2016年LED植物照明應(yīng)用前景分析
瀏覽數(shù)量： 37 作者： 本站編輯 發(fā)布時(shí)間： 2016-01-05 來(lái)源： 廣東LED
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導(dǎo)讀： 隨著科學(xué)家對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光物質(zhì)研究的深入，LED制造技術(shù)的逐漸提高和新材料的研究開(kāi)發(fā)
，LED技術(shù)也取得了突破性發(fā)展，出售價(jià)格也不斷降低
。在植物設(shè)施栽培的開(kāi)發(fā)中
，LED技術(shù)也逐漸被多位研究者運(yùn)用。
隨著科學(xué)家對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光物質(zhì)研究的深入
，
LED制造技術(shù)的逐漸提高和新材料的研究開(kāi)發(fā)
，
LED技術(shù)也取得了突破性發(fā)展，出售價(jià)格也不斷降低
。在植物設(shè)施栽培的開(kāi)發(fā)中
，LED技術(shù)也逐漸被多位研究者運(yùn)用
。特別是在超高亮度LED研制成功后
，在植物生理或栽培方向的運(yùn)用逐漸廣泛，像光形態(tài)研究
、光合過(guò)程和葉綠素工作機(jī)制的研究等
。
1、LED應(yīng)用于植物組織培養(yǎng)
在植物細(xì)胞培育中
，光合光量子通量密度（PPFD）
、光照時(shí)間等對(duì)植物的光合作用和植物外形構(gòu)建有著重要的意義。植物組培的基礎(chǔ)是電光源的使用
，傳統(tǒng)電 光源產(chǎn)生的生物光能較低
、系統(tǒng)散熱量大，光照用電費(fèi)用較高
，是植物組培中成本較高的費(fèi)用之一
。所以，在植物組織培養(yǎng)中選取LED進(jìn)行光照
，控制光源和 PPFD
，不單可以控制組培植物整體的發(fā)育狀況和形態(tài)構(gòu)成
、提高培養(yǎng)速率、增加細(xì)胞品質(zhì)
，而且還可以降低資源損耗
，減少成本開(kāi)支。
2 、LED應(yīng)用于設(shè)施園藝
最近幾年來(lái)，我國(guó)設(shè)施園藝的研究發(fā)展快速
，對(duì)植物生長(zhǎng)中光照的控制技術(shù)已經(jīng)得到全方面的改變
。設(shè)施園藝光照科技主要出現(xiàn)在兩個(gè)方面：①在日照條件差或日 照周期短的狀況下作為植物光合作用的光照能源。Nichols等人實(shí)驗(yàn)研究在溫室內(nèi)中傳統(tǒng)制造的光源
，發(fā)現(xiàn)光源自身散發(fā)了過(guò)多的熱量
，再換成LED進(jìn)行照 明和水培過(guò)程，使得空氣可以被適當(dāng)?shù)匮h(huán)利用
，多余的熱能和水分也會(huì)重新利用
，使得光照能量被快速有效地轉(zhuǎn)化成有效光合輻射，最后被植物吸收利用
。在應(yīng)用 LED為450ms的頻率下
，青菜的生長(zhǎng)速度、光合作用均高出25%以上
，該結(jié)果表明LED可以應(yīng)用于植物的栽培種
。②對(duì)植物光周期、光形態(tài)構(gòu)造具有誘導(dǎo) 意義
。
3 、LED應(yīng)用于航天生態(tài)生保系統(tǒng)
隨著科技的進(jìn)步，LED逐步應(yīng)用在航天 生態(tài)生保系統(tǒng)的研究上
。由于航天環(huán)境的特殊性，宇宙中的植物組織栽培選取的光源需要具有光照能量高、光波符合植物生長(zhǎng)的需求
，光合作用和外形構(gòu)建
、輕便容 易攜帶、使用時(shí)間長(zhǎng)
、安全穩(wěn)定和沒(méi)有環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。所以
，近些年來(lái)LED在空間植物栽培中的應(yīng)用技術(shù)逐漸發(fā)展
。實(shí)驗(yàn)分析，氙氣金鹵燈和LED兩種照明系 統(tǒng)都能提供CELSS要求的光譜能量分布和光照均勻
，可是使用
LED照明系統(tǒng)的電能使用率比氙氣金鹵燈高出5倍
。
4、LED應(yīng)用于植物設(shè)施栽培的前景
LED以輕便
、容易攜帶、使用時(shí)間長(zhǎng)
、安全穩(wěn)定和沒(méi)有環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)吸引著全球研究者的注意
，尤其在全球能源利用率較低現(xiàn)狀下。把發(fā)光二極管使用在植物 設(shè)施栽培的方向應(yīng)該有著不小的優(yōu)勢(shì)：能夠顯示多種純單色譜和復(fù)合光譜
，能夠依據(jù)各種植物在不同階段的生長(zhǎng)發(fā)育采用對(duì)應(yīng)的光譜組合
，具備PPFD可控制的特 征，模仿太陽(yáng)光的強(qiáng)度變化
；發(fā)光頻率與占空比可調(diào)節(jié)的特性可以提供高頻間歇給光模式，有利于探討光合作用中明期和暗期的控制機(jī)理
，大大提高了能源的使用 率
。 LED在植物生理與植物栽培方向的實(shí)用研究已經(jīng)吸引著全球研究者的注意。在俄羅斯和美國(guó)為首的科技發(fā)展較快國(guó)家
，不僅深入了解 LED在植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控作用
，而且將LED的研究成果廣泛實(shí)踐在植物設(shè)施栽培方向，運(yùn)用技術(shù)得到相應(yīng)的產(chǎn)品
。美國(guó)NASA研究組織把LED照明設(shè)施當(dāng) 成宇宙基地等閉鎖式生命系統(tǒng)中提供能源的技術(shù)進(jìn)行研究。俄羅斯的閉鎖式LED植物組織的研究現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入生產(chǎn)時(shí)期
；CCS公司制作的植物生長(zhǎng)系統(tǒng)通過(guò)生長(zhǎng) 控制軟件控制LED照明
，來(lái)完成對(duì)各種光質(zhì)的掌控；新型LED光源組培容器“Uni-PACK”也研制成功
，提高了組培的存活率
、有效波長(zhǎng)利用率和照明效 率
，降低組培苗的成本。
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