LED在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應用

張聰

[摘 要] LED燈是近年來發(fā)展的新型光源，由于其光源對農(nóng)業(yè)植物生長過程中的各種促進作用，所以目前LED光源已經(jīng)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化照明領域中得到了廣泛的應用。

[關 鍵 詞] LED光源；農(nóng)業(yè)；照明；植物

[中圖分類號] TN212 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）02-0184-01

LED是一種近年來發(fā)展比較迅速的新型固態(tài)光源，目前在社會上很多的領域得到了廣泛應用，特別是在我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的照明領域廣泛應用，由于各種農(nóng)作物的生長與光源的能量、光源的光照強度和光照的時間有著非常重要的關系，通過適合植物所需光譜的LED燈照射，不僅可以促進其生長，還可以提高農(nóng)作物的品質(zhì)。

一、LED作為光源的特點及在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展

LED光源的優(yōu)點非常多，其主要表現(xiàn)在光源質(zhì)優(yōu)、經(jīng)久耐用，并且節(jié)約能源，同時光源調(diào)節(jié)上范圍比較大，并且LED燈能抗高溫、工作中防潮防水、防漏電。LED光源的燈頭和普通的一致。互換性好，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，目前最新的LED光源技術(shù)已經(jīng)大量應用在LED日光上，節(jié)能方面是普通日光燈所不能比的，實驗發(fā)現(xiàn)30W的LED日光燈光強相當于90W的日光燈管。在工作壽命上相比延長10倍以上，使用中幾乎不用維護，不需要定期更換燈管、鎮(zhèn)流器等附件。另外，我國目前是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國。農(nóng)業(yè)在我國的地位重要性不言而喻，當前我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展中也有很多挑戰(zhàn)，比如空氣的污染、日照光照量的減小等因素對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響是非常顯著的，所以應該深刻地意識到，伴隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)中農(nóng)作物生長過程中照明的需求在不斷擴大，因此，對原來傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的照明環(huán)節(jié)也提出了新的挑戰(zhàn)，原有的照明環(huán)節(jié)已不能滿足農(nóng)業(yè)的需要。LED作為目前新的光源，光量的大小可以調(diào)節(jié)，同時具有發(fā)光效率高、能耗少、壽命長、反應速度快、體積小、綠色環(huán)保等優(yōu)點，所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的植物培養(yǎng)室等是一種非常適合的人工光源。把這種效率高的光源系統(tǒng)應用到農(nóng)業(yè)農(nóng)作物的大棚、溫室等設施上，首先可以解決目前隨著氣候變化導致日照量不足而引起農(nóng)作物質(zhì)量和口感下降的弊端，其次還可使農(nóng)作物的生長季節(jié)實現(xiàn)可控，從而可以做到農(nóng)作物反季節(jié)培植的目的。

由以上的分析可知，LED的光源在農(nóng)業(yè)中的應用將會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面帶來一場革命，LED光源還可以在農(nóng)作物生長某些比較艱苦的地帶比如荒漠、甚至城市高樓中使用，促使農(nóng)作物的生產(chǎn)，是解決目前人口增多、資源緊缺、環(huán)境惡化等問題的有效技術(shù)手段。

二、LED光源對農(nóng)業(yè)植物的作用

（一）LED燈光線對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中植物的作用

我們都知道植物生長離不開光合作用，而研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)光線對植物光合作用的影響卻是不同的，植物光合過程中需要光的參與，研究發(fā)現(xiàn)藍色（470 nm）和紅色（630 nm）的LED，剛好可以為我們提供植物所需的光線，目前市場的LED燈光源，就是一種比較理想的選擇，紅藍相互組合的植物燈可以呈現(xiàn)粉紅色。藍色光促進植物葉子生長，紅色的光對植物開花結(jié)果和延長花期效果明顯。所以可以用植物燈對其補充照射替代陽光進行光合作用。LED植物生長燈還能用于陰雨天氣給植物補充光源。

（二）光照強度和光照時間對農(nóng)業(yè)植物的作用

我們都知道，植物在進行光合作用時也在進行呼吸作用，光照量對植物的光合作用非常重要，沒有光照植物無法生長，光照中光合作用下產(chǎn)生糖類為植物呼吸提供了能量，因此加強植物生長期間的光照，可使植物更好地生長。光照強度和光照時間對植物的生長發(fā)育影響很大，它直接影響植物光合作用的強弱。

光照的強度與植物的光合作用在一定的范圍內(nèi)有一定關系，光照強度如果增加，植物光合作用的強度也相應增加。但是，不能理解為光照強度越高越好，因為過高時，會引起植物的葉綠素分解，反而會造成光合作用減弱或停止；相反，光照強度弱時，光合過程中植物產(chǎn)生的有機物質(zhì)比消耗的還少，會導致植物停止生長。所以我們可以看到植物對光周期反應的不同，所以植物需要光照的時間也是不同的。

（三）光的周期對農(nóng)業(yè)植物的作用

植物如果每天光照時間超過14小時才能形成花芽，日光照時間越長，植物開花早，我們把這種特性的植物即稱為長日照植物；短日照植物是指在暗期長的連續(xù)黑暗下的光周期時，花芽才能形成或促進花芽形成的植物；有一類植物只要其他的條件都基本合適，則不論是什么日照條件下都能開花，這類植物稱為日中性植物。由此可見，LED在農(nóng)業(yè)中照明時間上的可控性，就能根據(jù)植物的日照時長而有針對性地選擇補光照明。

三、LED光源在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展

目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中我國在LED植物照明的應用，主要目的是為各種農(nóng)作物在生長的過程中進行補光、植物的室溫培養(yǎng)及各種植物工廠等方面的應用?，F(xiàn)階段LED燈的大棚溫室補光的主要目的是為反季節(jié)植物的生長補充其光照能量，從而保證農(nóng)作物生長周期和品質(zhì)。其中比如常見的植物工廠可以大量地在我國農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中合理地運用現(xiàn)代化的管理與技術(shù)，以提高其工作上的效益和效率，農(nóng)業(yè)中LED光源用在農(nóng)業(yè)上面可以為各種植物的生長過程提供光照，具有方便、快捷、環(huán)保、成本低的特點，所以對各種農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、園藝的花卉等生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)有積極的促進作用。所以說我國迅速發(fā)展的農(nóng)業(yè)中LED照明的技術(shù)及現(xiàn)代化種植模式的需求，更需要以后不斷拓展LED照明的應用范圍。

參考文獻：

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