我國(guó)LED農(nóng)業(yè)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)需求
目前，我國(guó)LED農(nóng)業(yè)照明應(yīng)用已逐漸成為研究熱點(diǎn)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，LED有逐步取代傳統(tǒng)照明光源的趨勢(shì)，LED光源將在植物產(chǎn)品生產(chǎn)、畜禽養(yǎng)殖及害蟲防治等眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。其中，植物產(chǎn)品生產(chǎn)方面，目前主要有溫室補(bǔ)光、植物組培、植物工廠、食用菌等領(lǐng)域?qū)ED光源具有廣泛的需求。
1、溫室補(bǔ)光：設(shè)施種植主要在冬季進(jìn)行，其主要目的就是實(shí)施反季節(jié)生產(chǎn)，供應(yīng)市場(chǎng)，促進(jìn)農(nóng)民增收，豐富菜籃子，提高生活水平，解決城鄉(xiāng)居民農(nóng)產(chǎn)品需求問(wèn)題。東部大城市對(duì)冬季果蔬的需求量大，在大城市的輻射區(qū)域已經(jīng)發(fā)展起龐大的冬季設(shè)施種植產(chǎn)業(yè)。每年的冬春時(shí)段是我國(guó)設(shè)施果蔬生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，但是在南方地區(qū)，這個(gè)時(shí)段也正值連續(xù)陰雨寡照頻發(fā)的時(shí)段：在北方地區(qū)，由于白天光照時(shí)間短，光照時(shí)數(shù)和光照量不足的問(wèn)題較為嚴(yán)重。光照不足和光質(zhì)缺乏嚴(yán)重抑制設(shè)施溫室的果蔬生產(chǎn)，植株生長(zhǎng)遲滯，害病嚴(yán)重，結(jié)果造成大量減產(chǎn)，品質(zhì)下降，不能取得預(yù)期收益，甚至虧本。在生產(chǎn)中，農(nóng)民主要依賴激素和農(nóng)藥來(lái)抵御這種由光照不足所引起的種種問(wèn)題，這直接導(dǎo)致化學(xué)藥品的過(guò)量使用和殘留，引起人們對(duì)食品安全的憂患。采用LED植物光源對(duì)溫室植物實(shí)施補(bǔ)光，能夠增加光照量和光照時(shí)數(shù)，改善溫室內(nèi)的光譜能量分布，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，進(jìn)而減少化學(xué)藥品的投入。
2、植物工廠:更多地采用電源為植物生長(zhǎng)發(fā)育提供光能是植物工廠中唯一發(fā)展方向。電光源將是植物工廠高產(chǎn)栽培和實(shí)現(xiàn)計(jì)劃周年穩(wěn)定生產(chǎn)的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。LED用作植物工廠的光源，具有以下優(yōu)勢(shì)：LED光輸出半寬窄，接近單色光，單獨(dú)使用或組合使用均可，生物能效高，使用LED可以集中特定波長(zhǎng)的光均衡地照射植物;LED屬于冷光源，熱負(fù)荷低，可以置于離植物很近的地方而不會(huì)把作物烤傷，光的利用率很高，可用于多層栽培立體組合系統(tǒng)；LED外形體積小，可以制備成多種形狀的器件，占用空間小，安裝方便，使植物工廠小型化；此外，其特強(qiáng)的耐用性也降低了運(yùn)行成本。LED已成功應(yīng)用于多種植物的栽培系統(tǒng)，如萵苣、菠菜等。
3、組培與育苗工廠：組培育苗，是一項(xiàng)能獲得大量同源母本基因幼苗的生物技術(shù)，已經(jīng)形成了市場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模龐大的產(chǎn)業(yè)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和園藝生產(chǎn)、林木培育，是現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)的支柱之一。例如：名貴觀賞植物、經(jīng)濟(jì)作物、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)林建設(shè)所需苗木都可采用工廠化組培育苗上的研究和應(yīng)用推廣力度強(qiáng)勁，這是因?yàn)橹参锝M培及其工廠化育苗產(chǎn)業(yè)完全依賴于電光源、這為電光源提供了巨大的消費(fèi)市場(chǎng)，LED將首先在該產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域獲得突破性應(yīng)用。
4、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)：由于養(yǎng)殖動(dòng)物對(duì)照明的需求貫穿整個(gè)生長(zhǎng)周期，而且因畜禽的種類和年齡階段不同而異，因此畜牧業(yè)生產(chǎn)中的照明不僅要低能耗、壽命長(zhǎng)，而且應(yīng)具有高度的可調(diào)控要求，迫切需求開(kāi)發(fā)出能滿足開(kāi)發(fā)出能滿足各種動(dòng)物在不同階段光源需求的照明技術(shù)與配套裝備。
5、害蟲防治：基于LED光源的智能型與特異性誘殺蟲燈的高效無(wú)污染的害蟲防治技術(shù)，其開(kāi)發(fā)與推廣現(xiàn)已成為全球誘殺技術(shù)的發(fā)展方向。特別是近年隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展，以LED為光源的光誘殺技術(shù)不僅是LED在農(nóng)業(yè)生物領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用，而且還可作為設(shè)施農(nóng)業(yè)中的配套技術(shù)，減少農(nóng)藥的使用提高農(nóng)產(chǎn)品安全性，為我國(guó)乃至全球設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮作用。
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