820、第九阀门822、第二水泵804和第六湿度传感器821相连。

喷灌过程：当某个花盆802的第六湿度传感器821显示其湿度低于预设值时，关闭第七阀门819与第八阀门820，打开第六阀门818，第二水泵804将第三水箱808中的水抽出，通过第一支管806和第二进水总管803将水运输到缺水的花盆802对应的进水支管805中，打开缺水的花盆802的对应喷水装置上的第九阀门822，通过第四喷头817进行喷水，达到预设值时关闭所有阀门。如果同时多个花盆802缺水，同时启动多个上述独立的程序，各自完成喷灌过程。

施肥过程：在肥料盒823中装入固体肥料或者液体肥料，关闭第六阀门818和第七阀门819，打开第八阀门820，第三水箱808中的水进入肥料箱809中，搅拌装置825进行搅拌，搅拌均匀后，关闭第八阀门820，打开第七阀门819，通过第二支管807和第二进水总管803将水运输到所有的进水支管805中，打开所有的第九阀门822，通过第四喷头817进行施肥。在上述过程中，控制柜根据第六湿度传感器821反馈的信息对整个喷灌和施肥过程进行监控和调节。其他结构同实施例1～8的任意一种。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。