一种用于生菜大棚的培育结构及其植物灯的制备方法与流程

本发明涉及植物培育领域，特别涉及一种用于生菜大棚的培育结构及其植物灯的制备方法。

背景技术：

在影响植物生长的诸多环境因素中，光是最重要的因素之一。所谓“万物生长靠太阳”，植物对于光的要求，主要为光照颜色、光谱、光照强度和光照时间。南方地区的早春1-3月份是植物播种育苗时期，但由于南方地区在这个时节里低温阴雨，光照不足，使植物秧苗的培育十分困难。而遇到连续阴雨天，黄秧苗容易徒长，甚至死亡，导致植物秧苗品质差、成活率低。而在高寒地带，更由于缺乏阳光和温度过低，不适宜植物的育苗和生长。所以通过人工开发特定光谱照明产品的光照可以极大地提高植物生长。

据了解，植物工厂生产成本中的电费占比约30%，若无廉价电源与效率高的人工灯光降低生产成本，植物工厂对农民的吸引力并不大。因此，发展节省资源的光源是建设植物工厂的必要需求。另外，近几年随着农业生产力的提高，温室大棚发展迅速，现基本采用大棚地热加温和用荧光灯、白炽灯、高压汞灯等灯具对秧苗进行保温和补光，以弥补太阳光照的不足。但这些灯具光谱中能使植物产生光合作用的波长的光很少，因此光效低、能耗大，无法满足生菜苗生长的需要。日本、美国、荷兰等发达国家相继研发的植物栽培灯，主要以LED光源为主，但LED照明产品的上游技术及核心专利被国外大公司垄断，造成目前市场上的 LED 植物照明产品成本过高、技术垄断、手工操作开关，难以推广和普及。

此外通过市场调研发现，目前国内的一些厂家推出的植物工厂，使用的植物灯基本采用的是红蓝灯结合，这样做仅仅考虑到植物的光合作用生长而忽略了植物的营养价值，并且目前国内工厂还没有实现全自动培育。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种用于生菜大棚的培育结构及其植物灯的制备方法，其用全光谱植物灯模拟阳光培育生菜秧苗仅需45天左右即可收割，比用暖棚育苗90天时间大为缩短。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于生菜大棚的培育结构及其植物灯的制备方法，所述培育结构包括：基座，所述基座上竖直固定支架，所述支架上设有传送带，所述传送带上设有培养皿，所述培养皿正上方不接触设有升降灯架，所述升降灯架上连接有全光谱植物灯，所述全光谱植物灯包括：种子培育植物灯、幼苗培育植物灯及生长期培育植物灯，所述传送带末端设有收割区，所述培育生菜工作流程为：将生菜种子放入盛有培养液的培养皿中，将其置于传送带上，并位于种子培育植物灯下照射；当生菜发芽后，通过传送带传送到幼苗培育植物灯下照射；当生菜进入生长期后，通过传送带传送到生长期培育植物灯上照射，最后当生菜完全成熟后，通过传送带传送到收割区收割。

进一步，所述全光谱植物灯的制备方法如下：

（1）将紫光芯片或蓝光芯片通过倒装封装方式固晶在基板上；

（2）将蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉和红色荧光粉按照质量比为1：1：1：5—2：1：1：9进行称量混合与硅胶混合做成荧光转换层；

（3）将上述的荧光转换层通过点胶、丝网印刷等方式均匀涂覆在紫光芯片表面做成光源；

（4）将亚力克扩散板固定于光源上端，同时将驱动电源接入电路，制成全光谱植物灯。

进一步，所述紫光芯片的波长为285nm或295nm，所述蓝光芯片的波长为450nm。

进一步，所述种子培育植物灯的蓝色荧光粉：绿色荧光粉：黄色荧光粉：红色荧光粉的质量比为1：1：1：9-1：1：1：7.5；所述幼苗培育植物灯的蓝色荧光粉：绿色荧光粉：黄色荧光粉：红色荧光粉的质量比为1：1：1：7.5-1：1：1：6；所述生长期培育植物灯的蓝色荧光粉：绿色荧光粉：黄色荧光粉：红色荧光粉的质量比为1：1：1：6-2：1：1：5。

进一步，所述全光谱植物灯的PPF维持率L90大于3600小时，PPE大于1.9μmol/J。

进一步，所述升降灯架通过现有的手动摇杆带动绕线轮实现升降，所述升降灯架上装有位移传感器，控制外端智能控制灯与生菜间的距离，距离范围为1cm-20cm。

本发明的有益效果为：

（1）用全光谱植物灯模拟阳光培育生菜秧苗仅需45天左右即可收割，比用暖棚育苗90天时间大为缩短。

（2）全光谱植物灯模拟太阳光培育生菜秧苗，可有效防止生菜病虫害发生，培育出的生菜秧苗较为低矮粗壮抗病性好，其成活率近乎于100％。

（3）全光谱植物灯模拟阳光在室内培育出生菜秧苗为在土地资源缺乏地区采用工厂化和立体栽培模式的农作物生产探索出一条切实可行的方法，可大幅降低劳动力成本，提高单位土地的利用率、产出率和经济效益，可满足订单化、工厂化生产生菜秧苗等多种农作物秧苗。

（4）全光谱植物灯模拟阳光培育出的生菜秧苗完全不受自然环境影响，不受病虫害影响，不用喷洒农药，可在耕地、水、气候、环境等受到制约的条件下保障食物供给和食品安全。

（5）生菜大棚的培育装置模拟阳光在室内可常年培育生菜秧苗，并且整个过程全自动化，且不用土，大大提高农民种植的效率，为在高寒地带以及利用山洞、地下室等载体内生菜等农作物载培探索了一条道路。

附图说明

图1为本发明培育装置结构图；

图2为本发明生菜由种子期到幼苗期的流程图；

图3为本发明生菜由幼苗期到生长期的流程图；

附图标记对照表：

1-基座、2-支架、3-传送带、4-培养皿、5-培养液、6-生菜种子、7-全光谱植物灯、71-种子培育植物灯、72-幼苗培育植物灯、73-生长期培育植物灯、8-升降灯架、9-收割区。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至图3所示，一种用于生菜大棚的培育结构及其植物灯的制备方法，所述培育结构包括：基座1，所述基座1设有竖直固定支架2，所述支架2上设有传送带3，所述传送带3上设有培养皿4，所述培养皿4正上方不接触设有升降灯架8，所述升降灯架8上连接有全光谱植物灯7，所述全光谱植物灯7包括：种子培育植物灯71、幼苗培育植物灯72及生长期培育植物灯73，所述传送带3末端设有收割区9，所述培育生菜工作流程为：将生菜种子6放入盛有培养液5的培养皿4中，将其置于传送带3上，并位于种子培育植物灯71下照射；当生菜发芽后，通过传送带3传送到幼苗培育植物灯72下照射；当生菜进入生长期后，通过传送带3传送到生长期培育植物灯73上照射，最后当生菜完全成熟后，通过传送带3传送到收割区9收割。

所述全光谱植物灯的制备方法如下：

（1）将紫光芯片或蓝光芯片通过倒装封装方式固晶在基板上；

（2）将蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉和红色荧光粉按照质量比为1：1：1：5—2：1：1：9进行称量混合与硅胶混合做成荧光转换层；

（3）将上述的荧光转换层通过点胶、丝网印刷等方式均匀涂覆在紫光芯片表面做成光源；

（4）将亚力克扩散板固定于光源上端，同时将驱动电源接入电路，制成全光谱植物灯。

所述紫光芯片的波长为285nm或295nm，所述蓝光芯片的波长为450nm。所述种子培育植物灯71的蓝色荧光粉：绿色荧光粉：黄色荧光粉：红色荧光粉的质量比为1：1：1：9-1：1：1：7.5；所述幼苗培育植物灯72的蓝色荧光粉：绿色荧光粉：黄色荧光粉：红色荧光粉的质量比为1：1：1：7.5-1：1：1：6；所述生长期培育植物灯73的蓝色荧光粉：绿色荧光粉：黄色荧光粉：红色荧光粉的质量比为1：1：1：6-2：1：1：5。所述全光谱植物灯7的PPF维持率L90大于3600小时，PPE大于1.9μmol/J。所述升降灯架8通过现有的手动摇杆带动绕线轮实现升降，所述升降灯架8上装有位移传感器，控制外端智能控制灯与生菜间的距离，距离范围为1cm-20cm。

以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。