西红柿种植LED光源光谱配方及LED光源模组的制作方法

本发明涉及温室人工光系统技术领域，特别是涉及一种西红柿种植led光源光谱配方及led光源模组。

背景技术：

目前，普通的植物种植都是以荧光灯、汞灯、高压钠灯等灯具作为光源为主，仅是与led所发出的红、蓝光组合光源为主要光谱，很明显缺乏uv、红外光谱的组成成分，并不适合西红柿种植，导致西红柿对光谱的吸收效果差，进而导致种植效果差。随着植物工厂化种植的快速发展，led光补光源已广泛用于室内植物工厂、温室大棚等植物生产种植。所以有必要针对西红柿研发一种专用光谱，以获得更好的品质和产量，更高的经济效益，以促进西红柿工厂化种植的发展。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种西红柿种植led光源光谱配方，以解决西红柿对现有光源的光谱吸收及种植效果差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种西红柿种植led光源光谱配方，包括光子能量占总能量1～3％的uv光、光子能量占总能量20～26％的蓝光、光子能量占总能量10～15％的绿光、光子能量占总能量48～57％的红光以及光子能量占总能量8～13％的远红外光。本发明的西红柿种植led光源光谱配方，根据西红柿的生长周期中对特定波段范围光谱的特殊光合转化效果，来定制可见光范围内的特定光谱比例，并加入合理比例的不可见的uv光，uv光光子起到消毒、杀菌，促进维生素、蛋白质、糖、酸类的合成，提高抗氧化物的含量，提高产量、品质等，加入远红外光光子起到增强光子穿透率、促进光子光合作用效率、产生热效应、供给西红柿生长发育的热量，使果实提前成熟且成熟效果趋于一致，解决西红柿对现有光源的光谱吸收及种植效果差的问题。

优选的，所述uv光的波长范围为360～400nm，光子能量发射峰值为385nm，光子光谱相对值为0.1。光子能量占总能量1～3％的uv光的光子起到消毒、杀菌的作用，同时促进维生素、蛋白质、糖、酸类的合成，提高抗氧化物的含量，提高西红柿的产量、品质等。

优选的，所述蓝光的波长范围为400～500nm，光子能量发射峰值为457nm，光子光谱相对值为0.56。蓝光是光合系统活性和光合电子传递能力的重要影响因子，光子能量占总能量20～26％的蓝光的光子能明显缩短西红柿植株的节间距，促进西红柿的横向伸展以及缩小叶面积，同时还能促进植株次生代谢产物的积累。

优选的，所述绿光的波长范围为500～600nm，光子能量的发射峰值为580nm，光子光谱相对值为0.07。光子能量占总能量10～15％的绿光的光子对西红柿的发育、开花、气孔开放、茎生长、叶绿体基因表达和成长起调节作用，与红、蓝光配合和谐的调节植物的生长发育。

优选的，所述红光的波长范围为600～700nm，光子能量发射峰值为657nm，光子光谱相对值为1.0。光子能量占总能量48～57％的红光的光子对西红柿的节间伸长起到抑制作用，并能够促进分蘖以及增加叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖等物质的积累，增强抗氧化酶活性，提高有机酸和总酚的含量，促进碳水化合物合成及植物长高。

优选的，所述远红外光的波长范围为700～780nm，光子能量发射峰值为735nm，光子光谱相对值为0.12。光子能量占总能量8～13％的远红外光光子起到增强光子穿透率、促进光子光合作用效率的作用，产生热效应，以供给西红柿生长发育的热量，使果实的成熟趋于一致。

与上述led光源光谱配方相对应，本发明还提供一种能够发射出相应光谱配方的led光源模组，包括按照特定比例均匀排列的led灯珠组成，所述led灯珠包括数量占总数8.3％的发射uv光的led灯珠、数量占总数19％的发射蓝光的led灯珠、数量占总数28％的发射红光的led灯珠、数量占28％的6500k的白光led灯珠以及数量占总数16.7％的发射远红外光的led灯珠，所述发射uv光的led灯珠能够发射出峰值范围主要在380～390nm的uv光，所述发射蓝光的led灯珠能够发射出峰值范围主要在445～465nm的蓝光，所述发射绿光的led灯珠能够发射出峰值范围主要在575～595nm的绿光，所述发射绿光的led灯珠为6500k全波段晶片制成的led灯珠，所述发射红光的led灯珠能够发射出峰值范围主要在655～665nm的红光，所述发射远红外光的led灯珠能够发射出峰值范围主要在720～740nm的远红外光。

优选的，所述发射uv光的led灯珠和所述发射远红外光的led灯珠同行设置，且所述发射uv光的led灯珠间隔设于所述发射远红外光的led灯珠之间；所述发射白光的led灯珠等间距成行设置，且与成行设置的所述发射远红外光的led灯珠平行，所述发射蓝光的led灯珠、发射红光的led灯珠均分别间隔成行设置，且均与所述发射白光的led灯珠平行设置，以使led光源模组发射出上述西红柿种植led光源光谱中限定比例的各波段的光。

优选的，所述发射uv光的led灯珠每间隔两个所述发射远红外光的led灯珠均匀设置；所述发射白光的led灯珠等间距间隔设置；所述发射蓝光的led灯珠成组间隔设置，每组包含两个或三个发射蓝光的led灯珠；所述发射红光的led灯珠成组间隔设置，每组包含一个或两个发射红光的led灯珠。

优选的，每组所述发射蓝光的led灯珠之间的间距相等，组内相邻的发射蓝光的led灯珠之间的间距相等，所述发射蓝光的led灯珠的组间间距大于组内间距；每组包含一个所述发射红光的led灯珠之间的间距大于每组包含两个发射红光的led灯珠之间的间距。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明的西红柿种植led光源光谱配方由400nm～700nm可见光波段范围内、能量点分布不同的特定光谱和不可见的uv光以及远红外光组成，根据西红柿生长周期对特定波段范围光谱的特殊光合转化效果，来定制可见光范围内的特定光谱比例，并加入合理比例的不可见的uv光，通过uv光光子起到消毒、杀菌，促进维生素、蛋白质、糖、酸类的合成，提高抗氧化物的含量，提高西红柿的产量、品质等；通过加入的远红外光光子起到增强光子穿透率、促进光子光合作用效率、产生热效应、供给西红柿生长发育的热量，使果实提前成熟且成熟效果趋于一致。

2、本发明的led光源模组，创新使用uv光、蓝光、红光、远红外光四种单波段特定晶片的led灯珠，加上6500k全波段晶片的led灯珠混光，实现连续光谱光电子占比达到西红柿生长所需的最佳光子组成成分，并通过将各限定数量的led灯珠成行及均匀设置，使得各波段的光能够均匀的照射到西红柿的植株上，使得西红柿能够提前5～8天上市，采用本发明的led光源模组生产的西红柿产量比普通光源生产的西红柿的产量提25～30％，以最小的能耗实现更好的种植效果，节省成本，提高经济效益。

附图说明

图1是本发明的西红柿种植led光源光谱配方图。

图2是本发明led光源模组的各组led灯珠平面分布图。

图中，1、发射uv光的led灯珠；2、发射蓝光的led灯珠；3、发射红光的led灯珠；4、发射白光的led灯珠；5、发射远红光的led灯珠。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例：如附图2所示，本实施例提供一种led光源模组，包括按照特定比例均匀排列的led灯珠组成，所述led灯珠包括数量占总数8.3％的发射385nmuv光的led灯珠、数量占总数19％的发射460nm蓝光的led灯珠、数量占总数28％的发射660nm红光的led灯珠、数量占28％的6500k的白光led灯珠以及数量占总数16.7％的发射730nm的远红外光的led灯珠，以便通过发射不同波段光谱的led灯珠的数量来实现控制光源光谱的配方中各种波段光的比例。

具体的，在本实施例中，三个发射uv光的led灯珠1与六个发射远红外光的led灯珠5串联并于同一行成行设置，发射uv光的led灯珠1每间隔两个发射远红外光的led灯珠5均匀设置，通过三个发射uv光的led灯珠1发射光子能量占总能量2％的波长范围为360～400nm的uv光，所述发射uv光的led灯珠能够发射出峰值范围主要在380～390nm的uv光。在本实施例中，光子能量发射峰值为385nm，光子光谱相对值为0.1；通过六个发射远红外光的led灯珠5发射光子能量占总能量11％的波长范围为700～780nm的远红外光，光子能量发射峰值为735nm，光子光谱相对值为0.12，uv光的光子起到消毒、杀菌的作用，同时促进维生素、蛋白质、糖、酸类的合成，提高抗氧化物的含量，提高西红柿的产量、品质等。

十个发射白光的led灯珠4串联成行设置，任意相邻的两个发射白光的led灯珠间隔相等，且与成行设置的发射远红外光的led灯珠并联平行设置，通过十个发射白光的led灯珠发射光子能量占总能量12％的波长范围为500～600nm的绿光，即绿光由发射白光的led灯珠发射，所述发射绿光的led灯珠能够发射出峰值范围主要在575～595nm的绿光，在本实施例中，光子能量的发射峰值为580nm，光子光谱相对值为0.07，绿光的光子对西红柿的发育、开花、气孔开放、茎生长、叶绿体基因表达和成长起调节作用，与红、蓝光配合和谐的调节植物的生长发育。

七个发射蓝光的led灯珠2串联成行设置，所述发射蓝光的led灯珠成组间隔设置，每组包含两个或三个发射蓝光的led灯珠，每组所述发射蓝光的led灯珠之间的间距相等，组内相邻的发射蓝光的led灯珠之间的间距相等，所述发射蓝光的led灯珠的组间间距大于组内间距，通过七个发射蓝光的led灯珠2发射光子能量占总能量23％的波长范围为400～500nm的蓝光，所述发射蓝光的led灯珠能够发射出峰值范围主要在445～465nm的蓝光，在本实施例中，光子能量发射峰值为457nm，光子光谱相对值为0.56，蓝光的光子能明显缩短西红柿植株的节间距，促进西红柿的横向伸展以及缩小叶面积，同时还能促进植株次生代谢产物的积累。

十个发射红光的led灯珠3也串联成行设置，所述发射红光的led灯珠成组间隔设置，每组包含一个或两个发射红光的led灯珠，每组包含一个所述发射红光的led灯珠之间的间距大于每组包含两个发射红光的led灯珠之间的间距，通过十个发射红光的led灯珠3发射光子能量占总能量52％的波长范围为600～700nm的红光，在本实施例中，光子能量发射峰值为657nm，光子光谱相对值为1.0，红光的光子对西红柿的节间伸长起到抑制作用，并能够促进分蘖以及增加叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖等物质的积累，增强抗氧化酶活性，提高有机酸和总酚的含量，促进碳水化合物合成及植物长高。且发射红光led灯珠和发射蓝光的led灯珠并联，每行led灯珠分别与成行的发射白光的led灯珠平行设置，实现连续光谱光电子占比达到西红柿生长所需的最佳光子组成成分，使得各波段的光能够均匀的照射到西红柿的植株上。当然，发射各波段的led灯珠还可以根据设置面的面积均匀设置，即每一种led灯珠在单位面积内均匀分布。

综上，本发明的led光源模组，创新使用uv光、蓝光、红光、远红外光四种单波段特定晶片的led灯珠，加上6500k全波段晶片的led灯珠混光，即西红柿种植led光源光谱配方，由400nm～700nm可见光波段范围内、能量点分布不同的特定光谱和不可见的uv光以及远红外光组成，根据西红柿生长周期对特定波段范围光谱的特殊光合转化效果，来定制可见光范围内的特定光谱比例，并加入合理比例的不可见的uv光，通过uv光光子起到消毒、杀菌，促进维生素、蛋白质、糖、酸类的合成，提高抗氧化物的含量，提高西红柿的产量、品质等；通过加入的远红外光光子起到增强光子穿透率、促进光子光合作用效率、产生热效应、供给西红柿生长发育的热量，使果实提前成熟且成熟效果趋于一致。并通过将各限定数量的led灯珠成行及均匀设置，实现连续光谱光电子占比达到西红柿生长所需的最佳光子组成成分，使得各波段的光能够均匀的照射到西红柿的植株上，使得西红柿能够提前5～8天上市，采用本发明的led光源模组生产的西红柿产量比普通光源生产的西红柿的产量提25～30％，以最小的能耗实现更好的种植效果，节省成本，提高经济效益。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。