CN102683162A - 一种育苗灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种育苗灯，由灯丝、灯头及涂有稀土荧光粉的灯管组成，所述稀土荧光粉含有发出全光谱日光色的荧光粉、发射红色光的荧光粉和发射蓝色光的荧光粉。本发明的育苗灯，发射全光谱日光色光、红色光（主峰660nm）和蓝光（主峰450nm）的混合光，能有效使植物幼苗出苗整齐及使苗木生长健壮，显著提高苗木质量，并降低幼苗死亡率及降低劳动强度，节省人力和时间，从而大大提高生产效益。

Description

一种育苗灯

技术领域

本发明属于照明及植物学领域，涉及一种育苗灯。

背景技术

对于商品苗生产者来说，整齐矮壮的穴盘苗是共同追求的目标。茎粗壮的苗在移植时不容易被折断，同样，长得矮的苗相对于长得高的苗来说在移植时也相对不容易被折断。而矮壮苗的实现，很多育苗者在生产实践中会选择用化学生长调节剂的办法来调控植株的高度。值得注意的是，这是一种虽然效率较高但也是比较危险的做法。首先，长远来说，在食物上使用化学激素，可能会对人体构成危害，再者，使用激素对生态环境有很多的后遗症，而且对使用方法和环境条件有一定的要求。从环保和人类发展的角度出发，最好在食物上减少使用化学生长调节剂。

种子萌芽出土后，要立即见光绿化，否则会导致幼苗黄化影响幼苗的生长和质量。光质可调节植物的生长育及其代谢过程，不同光质下的植物对逆境的反应不一致。特定光质条件对植株形态、叶片叶绿素含量、光合作用特性、产量品质均有影响，根据这些可以选择有利于生长壮苗的光质进行培育幼苗。给幼苗以特定波长的光照射，能使幼苗出土后能按预定要求的指标生长，表现为幼苗整齐一致，生长速度快，育苗周期缩短，病虫害减少，壮苗指数提高。不同质量的秧苗对生产效益影响很大，若幼苗素质好，抗逆性强，根系发达、健壮，定植之后缓苗期短或无缓苗期，可以为后期生长奠定良好的基础，也是获得良好果实品质的关键。

普通的日光灯主要用途是用于照明，是针对人眼而设计的，在人眼看来日光灯的颜色接近于太阳的日光。但由日光灯的发射光谱图可知，日光灯含有相对较多的蓝紫光和较少的红色光，对于已经发育完好的植株来说，日光灯光谱中蓝紫光和红色光的比例不符合促进生长的要求，用此光源照射植株以促进植株生长无法取得满意的结果；而对于植物幼苗来说，日光灯不能提供幼苗发育所需的其他颜色的光，故日光灯是不能用于植物幼苗发育的。

许多研究中认为红色光和蓝光组合能促进植物生长，但是，对于植物幼苗的健康生长发育而言，植物在幼苗时期应该接受各种平衡的光源，就像人类幼儿发育需要吸收各种均衡营养才能健全发展，故幼儿的养育是按照人体每天对不同营养所需要的量进行补给的，同理，植物幼苗的生长发育也不是在红色光和蓝光两种光的组合生长下就能健全生长的。植物的吸光光谱（见图2，图中三条谱线分别为叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱及光合作用的作用光谱）也说明了植物的吸光光谱也说明了植物不仅仅吸收蓝光及红色光的，其余颜色的光也会少量吸收，故全光谱的光照才能使幼苗健康生长。故只有在植物幼苗时期给予幼苗发育所需的特定比例的光照，幼苗才能健康发育。在已经健康发育好的幼苗的基础上，才能有效进行特定形态的生长，如前面提到的接受一定比例的红色光和蓝光，促进植物生长，接受另一比例的光照，增加花朵数量或果实的产量等等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种育苗灯。

本发明所采用的技术方案为：

一种育苗灯，由灯丝、灯头及涂有稀土荧光粉的灯管组成，其特征在于：所述稀土荧光粉含有发出全光谱日光色的荧光粉、发射红色光的荧光粉和发射蓝色光的荧光粉。

优选的，所述发射红色光的荧光粉为发射主峰为660nm，发射蓝色光的荧光粉的发射主峰为450nm。

优选的，发射红色光的荧光粉的化学式为Mg₄FGeO₆:Mn。

优选的，发射蓝色光的荧光粉的化学式为BaMgAl₁₀O₁₇:Eu。

优选的，所述稀土荧光粉含有40～60wt%发出全光谱日光色的荧光粉、10.8～16.2wt%发射红色光的荧光粉和29.2～43.8wt%发射蓝色光的荧光粉。

优选的，所述稀土荧光粉含有50wt%发出全光谱日光色的荧光粉、13.5wt%发射红色光的荧光粉和36.5wt%发射蓝色光的荧光粉。

优选的，所述发出全光谱日光色的荧光粉由红粉、蓝粉和绿粉组成；所述红粉含有氧化钇铕和偏铝酸锂铁；所述蓝粉含有多铝酸钡镁铕锰；所述绿粉含有硅酸锌锰。所述发出全光谱日光色的荧光粉，即该荧光粉发出的光具有全光谱，且为日光色。全光谱即包括了太阳所有颜色的光（400～760nm）的光谱。氧化钇铕发射575～670nm波长红色光，偏铝酸锂铁发射660～820nm波长红色光，多铝酸钡镁铕锰发射400～600nm波长蓝色光，硅酸锌锰发射480～600nm波长绿光。

优选的，所述蓝粉还含有铝酸钡镁铕，所述绿粉还含有铝酸铈镁铽。铝酸钡镁铕发射400～550nm波长；铝酸铈镁铽有4个发射峰，波长范围分别为475～510nm，530～570nm，570～610nm，610～640nm。

优选的，所述发出全光谱日光色的荧光粉含有如下重量份组分： 30～40份氧化钇铕、7～17份偏铝酸锂铁、0～8 份铝酸钡镁铕、25～33 份多铝酸钡镁铕锰、0～5 份铝酸铈镁铽、15～20 份硅酸锌锰。

优选的，所述发出全光谱日光色的荧光粉含有如下重量份组分：35份氧化钇铕、12份偏铝酸锂铁、0～8 份铝酸钡镁铕、25～33 份多铝酸钡镁铕锰、0～5 份铝酸铈镁铽、15～20 份硅酸锌锰。

优选的，所述育苗灯灯管的形状为直管、圆形管、U型管或螺旋形管。

本发明的育苗灯按照植物幼苗生长发育所需的不同光质的量定制光谱，以达到植物生长发育最佳需求。其中，发出全光谱日光色的荧光粉发射的全光谱日光色的光能够模拟太阳光的全光谱，令植物幼苗能够正常发育生长，而在全光谱日光色的基础上添加的主峰660nm的红色光不仅有利于植物幼苗碳水化合物的形成，还能加速植物幼苗的发育，缩短幼苗育苗时间，添加的主峰450nm的蓝光有助于植物幼苗叶绿素和维生素的合成，并抑制茎节间伸长，使植株矮壮。

本发明的育苗灯使用原则为：阴天多使用本育苗灯照，晴天在太阳下山后补照2～4h，根据植物幼苗对不同光照的需求，通过调整育苗灯的使用数量或灯光光照的距离，酌情照射尽力接近植物的光饱和点。

本发明所述氧化钇铕的化学式为Y₂O₃:Eu，偏铝酸锂铁的化学式为LiAlO₂:Fe，铝酸钡镁铕的化学式为BaMgAl₁₀O₁₇:Eu，多铝酸钡镁铕锰的化学式为BaMgAl₁₀O₁₇:Eu,Mn，铝酸铈镁铽的化学式为CeMgAl₁₁O₁₉: Tb，硅酸锌锰的化学式为Zn₂SiO₄:Mn。

本发明的有益效果是：

本发明的育苗灯，发射全光谱日光色光、红色光（主峰660nm）和蓝光（主峰450nm）的混合光，能有效使植物幼苗出苗整齐及使苗木生长健壮，显著提高苗木质量，并降低幼苗死亡率及降低劳动强度，节省人力和时间，从而大大提高生产效益。 

本发明的育苗灯同时能代替传统化学生长调节剂的办法，减少了农药的用量，避免了使用化学激素会产生后遗症的问题，为环保事业作出贡献，是用于生产无公害食品的理想产品。

附图说明

图1是植物的吸光光谱图；

图2是本发明育苗灯的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明育苗灯的结构示意图，包括灯头1、稀土荧光粉层2、灯丝3、灯管4，所述灯管4内壁上涂有特定配比的稀土荧光粉层2。所述灯管4内壁上的稀土荧光粉层2在电子的轰击下发光，其光色为淡粉红色，并且由于稀土元素的特殊物理原因，使其发光效率显著提高。在灯管4的内壁涂敷上特定配比的稀土荧光粉层2，使得灯管4可以发出使植物幼苗生长矮壮的光谱能量分布的灯光，使植物幼苗生长健壮，缩短育苗周期，提高幼苗壮苗指数，减少病虫害，减少化学激素的使用，节省人力和时间，增加经济效益。

本发明育苗灯的制备工艺：将稀土荧光粉按比例配制好后，混合均匀，调浆，均匀地涂敷在上述的灯管4的内壁上，再将灯管内抽成真空并充入惰性气体，最后烤汞齐、测试和装配灯头，即可制成植物幼苗育苗专用的节能荧光灯。对该灯进行通电测试后证实，该灯能够发出植物幼苗育苗所需的特定光谱的光。

下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限如此。

以下实施例中，百分比均指质量百分比。

实施例1

一种育苗灯，由灯丝、灯头及涂有稀土荧光粉的灯管组成，所述稀土荧光粉由50%发出全光谱日光色的荧光粉、13.5% Mg₄FGeO₆:Mn和36.5% BaMgAl₁₀O₁₇:Eu组成。其中，发出全光谱日光色的荧光粉由以下重量份组分组成：35份氧化钇铕、12份偏铝酸锂铁、3份铝酸钡镁铕、30份多铝酸钡镁铕锰、3份铝酸铈镁铽、17份硅酸锌锰。

实施例2

一种育苗灯，由灯丝、灯头及涂有稀土荧光粉的灯管组成，所述稀土荧光粉由60%发出全光谱日光色的荧光粉、10.8% Mg₄FGeO₆:Mn和29.2% BaMgAl₁₀O₁₇:Eu组成。其中，发出全光谱日光色的荧光粉由以下重量份组分组成：35份氧化钇铕、12份偏铝酸锂铁、8份铝酸钡镁铕、25份多铝酸钡镁铕锰、5份铝酸铈镁铽、15份硅酸锌锰。

实施例3

一种育苗灯，由灯丝、灯头及涂有稀土荧光粉的灯管组成，所述稀土荧光粉由40%发出全光谱日光色的荧光粉、16.2% Mg₄FGeO₆:Mn和43.8% BaMgAl₁₀O₁₇:Eu组成。其中，发出全光谱日光色的荧光粉由以下重量份组分组成：35份氧化钇铕、12份偏铝酸锂铁、33份多铝酸钡镁铕锰、20份硅酸锌锰。

实施例4

一种育苗灯，由灯丝、灯头及涂有稀土荧光粉的灯管组成，所述稀土荧光粉由45%发出全光谱日光色的荧光粉、15% Mg₄FGeO₆:Mn和40% BaMgAl₁₀O₁₇:Eu组成。其中，发出全光谱日光色的荧光粉由以下重量份组分组成：30份氧化钇铕、17份偏铝酸锂铁、8份铝酸钡镁铕、25份多铝酸钡镁铕锰、20份硅酸锌锰。

实施例5

一种育苗灯，由灯丝、灯头及涂有稀土荧光粉的灯管组成，所述稀土荧光粉由54%发出全光谱日光色的荧光粉、16% Mg₄FGeO₆:Mn和30% BaMgAl₁₀O₁₇:Eu组成。其中，发出全光谱日光色的荧光粉由以下重量份组分组成：40份氧化钇铕、7份偏铝酸锂铁、33份多铝酸钡镁铕锰、5份铝酸铈镁铽、15份硅酸锌锰。

本发明的育苗灯对植物生长的影响实验：

采用三种不同的灯：1#：普通日光灯；2#：植物生长灯；3#：本发明的育苗灯。其中，2#：植物生长灯的荧光粉由发射主峰660nm红色光的荧光粉和发射主峰450nm蓝色光的荧光粉按2：1的重量比混合而成。

实验分三组：1）全灯光照射：分别采用上述三种不同的灯进行全灯光照射，2）傍晚6点后补照灯光3 h：分别采用上述三种不同的灯进行光补照，3）全自然光照。 此三组实验同时进行。

采用上述方法分别在以下三种作物上进行实验：1)叶菜类：生菜；2)瓜类：青瓜；3)茄果类：番茄；实验时间：作物种子发芽破土后采用本实验方法连续光照25天，同一作物的生长环境和生长条件均相同，同一作物选生长状况基本一致的作试验。其中，生菜幼苗采用实施例1的育苗灯，青瓜采用实施例2的育苗灯，番茄采用实施例3的育苗灯。

所有灯光均通过调整灯具与作物之间的距离，使得作物所接受到的光照的光量子通量密度为：100umol/m²/s。

生菜苗期不同光照下幼苗生长形态指标比较结果见表1，青瓜苗期不同光照下幼苗生长形态指标比较结果见表2，番茄苗期不同光照下幼苗生长形态指标比较结果见表3。由表1～3可知，本发明的育苗灯对幼苗的叶宽、叶长、地上部鲜重、地上部干重等指标都有显著提高，生长情况也较一般的灯和市售的植物生长灯效果好。本发明的育苗灯尤其在傍晚6点后补照灯光3小时效果更好，处理后的细苗粗壮、翠绿、整齐、长势一致。

由表1～3可知，2#植物生长灯对幼苗作用的效果，形态上比未用灯照的幼苗要粗壮，但幼苗叶片颜色普遍呈深绿色，与正常幼苗相比显现老态，究其原因应是，蓝光和红色光仅促进碳水化合物和叶绿素生长，但其它如蛋白质、胡萝卜素、酶糖类、生物碱等物质并未得到相应的生长，以致幼苗植株呈不健康的形态。

故本发明各荧光粉的配比制备的育苗灯能有效使植物幼苗出苗整齐及使苗木生长健壮，显著提高苗木质量，并优于一般的植物生长灯。

Claims (10)

1.一种育苗灯，由灯丝、灯头及涂有稀土荧光粉的灯管组成，其特征在于：所述稀土荧光粉含有发出全光谱日光色的荧光粉、发射红色光的荧光粉和发射蓝色光的荧光粉。

2.根据权利要求1所述的一种育苗灯，其特征在于：所述发射红色光的荧光粉为发射主峰为660nm，发射蓝色光的荧光粉的发射主峰为450nm。

3.根据权利要求2所述的一种育苗灯，其特征在于：发射红色光的荧光粉的化学式为Mg₄FGeO₆:Mn。

4.根据权利要求2所述的一种育苗灯，其特征在于：发射蓝色光的荧光粉的化学式为BaMgAl₁₀O₁₇:Eu。

5.根据权利要求1所述的一种育苗灯，其特征在于：所述稀土荧光粉含有40～60wt%发出全光谱日光色的荧光粉、10.8～16.2wt%发射红色光的荧光粉和29.2～43.8wt%发射蓝色光的荧光粉。

6.根据权利要求5所述的一种育苗灯，其特征在于：所述稀土荧光粉含有50wt%发出全光谱日光色的荧光粉、13.5wt%发射红色光的荧光粉和36.5wt%发射蓝色光的荧光粉。

7.根据权利要求1所述的一种育苗灯，其特征在于：所述发出全光谱日光色的荧光粉由红粉、蓝粉和绿粉组成；所述红粉含有氧化钇铕和偏铝酸锂铁；所述蓝粉含有多铝酸钡镁铕锰；所述绿粉含有硅酸锌锰。

8.根据权利要求7所述的一种育苗灯，其特征在于：所述蓝粉还含有铝酸钡镁铕，所述绿粉还含有铝酸铈镁铽。

9.根据权利要求8所述的一种育苗灯，其特征在于：所述发出全光谱日光色的荧光粉含有如下重量份组分： 30～40份氧化钇铕、7～17份偏铝酸锂铁、0～8 份铝酸钡镁铕、25～33 份多铝酸钡镁铕锰、0～5 份铝酸铈镁铽、15～20 份硅酸锌锰。

10.根据权利要求1所述的一种育苗灯，其特征在于：所述育苗灯灯管的形状为直管、圆形管、U型管或螺旋形管。

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