園藝中LED照明的應用

眾所周知，發(fā)光二極管（俗稱(chēng)LED）光源已成為當今世界公認的新型照明光源，與傳統照明技術(shù)相比，它具有壽命長(cháng)、節能、產(chǎn)品設計靈活、用途廣泛等諸多優(yōu)點(diǎn)。
    LED照明技術(shù)10年來(lái)取得了令人矚目的成績(jì)，盡管過(guò)去幾年間LED光源和晶體照明市場(chǎng)迅速增長(cháng)，但與其它照明行業(yè)相比，LED光源在園藝生產(chǎn)中的應用是近一、兩年的事。
    LED光源在園藝業(yè)的應用很大程度上得益于LED照明技術(shù)的優(yōu)勢明顯，因LED能提供特定波長(cháng)的大功率組合光源，花卉種植者已明顯體會(huì )到它的好處：節能和改善光照使用效率。
    溫室植物的長(cháng)勢良好取決于合適的溫度和光照，有利于葉綠素等光合色素的合成和植物生長(cháng)。近幾年的學(xué)術(shù)研究已證實(shí)：植物對特定波長(cháng)的光較為敏感,在波長(cháng)約640至660毫微米的紅色光和波長(cháng)450毫微米左右藍色光下進(jìn)行光合作用，可增加葉綠素的吸收。
    LED燈與高壓鈉燈優(yōu)勢對比
    高壓鈉燈是最常見(jiàn)的溫室補光光源，對比高壓鈉燈光譜和葉綠素吸收峰值之間的關(guān)系發(fā)現，多數高壓鈉燈光輸出均超出了葉綠素吸收最高峰值的需求范圍。研究表明,采用高壓鈉燈補光的溫室，只有7%的光照被植物吸收，絕大部份光源被浪費。
    而采用LED光源替代高壓鈉燈后，實(shí)現了節約能源的目的。除節能優(yōu)勢外,使用與葉綠素吸收峰值相匹配的特定光譜LED模塊更能確保光輸出對植物光合作用和植物生長(cháng)的有效性。通過(guò)采用這種先進(jìn)而高效的LED補光技術(shù),既提供了植物所需的特定波長(cháng)光線(xiàn)，又大幅降低了電的能耗成本，從而有效地促進(jìn)了植物生長(cháng)。
    改進(jìn)中的LED補光技術(shù)
    目前，全球LED廠(chǎng)商們已經(jīng)意識到LED照明應用于園藝業(yè)的巨大優(yōu)勢，由于技術(shù)上的諸多進(jìn)步,使得眾多LED單元可組合成一個(gè)體積小的發(fā)光體，通過(guò)這一發(fā)光體可產(chǎn)生高明光束。
    另外，可將接近葉綠素吸收光譜峰值（455毫微米和660毫微米）的兩種波長(cháng)LED模塊設計為諸多發(fā)光體，用于溫室照明即可增加健康植物的生長(cháng)比例，又降低了電的能耗。
    近來(lái)一項用LED特定波長(cháng)光源替代傳統溫室光源的試點(diǎn)項目表明：使用LED光源可降低40%電能能耗，減少20%的化肥投入。
    LED照明的實(shí)際應用
    如今，在溫室園藝業(yè)中,種植者們已開(kāi)始使用不同形式的LED照明方式，有傳統的屋頂照明，也有立體種植照明和植物內部照明方式，后者由于光線(xiàn)更接近植物，更有利于促進(jìn)植物生長(cháng)和降低能耗。
    許多傳統的照明技術(shù)不能在立體種植和植物內部照明中應用，例如，傳統照明光源在使用過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生過(guò)多的熱量，灼傷植物組織。據預測，到2013年，僅LED元器件一項在園藝照明市場(chǎng)的應用就將達2000萬(wàn)美元，多用于立體種植和植物內部照明。
    積極的影響和發(fā)展潛力
    有研究表明：特定波長(cháng)的光和光線(xiàn)可以提高植物產(chǎn)量或增加一些蔬果的生物量。通過(guò)使用更多預先確定的光線(xiàn)，就可降低每千克產(chǎn)品所需的焦耳數，此外，采用合適的組合光，就可在提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長(cháng)生產(chǎn)周期的同時(shí)，提高20%以上的產(chǎn)量。
    對于提高光合作用率和植物生長(cháng)所需的其它波長(cháng)光線(xiàn)的研究也在繼續，研究重點(diǎn)放在了如紅外線(xiàn)等飽和光在植物不同生長(cháng)階段所起到的積極影響方面。隨著(zhù)將來(lái)LED技術(shù)的進(jìn)一步提高和人們認識植物生長(cháng)過(guò)程所需特定波長(cháng)光線(xiàn)的深入，將使世界園藝業(yè)進(jìn)入革命性發(fā)展的新階段。