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LED植物照明发展面临着四大难题

2016-07-16 12:57:11中国之光网

  上个月初,习近平主席到北京展览馆参观十二五科技创新成就展,在智能LED植物工厂前驻足细察,指出植物工厂在解决民生问题、沙漠种植中的有利作...

  上个月初,习近平主席到北京展览馆参观十二五科技创新成就展,在智能LED植物工厂前驻足细察,指出植物工厂在解决民生问题、沙漠种植中的有利作用;前不久,新疆首家智能LED植物工厂正式启动运营;今年一月,由中国科学院植物研究所与福建三安集团有限公司合作共建的植物工厂项目就已经落户湖头县。

  LED植物照明作为植物工厂的重要一环,光环确实已经越来越耀眼。目前全球为数不少照明企业都在加速布局植物照明领域,一场没有硝烟的竞争战事正悄然进行。

  一、LED光源在农业照明中将发挥巨大作用

  LED光源的农业照明在欧美等发达国家得到了大力发展,各国政府都在积极推广LED农业照明,中国在农业照明领域的LED技术兴起于最近几年。

  事实上,LED光源在农业照明中将发挥巨大作用,其可以完全替代自然照明和传统人工照明。LED光源在农业照明中的应用主要包括植物生产、养殖业、微藻培养、食用菌生产等。可见光光谱在380-760nm之间,这种波长被植物机体分子吸收后,能够引起化学变化,对植物的生长发育、生理代谢、形态建成、光周期反应及营养品质有广泛的调节作用。

  光环境是植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一,通过光质调节,控制植株形态建成是设施栽培领域一项重要技术。光线光谱对植物光合作用有直接影响的主要是红光和蓝光,红光主要集中在630-660nm,其作用是帮助植物开花结果,蓝光主要集中在450-470nm,其作用是帮助植物长茎生叶。因此,LED农业照明光源的波长非常适合植物的生长、开花、结果。一般室内植物花卉会随着时间延长长势越来越差,主要原因就是缺少光的照射,通过适合植物所需光谱的LED灯照射,不仅可以促进其生长,而且可以延长花期,提高花的品质。

  二、LED植物照明所面临的困难

  1、目前国内LED植物灯市场尚处于起步阶段,应用在植物生长领域的灯具不仅存在成本较高、光穿透能力不强等问题。还存在着产品杂乱、生产设计不规范、缺乏统一的产品标准和质量管理等问题。

  2、LED植物照明技术难度并不是很大,关键是缺乏懂生物培养知识以及LED技术的综合型人才。LED植物照明所需的技术和生产工艺,与一般的照明没有差异,关键是芯片光谱的选择。

  3、虽然植物照明的相关芯片技术已经成熟,但是不同的植物对光照射需求不一样,以及生存环境也不一样,这就要求企业对不同的植物光谱以及生存条件、培养环境等有较为深刻的认识,而这正是目前众多企业所困扰的地方。

  4、然而,目前农业照明LED面板灯通常只提供2种或3种不同峰值波长的LED,无法为多色光谱耦合作用和叠加效应的植物生产研究提供设备。

  随着中国LED植物照明技术的不断提升,其生产成本将会逐渐降低,渗透率逐渐提升,中国市场将进入爆发期。总的来说,无论是从促进现代化农业发展的角度,还是实现节能环保的角度,LED应用于农业都具有非常重要的意义,而农业的地位及发展需求也为LED提供了发展机遇。

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