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LED照明在园艺生产中的应用

http://www.chla.com.cn 2011-12-23 来源:中国花卉报 作者: 发表评论(0)

  众所周知,发光二极管(俗称LED)光源已成为当今世界公认的新型照明光源,与传统照明技术相比,它具有寿命长、节能、产品设计灵活、用途广泛等诸多优点。

  LED照明技术10年来取得了令人瞩目的成绩,尽管过去几年间LED光源和晶体照明市场迅速增长,但与其它照明行业相比,LED光源在园艺生产中的应用是近一、两年的事。

  LED光源在园艺业的应用很大程度上得益于LED照明技术的优势明显,因LED能提供特定波长的大功率组合光源,花卉种植者已明显体会到它的好处:节能和改善光照使用效率。

  温室植物的长势良好取决于合适的温度和光照,有利于叶绿素等光合色素的合成和植物生长。近几年的学术研究已证实:植物对特定波长的光较为敏感,在波长约640至660毫微米的红色光和波长450毫微米左右蓝色光下进行光合作用,可增加叶绿素的吸收。

  LED灯与高压钠灯优势对比

  高压钠灯是最常见的温室补光光源,对比高压钠灯光谱和叶绿素吸收峰值之间的关系发现,多数高压钠灯光输出均超出了叶绿素吸收最高峰值的需求范围。研究表明,采用高压钠灯补光的温室,只有7%的光照被植物吸收,绝大部份光源被浪费。

  而采用LED光源替代高压钠灯后,实现了节约能源的目的。除节能优势外,使用与叶绿素吸收峰值相匹配的特定光谱LED模块更能确保光输出对植物光合作用和植物生长的有效性。通过采用这种先进而高效的LED补光技术,既提供了植物所需的特定波长光线,又大幅降低了电的能耗成本,从而有效地促进了植物生长。

  改进中的LED补光技术

  目前,全球LED厂商们已经意识到LED照明应用于园艺业的巨大优势,由于技术上的诸多进步,使得众多LED单元可组合成一个体积小的发光体,通过这一发光体可产生高明光束。

  另外,可将接近叶绿素吸收光谱峰值(455毫微米和660毫微米)的两种波长LED模块设计为诸多发光体,用于温室照明即可增加健康植物的生长比例,又降低了电的能耗。

  近来一项用LED特定波长光源替代传统温室光源的试点项目表明:使用LED光源可降低40%电能能耗,减少20%的化肥投入。

  LED照明的实际应用

  如今,在温室园艺业中,种植者们已开始使用不同形式的LED照明方式,有传统的屋顶照明,也有立体种植照明和植物内部照明方式,后者由于光线更接近植物,更有利于促进植物生长和降低能耗。

  许多传统的照明技术不能在立体种植和植物内部照明中应用,例如,传统照明光源在使用过程中,会产生过多的热量,灼伤植物组织。据预测,到2013年,仅LED元器件一项在园艺照明市场的应用就将达2000万美元,多用于立体种植和植物内部照明。

  积极的影响和发展潜力

  有研究表明:特定波长的光和光线可以提高植物产量或增加一些蔬果的生物量。通过使用更多预先确定的光线,就可降低每千克产品所需的焦耳数,此外,采用合适的组合光,就可在提高产品质量、延长生产周期的同时,提高20%以上的产量。

  对于提高光合作用率和植物生长所需的其它波长光线的研究也在继续,研究重点放在了如红外线等饱和光在植物不同生长阶段所起到的积极影响方面。随着将来LED技术的进一步提高和人们认识植物生长过程所需特定波长光线的深入,将使世界园艺业进入革命性发展的新阶段。

 

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编辑:wenweihua
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