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| 溫室大棚LED燈人工補光特點和優勢 | |
| 發布時間:2016-12-15 08:44:40 | 瀏覽次數： | |
| 發光二極管(LED)從產品問世到現在發展迅速，相對于其他人工補光光源以成為溫室大棚人工補光的最佳選擇。以下是我們奧農苑溫室大棚建設溫室工程人員總結的溫室大棚采用LED燈人工補光的特點和優勢。 發光二極管(LED)從1968年第一批產品問世至今，其技術飛速發展，不僅亮度平均每年提高20倍，而且價格也降低為最初的1/100，特別是近3年來下降了近50%。LED可提供各種波長的單色光，常用的有發光譜峰450nm的藍光LED,660nm的紅光LED和735nm的遠紅光LED,且光譜寬度小于±30nm。上述發光波長正好與植物光合作用和光形態形成的光譜范圍相匹配。普通亮度的LED發光強度小于10mcd；高亮度的LED發光強度介于10-100mcd；超高亮度的LED發光強度大于100mcd。超高亮度高指向性紅光LED的最小/一般亮度為22000/25000mcd；超高亮度高指向性藍光LED的最小/一般亮度為5000/7000mcd。LED的發光強度（法向光強）是表征發光器件發光強弱的重要性能。當偏離正法向不同角度時，光強也隨之變化。高指向性的LED其發光強度降低到中心強度的一半時所對應的角度即半值角為5°-20°;標準型的半值角為20°-45°。大于LED的視角，則光強值為零。水平面上任一點與LED的連線與垂直方向所成的角度小于LED的視角時，可依角度-強度回歸式計算此角度對應的光強度。角度-強度回歸式可由廠家提供的型號參數資料中求得，也可用LED光強角度測試儀測得后進行回歸得到。其次，距離LED—定距離的水平面上每一點光照強度值還需依據點光源之倒平方法則。因此，最小/一般亮度為22000/25000mcd的紅光LED,其正下方2cm處的光照強度為58750lx,10cm處的為2350lx。而最小/一般亮度5000/7000mcd的藍光LED，正下方2cm處的光照強度為15000lx，10cm處的為600lx。而一般植物2000k下沒有凈光合作用，再者要達到植物栽培面的光合成有效光量子流密度分布盡可能均勻，選擇距離10cm較合適。由此可見，單顆超高亮度LED還未能提供足夠的光照強度以供溫室大棚植物正常生長，但多顆LED通過組裝設計就能滿足溫室大棚植物的光需求。 早在1991年Bula等使用紅光LED配上藍光熒光燈作為組培光源，成功栽培了生菜和天竺葵。1996年Okamoto等使用超高亮度紅光LED與藍光LED,在藍光與紅光光量子數之比為1:2下可正常培育蔬菜。應用LED已成功栽培的組培苗品種還有菠菜,虎頭竺,蝴蝶蘭,香蕉和馬鈴暮等。在與使用日光燈管的栽培方式比較后，發現LED作光源的組培苗生長數月后在濕質量、干質量、葉片數、葉寬、根數和根長上并無差異，證實在環控室中使用LED為栽培光源來栽培組培苗是可行的，與其他光源栽培下之苗株在出瓶后的后續生長上亦無發現明顯差異。2004年Tamulaitis等開始在溫室大棚中運用高功率LED栽培植物，使用640nm的紅光LED,660nm的紅光LED,455nm的藍光LED和735nm的遠紅光LED作溫室大棚人工光源成功栽培了蘿卜和生菜，但4種LED沒有組合在一起，布置在作物上方的不同位置，LED的高指向性致使照明區域內的R/B和R/FR不均勻。  由于LED光源安裝時可距離植株較近，加上它的光效比熒光燈還要高2倍，因此，單位栽培面積上需配置的功率數較低。 作為溫室大棚植物生產用的人工光源，LED光源具有以下優點： ①體積小，強固，設施小型化，可用于多層栽培立體組合系統；②由于是冷光源，可實現近距離照明，可降低降溫成本；③脈沖間歇照射，使植物有足夠的暗期合成有機物，從而促進植物生長；④使用期間衰減少，平均壽命長達1萬小時，使用壽命達5-10年;⑤亮度高，能耗低，耗電量低，僅為白熾燈的1/10;⑥可選擇按特定波長，具有針對性，單一波長的LED要比波段寬的太陽光更能促進光合作用；⑦使用直流電，可通過調頻與調工作比進一步省電。因此，使用LED作植物生產的人工光源，只要通過調節紅色、藍色和遠紅色光源的數量，即可實現R/B比和R/FR比的調節，從而促進光合作用和控制植株形態。 鄭州奧農苑農業科技有限公司溫室大棚建設網總結 溫室大棚人工補光技術的應用對于推進溫室大棚產業的發展有著十分重要的作用。與廣闊的光譜范圍的其他人工光源相比，發射單色光的LED光源目前還存在著難以應對更多種類作物的問題。此外，盡管最小/一般亮度為22000/25000mcd的紅光LED價格為0.8元?顆;最小/一般亮度5000/7000mcd的藍光LED價格為0.28元/顆，原先限制其運用的價格障礙已不再存在，但是作為植物生長光源應用，LED光源受制于其單顆提供的光照度有限，必須組合使用才能達到理想的光照強度。而紅光LED、藍光LED和遠紅光LED的驅動電壓是不同的，必須設計3套電路給其供電。盡管LED光源已成功應用于組培苗栽培，但組培室中組培苗的受光特性完全不同于溫室大棚作物，并且組培苗對光的需求相對較低，所以針對溫室大棚應用的LED成套光源還有待于進一步加快研制。由于較傳統人工光源具有明顯的優勢，LED光源部分替代甚至完全替代傳統人工光源應用于溫室大棚補光將為期不遠。 |
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