一种利用led植物生长光源促进茄果类蔬菜育苗的方法
【技术领域】：
[0001] 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】：
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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】
[0005] 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。
[0006] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0007] -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。
[0008] 所采用荧光粉的发射主峰在630-660nm之间，半高宽在60-120nm之间。
[0009] 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。
[0010] 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)。
[0011] 上述方法中所述的茄果类蔬菜包括辣椒，秋葵与番茄。
[0012] 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 100-200 ymol/m2/s 之间；光照周期 12h/d〇
[0013] 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。
[0014] 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：
[0015] (1)幼苗的制备：茄果类蔬菜种子放在20-30°C的恒温箱中催芽（本发明番茄种子 除外），在催芽l-l〇d后，种入育苗专用基质中进行漂浮育苗；
[0016] (2)光照处理：将漂浮盆分别放置在本发明荧光粉激发型LED植物生长灯下培 养；
[0017] 荧光粉的制备：采用高温固相法，在1500-1700°C，1.0-2. 0个MPa的条件下制 备红色荧光粉MSiAlN3:Eu2+(M = Ca，Sr，Ba中的一种或者几种），或者在1200-1500 °C， 1. 0-2. OMPa下制备红色荧光粉K2AF6:Mn 4+(A = Si, Al，Ti，S中的一种或者几种）。这种发红 光的荧光粉，在300-470nm波长范围能够有效激发，在600-660nm波长范围有较强发射，且 发射主峰在630-660nm之间，半高宽在60-120nm之间，且其强度在为芯片激发强度的0. 5-2 倍之间。
[0018] 荧光粉激发型LED植物生长灯制作：将所制得的红色荧光粉和440-460nm蓝光芯 片组装成发光器件，且荧光粉和有机硅胶的比例为1 :(1-20)之间；然后将若干个发光器件 组装成所需的平板灯。
[0019] 本发明有益效果：本发明提供了一种利用LED植物生长光源促进茄果类蔬菜育苗 的方法。本发明的LED植物生长光源育苗的方法具有以下优点：操作简单，快捷，效果好；节 能环保；成本低；幼苗生长快速，减少育苗的时间。本发明方法和结果为茄果类蔬菜室内生 产提供了可靠的技术方案。
【附图说明】
[0020] 图1为红色荧光粉SrQ.5Caa5SiAlN3:Eu 2+的激发和发射光谱图；
[0021] 图2为红色荧光粉SrQ.5Caa5SiAlN 3:Eu 2+实物图和SEM图；
[0022] 图3为本发明植物生长灯光源光谱图和色坐标图；
[0023] 图4为室内种植辣椒苗装置结构示意图；
[0024] 图5为对照组荧光灯的光谱图。
【具体实施方式】
[0025] 下面对本发明进一步作详细说明，所述是对本