Page 26 - 现代农业园杂志2021年第2期总第38期
P. 26

科技探索 TECHNOLOGY EXPLORATION                                                                                                                                                    TECHNOLOGY EXPLORATION         科技探索
            》                                                                                                                                                                                                                              》
               专题交流                                                                                                                                                                                                                           专题交流



                                         人工补光与照明是 LED 在农业领域最重要的应用方式，根据植                                                                         养过程中，将 LED 作为供给光源，对其光照强度、光质配比等进行

                                    物发育的不同需求，采用不同波长的单色光组合起来形成农用照明                                                                               调控，有利于促进植株的生长发育和形态建成，而且能缩短培育周期。
                    在设施农业照明领域研究进展在设施农业照明领域研究进展  光源，并通过对光强、光质和光周期的灵活调整，实现节能与高效                                                                   目前，国内外专家针对 LED 光源在植物培苗中的运用进行了广泛的

                 LED
                 LED
                                    生产已经成为现代农业的重要应用方向。目前，LED 在设施农业上                                                                             研究，其研究方向包括 LED 散发不同的 单色光对于培苗的影响、红
                                    的应用已经扩展到植物照明、食用菌生产、微藻繁殖、害虫诱捕等                                                                               色和蓝色占比不同的情况下对培苗的影响、光质参数不同对培苗的

                                    众多领域，前景极为诱人。                                                                                                影响。
                                         相比于在自然环境下进行农业生产，在设施农业生产过程中，                                                                                 各种农产品、农作物生长的不同阶段对于光源 的需求方式及吸

                                    光照对植物的影响因素更多，这些因素往往都是不可控的，采用                                                                                收方式不同，以及农作物对于营养的需 求迥异，在人工光照条件下，
                                    LED 光调控技术能够尽可能消除这些影响因素，从而确保植物能够                                                                             还需要考虑到光照的偏振性及相干性等因素，从而大大增强了光照

                                    快递生长。                                                                                                       的复杂性。其次， 植物之间对于光照的需求各异，无法将某一种植
                                         传统农业生产一般采用高压钠灯、荧光灯等进行照明，但是这                                                                            物的光使用情况直接复制到另一种植物上，植物对光照的需求需要

                                    些光源存在能耗大、效率低下等弊端。LED 是直接将电转化为光的                                                                             多次研究论证。最后，LED 光对于植物之间的影响出现离散型响应
                                    发光二极管，有着能耗低、能效高、体积小等特点，现已被广泛应                                                                               方式。三方面的共同影响会加大其复杂程度，所以在实际应用过程中，

                                    用于设施农业领域。目前， LED 在农作物繁育的时候用作温室补光，                                                                           需要有针对性地对植物进行光环境的调控，以确保通过最小的投入
                                    在植物培育的时候，作为光源来控制农作物生长。LED 光源是目前                                                                             来获取最大的收益，避免出现采用 LED 光调控技术对植物生长产生

                                    最合适运用到现代农业中的光源。                                                                                             不利影响的现象。
                                         在自然界中，太阳光随着地理位置、海拔高度、四季 变化和时                                                                                植物光合作用是植物生长的基本条件，在光照不足的时候，通

                                    间的不同而变化，温室光照度除了与此有关外， 还与温室结构、管                                                                              过人工补充光照能够确保植物获取其快速生长所需的能量。LED 补
                                    理措施和材料的透光性等有关。受到上述因素的影响，尤其是在冬                                                                               光的原理是通过采取光催化来促进植物进行光合作用，以实现对农

                         供稿：科技孵化中心  季或早春，温室内的光照往往满足不了农作物的生长需求。为了确                                                                               作物生长的调控。LED 光调控技术运用在设施农业中是对外部条件
                                    保给农作物生长提供充足的光照，人工补光成为温室管理过程中必                                                                               的控 制，依照植物生长所需有针对性地进行补充，以实现农作物增

                                    不可少的一环。将 LED 作为温室补光光源，可以根据气候条件、作                                                                            产的目标。最近几年，随着科学技术的快速发展，LED 的制造成本
                                    物类型等调整 LED 补光的强度、时间等，而且其结构简单、高度可                                                                            和能耗成本也越来越低，其在设施农业 中的应用优势愈发明显，未

                                    调等，应用优势显著。通过大量的研究表明，对农作物进行不同强度、                                                                             来可能出现根据植物需求而进行自动调节的光照及光谱的 LED 光调
                            赵子刚
                                    光谱、光色等的 LED 光照处理，能直接影响农作物的生长情况。例                                                                            控技术，其光谱、 光强都能够实时根据植物的生长情况进行调整，
                                    如，在温室中栽培番茄，不同的光质会对番茄的生长产生不同的影响，                                                                             进而降低生产成本。
                                    如受到红光和红蓝光混合照射以后，番茄苗木的茎更加粗壮，而在                                                                                    目前，以 LED 作为设施作物照明主要供给光源的研究方兴未艾，

                                    蓝光照射下，番茄的生长高度会明显降低。                                                                                         但是，基于 LED 对设施农作物生长发育调节的复杂性，探索 LED 影
                                         光调控技术运用在种苗繁育中，对于保护和利用种质资源、提                                                                            响设施农作物生长发育的光配方及专用灯具的研发尚有很长的路要

                                    高种苗质量等有着非常重要的作用。LED 在 种苗繁育中的应用主要                                                                            走。随着科学技术的 不断发展，未来 LED 光调控技术在设施农业生
                                    包括植物组织培养、扦插和嫁接 苗的光照研究等。例如，在组织培                                                                              产中将会发挥更大的作用。






                        QINGPUXIANDAINONGYE
                                                                                                                                                                                                                  QINGPUXIANDAINONGYE
                        QINGPUXIANDAINONGYE
                                                                                                                                                                                                                  QINGPUXIANDAINONGYE
                                                                                                                                                                                                                                 22
                 21    青浦现代农业                                                                                                                                                                                   青浦现代农业     22
                 21 青浦现代农业
                                                                                                                                                                                                                青浦现代农业
   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31