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植物工厂用LED植物生长灯.doc

花匠小妙招
2024-11-24 07:57

植物工厂用LED植物生长灯

植物工厂用LED植物生长灯作者：崔洋 2013年5月日星期植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一，通过光质调节，控制植株形态是植物工厂领域的一项重要技术。作为新型照明光源，LED具有许多不同于其他电光源的特点，这也使其成为植物工厂的首选。应用于植物工厂领域的LED植物生长灯具有以下特征： 1、波长类型丰富、频谱波宽度半宽窄，可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱。不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的，植物光合作用需要的光线，波长在400 ~ 720nm左右。而400 ~ 520nm（蓝色）的光线以及610 ~ 720nm（红色）对于光合作用贡献最大。正好与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合；频谱波宽度半宽窄，可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱； 2、可以集中特定波长的光均衡地照射作物；不仅可以调节作物开花与结实，而且还能控制株高和植物的营养成分； 3、LED照明属于冷光源，系统发热少，占用空间小，可用于多层栽培立体组合系统，实现了低热负荷和生产空间小型化； 4、LED植物生长属于固态发光器件，用LED制作的植物生长灯使用寿命长，降低了运行成本。由于这些显著的特征，LED植物生长灯十分适合应用于可控设施环境中的植物栽培，如植物工厂、设施园艺与工厂化育苗和航天生态生保系统等。植物生长LED灯同传统植物生长灯比较。传统植物生长灯有：荧光灯，钠灯，金属卤化灯等。这些传统植物生长灯产生太多热量，耗能高。如在植物工厂内选用LED植物生长灯则可降低大量的能耗和降低由灯具发出的热量对植物的影响。用植物生长灯给植物补光时，一般距离叶片的高度为0.3—0.5米左右。研究表明：采用LED植物生长灯照明，生菜的生长速率、光合速率都提高20%以上。与荧光植物生长灯相比，混合波长的LED植物生长灯能够显著促进菠菜、萝卜和生菜的生长发育，提高形态指标；能够使甜菜生物积累量最大，毛根中甜菜素积累最显著，并在毛根中产生最高的糖分和淀粉积累。与金属卤化植物生长灯相比，生长在符合波长LED植物生长灯下的胡椒、紫苏植株，其茎、叶的解剖学形态发生显著的变化，并且随着光密度提高，植株的光合速率提高。研究表明LED植物生长灯照明系统能提供光谱能量分布均匀的照明，其电能转换为植物所需光的效率超过金卤灯的500多倍。二、LED植物生长灯作为植物光周期、光形态建成的诱导照射对植物的影响特定波长的光照可影响植物的开花时间、品质和花期持续时间。某些波长的的光照能够提高植物的花芽数和开花数；某些波长的的光照能够降低成花反应，调控了花梗长度和花期，有利于切花生产和上市。由于LED植物生长灯的技术特征方便于产生单一或者窄带光谱，通过对LED植物生长灯调控可以依据植物生长规律配给最佳的光照射。深圳三通现代科技有限公司开发出ST-810型智能型LED植物生长灯就具有此种功能。并成功的应用于3T植物工厂阳光房中。基于植物工厂环境的特殊要求，高等植物栽培中使用的光源必须具有发光效率高、输出的光波适合于植物光合作用和形态建成、体积小、重量轻、寿命长、高安全可靠性记录和无环境污染等特点。与冷白荧光灯、高压钠灯和金属卤素灯等其它光源相比较，LED植物生长灯更能有效地将光能转化成光合有效辐射；此外,它具有寿命长、体积小、重量轻和呈固态等特点，因此，近年来在植物工厂栽培中倍受重视。 LED植物生长灯以其固有的优越性正吸引着世界的目光。特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，由于LED植物生长灯光源具有发光效率高、智能可控，使用寿命长、安全可靠，环保节能等特性，使LED植物生长灯在现代农业领域市场的前景更备受全球瞩目。尤其是当今的植物工厂和未来的大厦型植物工厂。在传统农业生产中一般使用普通电光源补充光照改变光环境以调控设施栽培环境中植物的生长发育。但这些措施存在着不同程度的问题，如缺乏对具体光谱成分的分析导致光质处理不纯，光强不一致、接近甚至或低于植物的光补偿点，照射光源能效低等。而LED植物生长灯能够解决这些难题，特别适合应用于人工光控制型植物工厂环境。