CN105284446A - 一种利用led植物生长光源促进茄果类蔬菜育苗的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用LED植物生长光源促进茄果类蔬菜育苗的方法。首先选择红色荧光粉MSiAlN3：Eu2+(M＝Ca,Sr,Ba中的一种或者几种)，或者K2AF6：Mn4+(M＝Si,Al,Ti,Ge中的一种或者几种)；激发光谱在300-470nm波长范围，发射光谱在600-660nm波长范围；然后将该荧光粉和有机硅胶按照质量比1：(1-20)混合，与蓝光芯片封装成光源器件，所得光源应用于茄果类蔬菜的育苗。该荧光粉激发型LED灯发射光谱能很好地与植物光合作用吸收光谱相吻合，实现高补光效率，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，而且能够缩短育苗时间。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。

Description

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：
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：
(1)幼苗的制备：茄果类蔬菜种子放在20-30℃的恒温箱中催芽(本发明番茄种子除外)，在催芽1-10d后，种入育苗专用基质中进行漂浮育苗；
(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；
荧光粉的制备：采用高温固相法，在1500-1700℃，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℃，1.0-2.0MPa下制备红色荧光粉K2AF6：Mn4+(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。
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。
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
图1为红色荧光粉Sr0.5Ca0.5SiAlN3：Eu2+的激发和发射光谱图；
图2为红色荧光粉Sr0.5Ca0.5SiAlN3：Eu2+实物图和SEM图；
图3为本发明植物生长灯光源光谱图和色坐标图；
图4为室内种植辣椒苗装置结构示意图；
图5为对照组荧光灯的光谱图。
具体实施方式
下面对本发明进一步作详细说明，所述是对本发明的解释而非限定。
实施例1
采用高温固相法，在1500-1700℃，1.0-2.0个MPa的条件下制备红色荧光粉Sr0.5Ca0.5SiAlN3：Eu2+(其发射激发光谱图见图1、实物与电镜图见图2)与有机硅胶按照质量比1：10混合，与蓝光芯片封装成光源器件(见图3A)；辣椒种子在25℃恒温箱中进行催芽6d后移到育苗专用基质中进行漂浮育苗，将漂浮盆分别放置在安装有LED植物生长光源的支架上(示意图见图4)与安装有荧光灯的支架上(荧光灯光谱示意图见图5)，铁架台长为69cm，宽为23cm，层间距为17cm；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。
待培养45d之后，分别测量不同光照处理下辣椒的幼苗形态(株高、茎粗、根长、鲜样质量、干样质量、壮苗指数)与生理特性(可溶性糖、根系活力、类胡萝卜素、叶绿素)，结果见表1与表2：
表1LED植物生长灯光源对辣椒幼苗的影响
其中壮苗指数＝茎粗/株高*全株干样质量
表2荧光灯对辣椒幼苗的影响
其中壮苗指数＝茎粗/株高*全株干样质量
实施例2
将红色荧光粉Sr0.5Ca0.5SiAlN3：Eu2+与有机硅胶按照质量比1：5混合，与蓝光芯片封装成光源器件(见图3B)；秋葵种子在25℃恒温箱中进行催芽2d后移到育苗专用基质中进行漂浮育苗，将漂浮盆分别放置在安装有LED植物生长光源的支架台上与安装有荧光灯的支架台上(荧光灯光谱示意图见图5)，铁架台长为69cm，宽为23cm，层间距为17cm。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。
待培养45d之后，分别测量不同光照处理下秋葵的幼苗形态(株高、茎粗、根长、鲜样质量、干样质量、壮苗指数)与生理特性(可溶性糖、根系活力、类胡萝卜素、叶绿素)，结果见表3与表4：
表3LED植物生长灯光源对秋葵幼苗的影响
其中壮苗指数＝茎粗/株高*全株干样质量
表4荧光灯对秋葵幼苗的影响
其中壮苗指数＝茎粗/株高*全株干样质量
实施例3
将红色荧光粉Sr0.5Ca0.5SiAlN3：Eu2+与有机硅胶按照质量比1：3混合，与蓝光芯片封装成光源器件(见图3C)；将番茄种子进行晾晒之后用水浸泡杀菌，然后将种子移到育苗专用基质中进行漂浮育苗，将漂浮盆分别放置在安装有LED植物生长光源的铁架台上与安装有荧光灯的支架台上(荧光灯光谱示意图见图5)，铁架台长为69cm，宽为23cm，层间距为17cm。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。
待培养45d之后，分别测量不同光照处理下番茄的幼苗形态(株高、茎粗、根长、鲜样质量、干样质量、壮苗指数)与生理特性(可溶性糖、根系活力、类胡萝卜素、叶绿素)，结果见表5与表6：
表5LED植物生长灯光源对番茄幼苗的影响
其中壮苗指数＝茎粗/株高*全株干样质量
表6荧光灯对番茄幼苗的影响
其中壮苗指数＝茎粗/株高*全株干样质量
本发明在1200-1500℃，1.0-2.0MPa下制备红色荧光粉K2SiF6：Mn4+
并以实施例1,2和3相同的条件制备LED光源，也以相同条件用于辣椒，秋葵与番茄的育苗，能达到与实施例1-3相似的效果。
本发明中以辣椒、秋葵和番茄作为例子，阐述了在本发明荧光粉激发型LED光源下，辣椒、秋葵和番茄幼苗无论是在株高、茎粗、根长等幼苗形态，还是在可用性糖的含量、根系活力、类胡萝卜素含量和叶绿素含量上较普通荧光灯下的幼苗生长效果好。但是不能因此而理解为对本发明范围的限制，本发明可广泛适用于茄果类蔬菜。

Claims (6)

1.一种利用LED植物生长光源促进茄果类蔬菜育苗的方法，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所采用荧光粉的发射主峰在630-660nm之间，半高宽在60-120nm之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，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)。
5.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，茄果类蔬菜包括辣椒，秋葵与番茄。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，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。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106171398A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 湖南农业大学 一种藏红花室内培育开花的人工栽培方法
CN106171728A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 湖南普斯赛特光电科技有限公司 一种迷迭香在人工光型植物工厂中的栽培方法
CN108834742A (zh) * 2018-06-01 2018-11-20 深圳市昀晨光电有限公司 一种利用led植物生长光源促进杏鲍菇生长发育的方法
CN109220296A (zh) * 2018-09-20 2019-01-18 杭州小太阳农业科技有限公司 一种带uv-b的果蔬补光灯
CN110224054A (zh) * 2019-05-10 2019-09-10 深圳清华大学研究院 植物照明用单色led及植物照明灯
CN112314228A (zh) * 2020-11-10 2021-02-05 华南农业大学 一种红光补光促进番茄果实发育及番茄红素积累的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103220902A (zh) * 2010-11-25 2013-07-24 夏普株式会社 发光装置、植物栽培用led光源以及植物工厂
CN103361054A (zh) * 2012-04-05 2013-10-23 东莞长发光电科技有限公司 氮化物红色荧光粉合成方法及led植物生长灯
CN103574489A (zh) * 2012-07-31 2014-02-12 无锡华兆泓光电科技有限公司 一种植物生长用的led光源
CN103615677A (zh) * 2013-12-12 2014-03-05 天津理工大学 一种用于促进植物生长的led同步红蓝光平板光源
KR101389929B1 (ko) * 2012-08-03 2014-05-07 에스앤비인더스트리 주식회사 원예용 ｌｅｄ 조명장치
CN103931429A (zh) * 2014-03-14 2014-07-23 云南云琦丹生物科技有限公司 一种促进植物生长与分化的人工光育苗方法
KR20140103428A (ko) * 2013-02-18 2014-08-27 엘지이노텍 주식회사 식물조명장치
CN104241507A (zh) * 2014-09-18 2014-12-24 晶科电子（广州）有限公司 广色域led发光器件及其背光组件

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103220902A (zh) * 2010-11-25 2013-07-24 夏普株式会社 发光装置、植物栽培用led光源以及植物工厂
CN103361054A (zh) * 2012-04-05 2013-10-23 东莞长发光电科技有限公司 氮化物红色荧光粉合成方法及led植物生长灯
CN103574489A (zh) * 2012-07-31 2014-02-12 无锡华兆泓光电科技有限公司 一种植物生长用的led光源
KR101389929B1 (ko) * 2012-08-03 2014-05-07 에스앤비인더스트리 주식회사 원예용 ｌｅｄ 조명장치
KR20140103428A (ko) * 2013-02-18 2014-08-27 엘지이노텍 주식회사 식물조명장치
CN103615677A (zh) * 2013-12-12 2014-03-05 天津理工大学 一种用于促进植物生长的led同步红蓝光平板光源
CN103931429A (zh) * 2014-03-14 2014-07-23 云南云琦丹生物科技有限公司 一种促进植物生长与分化的人工光育苗方法
CN104241507A (zh) * 2014-09-18 2014-12-24 晶科电子（广州）有限公司 广色域led发光器件及其背光组件

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106171398A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 湖南农业大学 一种藏红花室内培育开花的人工栽培方法
CN106171728A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 湖南普斯赛特光电科技有限公司 一种迷迭香在人工光型植物工厂中的栽培方法
CN108834742A (zh) * 2018-06-01 2018-11-20 深圳市昀晨光电有限公司 一种利用led植物生长光源促进杏鲍菇生长发育的方法
CN109220296A (zh) * 2018-09-20 2019-01-18 杭州小太阳农业科技有限公司 一种带uv-b的果蔬补光灯
CN110224054A (zh) * 2019-05-10 2019-09-10 深圳清华大学研究院 植物照明用单色led及植物照明灯
CN110224054B (zh) * 2019-05-10 2020-04-24 深圳清华大学研究院 植物照明用单色led及植物照明灯
CN112314228A (zh) * 2020-11-10 2021-02-05 华南农业大学 一种红光补光促进番茄果实发育及番茄红素积累的方法

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