下面是部分研究配比參數:
(1)生菜:定植和育苗光源分別采用紅藍光 6∶1和 7∶1 的光源最適合其生長。
(2)韭菜:紅/藍 7∶1 處理下韭菜株高、莖粗、葉寬等質量比均顯著高于其他處理。
(3)黃瓜:7∶2 是適宜黃瓜幼苗生長的最佳紅藍光配比。而生長期 7∶1 為最佳紅藍光配比。
(4)青菜、空心菜:以 7∶1 是適宜青菜、空心菜葉子生長的最佳紅藍光配比。
(5)白蘿卜:生長最適宜的光質:紅藍光配比 8∶1。
(6)油麥菜:紅藍光比例為 9∶1,有利于油麥菜生長。
(7)草莓、西紅柿:紅藍光 9∶1 對草莓、西紅柿生長最有利,并且果實飽滿且營養豐富。
(8)冬青:紅藍光按照 8∶1 的比例配置,冬青長勢最好,強壯且根系也非常發達。
(9)芽苗菜:以 6∶2∶1 的紅綠藍光配比效果最明顯。
(10)馬蹄蓮:生長情況以補照紅藍光 6∶2的比例效果最好。
(11)紅掌驕陽: 綜合分析, 紅藍光 7∶3 處理較佳, 有利于形態、根部生長以及干物質積累。
(12)鐵皮石斛:紅藍光 7∶3,其增殖效果最好;6∶4 時, 更有利于苗株光合作用和物質積累。
在我司實驗室中,生菜在 2014 年 7 月 8 日由育苗下種種植。種植環境:
● 植物上方照度:2600-2900lx(純紅藍光譜照度數值,非白光照度數值),無自然光照,完全人工照明系統,前期照射周期 6 h 開,2 h 關,每天循環 3 次;后期 14 h 開,10 h 關,每天循環2 次;
●環境溫度:28-30℃(后期空調開始添加,維持 28℃)
●相對濕度:50%-70%(后期空調打開降至 60%左右)
在三周左右時間后,單顆生菜從最初 4 個葉瓣長到 11 個,寬度9~10cm。生長高度較為良好,高度增長 80%左右。生菜基本上莖的發育較為良好,高度漲勢迅猛,如圖 3 所示。該生長速度相比較我司常規日光照明環境下生長的生菜組群,加快植物生長達 50%以上(基于葉片面積及重量得出)。
圖3 實驗室生菜種植測試樣品
另外,我司對外銷售的植物照明產品中,得到國外的測試報告如圖 4 所示,在無極植物燈照射下的植物生長情況:
圖4 相關國外測試報告
根據圖 4 的俄羅斯托木斯克國立大學生物及生物物理研究所研究報告以及宏源實驗室實踐證明,宏源無極植物燈較鈉燈植物燈加快植物生長近一倍(基于葉片面積及果實結果重量得出)。該報告是基于 LVD無極植物燈光照 200 W 與400 W 高壓鈉燈的對比試驗數據,該數據在俄羅斯托木斯克國立大學試驗了近半年時間,通過種植西紅柿等喜陽類作物得出的數據。
圖5 wifi智能控制界面
人工環境云服務系統, 如圖 5 所示是最先進的農業物聯網系統。該系統是基于現在最先進的 WIFI 無線通信技術,將各類傳感器設備(如濕度傳感器、溫度傳感器、土壤 K+離子傳感器等)監控信息反饋至軟件,并通過智能化分析,自動化操作植物工廠內需要補充的原料或環境補充的動作,如溫度偏冷則打開地暖設備;土壤過干則打開滴水管設備; CO?2; 濃度降低則自動空氣循環等等。同時整個環境具有視頻監控功能,可實時將工廠內實際情況反饋至中心軟件,以便使用者遠程分析控制。整套系統基于 B/S 架構,可通過手機、PDA、計算機等信息終端向農戶推送實時監測信息、預警信息、農技知識等,實現溫室大棚集約化、網絡化遠程管理,充分發揮物聯網技術設施在農業生產中的作用。本系統適用于各種類型的日光溫室、連棟溫室、智能溫室。
結論
本項目基于 WIFI 的無極植物燈栽培智能補光系統,采用 LVD 無極燈作為補光光源,結合遠程智能控制系統,能夠滿足植物波長光照需求,特別適合應用于光控植物設施栽培環境,可以很好地滿足市場需求。在中心軟件界面上實現“傻瓜相機”的原理,即任何家庭人員均可有效參與并實施種植農產品作物,更加貼近現代消費者的心理和生理需求。項目本身種植產品要達到國家無公害的認證標準。
實施本項目,可以改善農民靠天吃飯的窘況,幫助農民改善生產條件,可提高植物的質量、產量,同時果實類作物可縮短結果期,使其增加收入,產生顯著的經濟效益和社會效益。
本項目可以廣泛應用于植物栽培、溫室補光、植物組培、植物工廠,具有促進植物生長,調節植物形態建成,節能環保等多方面優勢,不僅可發出光波較窄的單色光,如紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、紅外等,并能根據植物不同需要任意組合,而且還是低發熱特性的冷光源,可以近距離照射植物,提高空間利用率,不僅能夠為農業植物的生長提供合理的光環境條件,減少農藥、激素等化學品的使用,確保食品安全,而且還是低能耗的綠色光源,具有廣闊的應用前景,是未來植物照明光源的重要發展趨勢。
作者:上海宏源照明電器有限公司李文鵬 沈振華 李維德