速看 | 选择适宜补光方式，让温室作物长的更好！
温室遇到连阴天，为了保证生产，种植者会采用温室补光灯为植物进行补光。那么温室生产中都有哪些补光技术呢？小园子和您一起来看看！
冠层内补光技术
冠层内补光技术是把LED放置于植物冠层内部，最大程度地垂直叶面照射较大冠层体积的技术。该技术适宜于冠层浓密，生产活力高的作物生产，如玫瑰花等。该技术适合用360°照射LED灯。电补光消能可占到温室总体能耗的很大比例。因此，Gomez等(2013)试验研究比较了补光与不补光条件下长蔓番茄的生产差异，并评估2种不同光照位置+光源类型（传统高压钠灯冠层上部补光、LED冠层内部补光塔)对2种番茄品种的几种生产参数、能量消耗参数的影响。结果表明，与不补光对照相比在冬夏季生产期无论是哪种补光位置+光源类型，补光可诱导2种番茄早结果，增加节数和果实数、总果实鲜重。而且，不同补光处理间无生产力差别。
能源消耗评价表，LED冠层内部补光塔补光果实生物量形成所用的电能转换效率比传统高压钠灯冠层上部补光高75％。因此，生长在高压钠灯冠层上部补光下的每个果实光照成本比LED冠层内部补光塔补光下的高出403％。即使没有果实产量的增加，LED补光的显著性能的优势是可取的。
传统冠层上部照明有利于可控环境里高密度栽培作物群上部叶片层的发育以最大化获得射入顶部的光照。冠层下层植被的下部叶片相互遮阴严重限制了生产力和平展型作物产量。冠层内照明削减了叶片相互遮荫对稠密、营养生长豇豆的影响，其原因是下层植被持续光贯穿食叶作物发育的整个过程。
对冠层顶部照光系统，下部植被的PPF经过35d的生长后减少到初始值的1% 。整个50d的生育期内豇豆冠层内照光PPF维持在初始值左右。辐射的光谱分布在冠层发育过程中依旧保持相对恒定。
在冠层顶部光照系统，下部植被中紫光和蓝光辐射减少了初始值的60％。辐射环境稳定性推迟了叶片衰老超过27d，而冠层顶部光照系统内部叶片在16d开始泛黄。冠层内照明植物群每单位电能消耗生产了冠层顶部照明2倍的可食生物量（Frantz等，2000)。该研究结果强调了实现可控环境里稠密作物群冠层生产潜力时全方位光照的重要性。
Ciolkosz等(2001)研究了补光设计需要考虑事项，即光源选择和布置对光强均匀性的影响。计算机模拟光量子流被用来测定光源选择和间隔对温室的中心到周边均匀性的影响。两种设计参数（光源间隔与安装高度之比除以间隔标准)和面积比率（每个光源温室面积除以间隔标准时间平方，再除以间隔标准)被建立起来用以决定光水平均匀性的可能指标。温室中心的均匀性被认为是光照设计面积比例的作用。
植物可大致分为耐荫和避荫植物。避荫反应综合症(SAS)是避荫植物在感受到周围其他植物的存在后，为了最大限度地获得光能而诱导的一系列形态及生理变化。对于单个植株，避阴反应是一种生态适应的表现，是有利于其物种延续的。然而，大多数农作物也是避阴植物。对于高密度种植的作物，避阴反应会导致能量的重新分布而造成作物减产。
平展叶片作物高密度栽培产生了相互遮阴的问题，所以，植物冠层的上部叶片遮荫下部叶片，降低了作物整体生产力。为了解决栽培室中这一问题，顶部灯具群的光强需要增加，但这既不经济又无效。使用体积小、低功率灯具安装在三维空间栽培豇豆生长在灯具周围的技术，称为冠层内照明技术（Frantz等，1988)。此技术可照明植物群内部部分并保持冠层多数叶片具有生产力。比较冠层内照射和高强度顶部灯具照射表明，生产力相似情况下节省75％的光能。随后，研究了高密度植物种植提高生产力的相关变量，包括灯具方向、总光能、光周期、C02浓度。冠层内照明具有可控环境内栽培作物显若降低能源消耗的潜力(Frantz等，1998)。
可控环境内作物生产中一个主要的能耗就是光照。减少能耗已有的方法通过有效地管理非再生能源可降低作物生产的环境负效应（Frantz等，1997），冠层内照明通过多层低功率灯具照射下部叶片，通常下部叶片在实施顶部照明时被遮挡。
（落地）垂直侧面补光技术
侧面补光和冠层补光是新兴的温室补光方式，可以弥补顶部补光的不足之处。顶补光时因大部分光线被最上部叶片截住，使温室高大蔬菜受光上下均匀，低矮位置的叶片接收到的光照比上部叶片明显减少，对净光合作用和产量的促进作用大打折扣。
研究表明，整个冠层均匀分布的照射对植物有益，每片叶获得的光量都应在光补偿点和饱和点之间(Hovi等，2006)，增加冠层内穿透的自然光能提高产量(Aikman，1989)。部分侧面补光代替顶部补光在一定程度上能提高作物的产量和品质，可能是由于顶部补光方式不能充分利用光合作用获得能量(Gunnlaugsson和Adalsteinsson，2006)，而侧面垂直补光增加了垂直光的分布，使低矮叶片具有积极的同化作用，叶片更有效地利用补光光源。
50％荧光灯侧面补光代替高压钠灯顶部补光，与完全高压钠灯顶部补光相比，提高了黄瓜品质(Heuvelink等，2006)。用25％高压钠灯侧面补光代替顶部补光与完全高压钠灯顶部补光相比，黄瓜总果质量、第一级果质量、果实数、果实大小以及第一级果的百分率等都增加(Hovi等，2004)。
用22％和45％高压钠灯侧面补光代替顶部补光，番茄品种Espero在45％侧面补光下产量最高(Gunnlaugsson和Adalsteinsson，2006)，完全高压钠灯顶部补光产量最低。用50％高压钠灯侧面补光代替顶部补光，与完全高压钠灯顶部补光相比(Hovi等，2006)，不仅提高了甜椒产量，还使光合光子通量(PPf)提高了14％，证实了当侧面补光和顶部补光共同进行时能增加甜椒的光合能力。与完全高压钠灯顶部补光相比，24％和48％高压钠灯侧面补光提高了黄瓜产量(一级果的质量均提高了15％)和全年光能利用率（分别提高了0.4％、3.1％)(Hovi和Tahvonen，2008)，且增加了果皮总叶绿素含量（分别增加了8％、16％)，还延长了春季黄瓜采后货架期，侧面补光所占的比例越大，越能提高品质。
由于LED灯低发热、低压及坚固性等优点，而且补光灯在形状、长度上不受局限，使其特别适用于侧面补光合和冠层补光，38％的LED灯(80％红、20％蓝)侧面补光与62％的高压钠灯顶部补光组合及100％高压钠灯相比，黄瓜的叶面积、叶干质量分配比例及低层（第三、第四层）叶总光合能力均显著提高了23.4％、5.0％和36.1％（第三层）(Govert等,2010)。Massa等(2005b;2006)研发了一种组合式LED照明阵列(Array)，该光源系统可作为整体悬挂光源，可用于侧面补光或冠层补光。
立体多层照明系统
立体多层栽培是温室生产技术的一个发展方向。在单位面积土地上进行两层以上的植物垂直生产，土地利用效率成倍提高。因立体多层栽培植物截获太阳光不足（主要顶层以下的植物）需要补光，多层照明系统应运而生。一般以灯条LED补光为主，配以自动控制系统。
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编辑 | 杜辰 审核｜么秋月
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