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LED植物生长灯
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led植物生长灯 植物补光 植物灯的应用

2020-07-25

植物工厂发展的两大“瓶颈”是初始投资成本高与能源消耗大。通常能耗成本约占总体运行费用的50%-60%.如果能采用耗能低、效率高、光质佳的人工光源,并选择具有较高经济价值的作物进行栽培,是植物工厂发展韵重要方向。目前,植物工厂中的人工光源多使用高压钠灯(HighPressureSodiumLamp,HPS)和荧光灯。

但近年来随着光电技术的发展.LED植物生长灯在植物工厂的应用逐渐受到世界各国的广泛关注。

LED是英文LightEmittingDiode(发光二极管)缩写,是一种固态的半导体器件,由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成,利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端加上正向电压时,半导体中的载流子发生复合,放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光,它可以直接把电转化为光。与白炽灯、荧光灯等人工光源相比,LED光源的优势在于:(1)使用电源电压低、节能高效;(2)可发出光波较窄的单色光:(3)冷光源;(4)可以在极短的时间内发出脉冲光;(5)体积小,稳定性强,响应时间快;(6)对环境无污染;(7)结构紧凑且寿命长。在同样光照效果的情况下,LED耗电量是白炽灯的八分之一,是荧光灯的二分之一,对节约能源、减少温室效应十分有利。同时,LED作为冷光源,可以近距离地照射植物,将大大提高空间的利用效率。

世界上最早将LED用于植物栽培的是日本三菱公司,早在1982年就有关于波长650nm的红色LED光源用于温室番茄补光的试验报告。此后,美国NASA研究中心也把此项技术作为宇宙基地等闭锁式生命维持系统的相关技术之一开展研究,并希望LED作为人工环境下植物栽培的重要光源。在植物种类上已被证实许多作物或花卉可成功地应用LED植物生长灯进行培育。

1994年,日本开始用LED作为照明光源,对植物栽培进行了研究。使用红光与蓝光LED来探讨光质与光量对莴苣生长与光形态建成的影响,将莴苣栽培于纯蓝光LED的环境中,证实可分化生长,虽然干物重小于纯红光或红/蓝光并存下的植株,但纯蓝光下的植株显得更加矮壮和健康。日本学者也利用LED进行生菜的培育,并取得成功。日本的全控型LED植物工厂已进入实用化阶段。

以色列也进行过有关LED植物补光灯在组培植物工厂的试验研究。2001年,卡纳塔克邦大学设施技术发展研究中心用红光、蓝光及其组合LED对百合属植物的幼芽分化再生进行了研究,结果表明红蓝光组合LED光照与其它光源相比更能促进花芽分化,更适合幼芽生长,植株大小和干、鲜重都有了明显的增长。

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