LED農(nóng)業(yè)用燈的應(yīng)用
(1) LED 植物生長(zhǎng)燈。"萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)",光是植物生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的重要因素,而 LED 植物生長(zhǎng)燈就是通過(guò)光的調(diào)節(jié),來(lái)對(duì)植物進(jìn)行栽培的一項(xiàng)高新技術(shù)。2009年4月在東京舉行的展會(huì)上,展示了接受3種不同顏色 LED 照明的植物成長(zhǎng)情況。利用波長(zhǎng)630nm的紅色 LED 、430nm藍(lán)色的 LED 以及以對(duì)半組合紅色和藍(lán)色 LED 后形成粉紅色 LED 照明對(duì)大小相同的幼苗持續(xù)3周照射后,比較了每株幼苗的成長(zhǎng)狀況。發(fā)現(xiàn)植物生長(zhǎng)并不需要可視光中的所有波長(zhǎng),而只是吸收特定波長(zhǎng)的光。例如,進(jìn)行光合作用和開(kāi)花時(shí),葉綠素的吸收峰值660nm附近的紅色光能促進(jìn)生長(zhǎng)。而形成花蕊時(shí),450nm附近的藍(lán)色光能夠促進(jìn)生長(zhǎng)。將采用3種不同照明的幼苗進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn),采用紅色 LED 照明的幼苗較其他兩株幼苗生長(zhǎng)最慢,整體最小。采用藍(lán)色 LED 照明的幼苗,葉子較少,整體呈細(xì)長(zhǎng)狀。而采用粉紅色 LED 照明的幼苗,葉子較大,植物整體生長(zhǎng)均衡。不過(guò),不同種類的植物,影響其生長(zhǎng)的光波長(zhǎng)領(lǐng)域多少會(huì)有些不同。所以 LED 植物生長(zhǎng)燈的原理是 LED 燈發(fā)出與某些植物所需的光合成相吻合的光譜使植物獲得所需單色光或復(fù)合光,調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)、開(kāi)花與結(jié)果,得到人們所期待的作物。而植物所需要的卻只有紅光和藍(lán)光,因此傳統(tǒng)燈大部分光能都浪費(fèi)了,所以效率低。而 LED 植物生長(zhǎng)燈可以發(fā)出植物需要的特定紅光和藍(lán)光, LED 植物生長(zhǎng)燈幾瓦的功率比幾十瓦甚至幾百瓦功率的燈效果還好,研究表明:采用 LED 照明,如生菜的生長(zhǎng)速率、光合作用的速率都提高20%以上,這對(duì)解決菜籃子問(wèn)題有重要意義,荷蘭學(xué)者指出"1%的光照就是1%的產(chǎn)量",可見(jiàn)光在作物生產(chǎn)中的重要程度。
(2)溫室補(bǔ)光燈。補(bǔ)光設(shè)施即植物生長(zhǎng)燈是現(xiàn)代玻璃溫室的基本組成,在冬天時(shí)對(duì)于寒冷的北方,大棚缺乏陽(yáng)光,可以利用 LED 植物燈進(jìn)行光合作用,能增加3~5成的產(chǎn)量,更提高蔬果的甜度且減少病蟲(chóng)害。傳統(tǒng)燈具費(fèi)電而且容易損壞,采用 LED 的光合照明與傳統(tǒng)光源相比, led 具有光效高、發(fā)熱低、體積小、壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。在農(nóng)業(yè)照明領(lǐng)域,尤其在植物幼苗培養(yǎng)過(guò)程中,普通的照明能耗占運(yùn)行能耗的30%~40%,而利用 LED 替代傳統(tǒng)的照明光源可以大大減少這些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的照明能耗。如荷蘭在溫室中利用 LED 的補(bǔ)光實(shí)驗(yàn)表明,與傳統(tǒng)的高壓鈉燈和金屬鹵素?zé)舻认啾?LED 可節(jié)能50%~80%;在植物工廠里,使量下降約一半。用傳統(tǒng)光源每平方米需要配備0.5kW的光源,而 LED 僅需要0.27kW,這樣就可以使耗電
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