LED作為農(nóng)業(yè)照明光源可廣泛應(yīng)用于植物栽培、溫室補光、植物工廠,并具有促進植物生長、調(diào)節(jié)植物形態(tài)與節(jié)能環(huán)保等多方面優(yōu)勢。LED農(nóng)業(yè)照明產(chǎn)品相比于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)照明產(chǎn)品有高效、節(jié)能、可發(fā)出動植物需要的特定波長等明顯優(yōu)勢,有很大的發(fā)展空間。
隨著城市化進程帶來的城市人口激增、蔬菜供應(yīng)需求增大,土地資源不斷減少等問題,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式引發(fā)的環(huán)境負擔不斷增加,在傳統(tǒng)種植方式之外尋求突破顯得愈發(fā)重要。而植物照明的方式擁有不可比擬的眾多優(yōu)勢,通過集約化的種植方式,突破地理環(huán)境限制,能夠更大程度上節(jié)約資源,是未來發(fā)展的大勢所趨。“十三五”期間預(yù)計將新增光源產(chǎn)值上千億元。當前,圍繞LED光源在生物農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研發(fā)極為活躍,生物農(nóng)業(yè)光照技術(shù)有很大的發(fā)展空間。
近日,第十五屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇(SSLCHINA 2018)暨2018國際第三代半導(dǎo)體論壇(IFWS 2018)在深圳會展中心舉行。本屆論壇由國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CSA)、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(CASA)、深圳市龍華區(qū)人民政府主辦,深圳市龍華區(qū)經(jīng)濟促進局、深圳市龍華區(qū)科技創(chuàng)新局、深圳第三代半導(dǎo)體研究院、北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進中心有限公司承辦。
期間,SSLCHINA 2018之“生物農(nóng)業(yè)光照技術(shù)”分會如期舉行,行業(yè)大咖如約而至,來自農(nóng)業(yè)、照明等生物農(nóng)業(yè)光照不同領(lǐng)域的國內(nèi)外同行專家,全方位,多角度權(quán)威解讀農(nóng)業(yè)生物光照的最新進展。
日本植物工廠研究會會長古在豐樹,英國諾丁漢特倫特大學(xué)教授陸春貴,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授賀冬仙,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授劉厚誠,中科院海洋所教授李賢,浙江大學(xué)教授、杭州朗拓生物科技有限公司董事長泮進明,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授鄭煒超,易美芯光(北京)科技有限公司副總經(jīng)理孫國喜,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所張彤等中外專家?guī)砭蕡蟾妫⒎窒砀髯缘淖钚卵芯砍晒V袊r(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所主任,研究員楊其長、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院教授賀冬仙共同主持了本屆分會。
作為LED在農(nóng)業(yè)光照領(lǐng)域較早的應(yīng)用,LED植物工廠發(fā)展迅速。日本植物工廠研究會會長古在豐樹做了精彩報告,分享了LED植物工廠的挑戰(zhàn)。
世界農(nóng)業(yè)正在向可持續(xù)性和資源利用效率創(chuàng)新驅(qū)動的新技術(shù)范式過渡。通過持續(xù)的“智能”、“綠色”和“增長”革命以及市場的新需求,這種新模式的發(fā)展得以實現(xiàn)。英國諾丁漢特倫特大學(xué)教授陸春貴帶來了智能綠色增長 - 發(fā)光二極管(LED)燈可調(diào)節(jié)植物生長和質(zhì)量的報告。分享了復(fù)雜的光敏系統(tǒng)通過共同調(diào)節(jié)基因表達來控制發(fā)育,以響應(yīng)光譜質(zhì)量、強度、持續(xù)時間和方向等的研究成果,并分享了分析研究最大化產(chǎn)量和質(zhì)量所需的優(yōu)化波長組等研究成果。
除了植物工廠,針對LED在具體動植物生長培養(yǎng)中作用的研究也一直在進行,專家們從不同角度分享了各自的研究成果。
對于植物工廠中植物的培養(yǎng),合適的光環(huán)境非常重要。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授賀冬仙做了植物工廠水培生菜育苗的LED光環(huán)境調(diào)控的報告。
人工光培育植物,植物營養(yǎng)品質(zhì)的保證是人們非常關(guān)注的方向。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授劉厚誠分享采后UV-A和藍光處理對櫻桃番茄果實營養(yǎng)品質(zhì)和抗氧化活性維持影響的研究成果。
LED的應(yīng)用早已不限于植物,對魚類影響的研究也在繼續(xù),中科院海洋所教授李賢做了LED光對海水魚類生長和代謝的影響的報告。
家禽對光環(huán)境非常敏感,根據(jù)種雞、種蛋和肉雞/蛋雞等的不同需求來設(shè)計一體化LED光照測試是新的趨勢。浙江大學(xué)教授、杭州朗拓生物科技有限公司董事長泮進明分享了種雞、種蛋和肉雞/蛋雞一體化LED光照策略,他表示通過實驗室和中式系統(tǒng)的大量研究獲得了優(yōu)化策略,提高了健康水平和生產(chǎn)性能,相關(guān)產(chǎn)品已在很多養(yǎng)殖企業(yè)應(yīng)用。
禽類具有優(yōu)越的視覺機能,其可見光譜范圍比人類(380-760nm)廣,而且敏感度較高。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授鄭煒超帶來了基于4種LED光源的雛雞光照偏好性研究,分享了相關(guān)研究成果,他表示,禽類對色彩的感知和人類的明顯不同,禽類和人類對不同光源理論照度感知存在差異。為提高家禽生產(chǎn)性能,應(yīng)該考慮家禽的實際感知照度,從而科學(xué)地設(shè)置光照條件和合理的評估家禽光照環(huán)境。
隨著今年來LED光源光效的提高和成本的下降,LED光源已經(jīng)被應(yīng)用于室內(nèi)城市照明和垂直農(nóng)場。易美芯光(北京)科技有限公司副總經(jīng)理孫國喜分享了園藝照明LED的兩種光譜工程實現(xiàn)方式比較,介紹了LED光源當前在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用情況,分析對比了植物照明LED光源的兩種主要實現(xiàn)方式和適用場景。
純?nèi)斯す庠聪虏煌庹諏χ参锷L會產(chǎn)生怎樣的影響的研究一直在進行。中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所張彤分享了光照周期和光質(zhì)對番茄幼苗生理特性的影響,結(jié)合具體的研究實踐和研究數(shù)據(jù),她表示研究表明,純?nèi)斯す庠聪拢ㄇ嗨亍⑷~綠素a、葉綠素b含量隨光照時間的增加而降低。此外,延長光照可降低幼苗可溶性糖含量,促進淀粉的形成及累積,利于提高超氧化物歧化酶的活性,提高細胞代謝活力。