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金沙网www.js55.comLED植物照明需制定高效光配方 智能化发展是方向

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地球上的绝大多数动物与植物的生长都离不开太阳光的照射,但在不同区域和不同时间,太阳光的供应是有限及有区别的,避开光照的周期,仍然有很多光照不足的情况,因而人工光源在动植物的生长中的补光应运而生。近年来,随着红光、蓝光以及远红外大功率单色LED技术的快速发展,LED在农业照明领域的应用引起了广泛的关注。

一、什么是补光技术?

植物对于光的要求,主要为光照颜色、光谱、光照强度和光照时间。所以通过人工开发特定光谱照明产品的光照可以极大地提高植物生长。

采用半导体照明原理,通过适合火龙果所需光谱的led灯照射,不仅可以促进其生长,而且还可以延长花期,提高花的品质。

一、那么到底什么样的光更适合植物生长呢?

一方面可以解决日照不足,另一方面还可以达到反季节栽培的目的。

不同波长的光线对植物光合作用的影响是不同的,植物光合作用需要的光线波长在400~720nm左右。

二、怎么补才有效果?

400~520nm的光线,叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大,能促进绿叶生长、蛋白质合成、果实形成,所以对光合作用影响也最大。

补光绝对不是安个灯就可以了,如果没有达到火龙果需要的光谱就不会有显著的效果。

610~720nm的光线能促进植物根茎生长,有助于开花结果和延长花期,起到增加产量作用,而且对光合作用与光周期效应的影响也很显著。

另外,光照强度和温度也是影响补光效果的关键。

300~440nm促进植物形成色素和对磷和铝元素的吸收,直接影响植物及果实的维生素D、角质层的形成和干物质的积累。

不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的,植物光合作用需要的光线,波长在400∽720nm左右。400∽520nm的光线以及610∽720nm对于光合作用贡献最大。红光可促进花芽分化,蓝光可促进光合作用。

520~610nm的光线,色素吸收比率很低。

火龙果傍晚补光图片|来源顺禾节水科技

所以植物灯一般做成红蓝组合、全蓝、全红三种形式,通常红光波长选择在620~630nm或者640~660nm, 蓝光波长选择在450~460nm或者460~470nm。

火龙果夜晚补光图片|来源顺禾节水科技

合适的光配方能大大促进植物生长发育,提高产量和质量。然而每种植物对光都有其自己的敏感区,所以研究高效的光配方在植物生产中具有重要意义。常州千明最新推出的“各种照明环境模拟器”给研究植物光配方的研究人员提供了不少便利。

对补光技术有过一些观察的可能会疑惑,因为现在看到应用得比较普遍的是黄白光和紫光。但其实这只是视觉效果。在光谱仪的测试下黄白灯的光谱图是用蓝光加黄绿光组合出来的,而在视觉效果上,红光加蓝光看起来就是紫色的。

二、什么是“各种照明环境模拟器”(Multiple Lighting Environment Simulator)?

植物灯的红蓝灯色谱比例一般在5:1∽10:1之间为宜,通常可选7∽ 8:1的比例。当然有条件的可根据植物生长周期调整红色和蓝色光的比例最好。

适用产品:LEDCube任一照明场景模拟器,LEDSense 光谱可调校准光源

光照强度

未来半导体照明的发展方向之一是智能化。所谓的智能化不仅包括无线技术控制灯的开关、亮度的调节等,更重要的是实现对于不同应用场景,用最合适的光(特定的光谱功率分布、亮度等)进行照明,例如什么光最适合中小学教室照明、什么光最适合艺术品照明、什么光最适合家居照明、什么光最适合农业照明等。若需要找到不同应用场景下最合适的照明条件,则需要有一个照明平台实现能够模拟任一照明场景进行相关实验,而光谱功率分布(Spectral Power Distribution,SPD)可调光源恰恰能通过调节不同波长的出射功率来达到上述目的。

通常来讲,一般功率低于50wled植物补光灯,在使用时距离火龙果叶面的高度为0.2∽0.8米为宜。功率较大,效果当然会比较好,但是用电成本也会比较大。所以使用低瓦数的灯光就要缩短距离以保证光照强度,至少是1米以下。有条件的可以将悬挂方式设计成高度可调节。

传统光源的SPD基本是固定的,如下图,仅仅能够通过电路调节每种光源的亮暗,而无法实现SPD可调。

环境温度

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值得注意的是,夜晚补光时,温度过低也会影响效果。

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