[发明专利]一种利用LED植物生长光源促进茄果类蔬菜育苗的方法

说明书

技术领域：

本发明属于LED光源促进植物生长的技术领域，特别涉及一种利用LED植物生长光源促进茄果类蔬菜育苗的方法。

背景技术：

茄果类蔬菜是指茄科类的蔬菜，包括秋葵、辣椒和番茄等。有产量高，采收期长，营养丰富等特点。其中辣椒的维生素C含量最高，每100g鲜品达100mg，为一般蔬菜的3-4倍。秋葵又称毛茄，原产于非洲，多见于中国南方。其可食用部分是果荚，分绿色和红色两种，口感脆嫩多汁，滑润不腻，香味独特，种子可榨油，具有非常高的营养价值。番茄味鲜美，可以代替水果，成为百姓热衷的蔬菜之一。

随着科学技术的进步以及农业与生物产业的快速发展，植物对光源的有效利用已经突破单纯依靠太阳光的限制，利用人工光源补充自然光源的不足已经成为环境控制植物生长发育的重要手段。长期以来在农业及生物领域使用的人工光源主要有荧光灯、白炽灯和钠灯等。其中高压钠灯是发光效率和有效光合效率较高的光源，但耗电量大，发射光谱不能很好地与植物光合作用吸收光谱相吻合，补光效率低；而且产生很多热辐射，不能对植物接近照射，对植物生长激励效率不高，做人工光源，成本很高。因此，许多研究者不断地寻找更加适合做植物补光的光源，研究者发现芯片加芯片模式的LED植物生长灯相比高压钠灯，白炽灯，荧光灯等其他的人工光源相比，LED体积小，耗电量低、使用寿长长，亮度高，热量低而且环保坚固耐用。但是此种植物生长灯光源采用蓝光芯片加红光芯片的模式所得到的光谱是线谱，和太阳光相差甚远，远离了植物原本的生长环境；而且红光芯片的价格是蓝光芯片的2-3倍以上，同时双芯片封装模式本身增加了工艺的难度，间接的提升了生产成本，因此制约了芯片加芯片模式的LED植物照明器件的应用推广。

为了克服上述人工光源的不足，本发明提供了一种发红光荧光粉与蓝光芯片组合制备的荧光粉激发型LED植物生长光源。其中荧光粉为铝酸盐基质、钒酸盐基质、或者氮化物基质，荧光粉在440-470nm波长范围能够有效激发，在600-660nm波长范围有较明显发射，可以采用比较常规的高温固相法制备得到，每颗灯珠所用红色荧光粉的价格仅仅为红光芯片的十分之一，但却能够达到完全一样，甚至更好的效果。该荧光粉和有机硅胶按照1：x质量比混合(x＝1-20)，制备得到的荧光粉激发型LED能够提供更宽的光谱，和太阳光之间更加接近，并且因为荧光粉的种类丰富，能够很轻松的实现光谱的调整，可以更加容易、精准的为不同植物实现光谱定制。总之，本发明的荧光粉激发型LED灯发射光谱能很好地与植物光合作用吸收光谱相吻合，做补光效率高；在茄果类蔬菜的生长方面，不但幼苗生长快速健壮，干重、鲜重显著提高，而且能够缩短幼苗时间。本发明可以应用于茄果类蔬菜的室内快速育苗、栽培、种苗的工厂化等领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种发红光荧光粉与蓝光芯片组合制备的荧光粉激发型LED植物生长光源用于促进茄果类蔬菜的育苗的方法，以便应用于茄果类蔬菜的室内快速育苗、栽培、种苗的工厂化等领域。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种利用LED植物生长光源促进茄果类蔬菜育苗的方法，在茄果类蔬菜育苗时利用红色荧光粉和蓝光芯片共同封装得到的LED灯提供光源，所采用荧光粉结构式为MSiAlN₃：Eu²⁺，M＝Ca,Sr,Ba中的一种或者几种；或者结构式为K₂AF₆：Mn⁴⁺，A＝Si,Al,Ti,S中的一种或者几种；所采用的荧光粉的激发光谱落在300-470nm波长范围，发射光谱在600-660nm波长范围。

所采用荧光粉的发射主峰在630-660nm之间，半高宽在60-120nm之间。

上述方法中将荧光粉和有机硅胶按照质量比1：(1-20)混合，烘烤固化之后用于制备LED植物生长灯光源。

上述方法中得到的LED光源光谱中蓝光芯片所得蓝光光谱与荧光粉所得红光光谱的积分面积比为1：(5-10)。

上述方法中所述的茄果类蔬菜包括辣椒，秋葵与番茄。

上述方法中茄果类蔬菜育苗时，光照强度用光量子效率表示，控制在100-200μmol/m²/s之间；光照周期12h/d。

本发明光源可以根据需要组装成各种灯具，如LED平板灯、LED直管灯和LED飞碟灯中的一种或者几种。

本发明利用LED植物生长光源促进茄果类蔬菜育苗的方法，具体还包括以下内容：