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    LED植物照明幾個常見誤區

    :2018-08-23    :333

     無論從節能效果還是光的可選擇性以及光的配合方面,半導體照明已顯示出巨大的優勢。然而從這兩年的快速發展中也看到很多光的設計以及應用 上存在的一些誤區,主要有以下幾個方面的體現。 

    1、只要把一定波長的紅、藍芯片按照一定的比例進行組合就可以運用到植物的培養中去,比如紅藍比為4:1,6:1,9:1等等。

    2、只要是白光的燈就可以代替太陽的光照,比如日本廣泛使用的三基色白光燈管等等,這些光譜的使用對于植物的生長是有一定的作用,但是效果不如LED做出的光源好。 

    3、只要是把光照的一個重要參數 PPFD(光量子通量密度)達到某一個指標就可以了,比如 PPFD大于200 μmol·m-2·s-1,但是在使用這個指標的時候一定要注意是陰生植物還是陽生植物,要去查詢或者找到這些植物的光補償飽點,又叫光補償點。在實際的應用中經常會出現苗被燒傷或者枯萎的情況,因此在此參數的設計上一定要根據植物種類、生長的環境和條件來進行有針對性地設計。 

    關于第1個方面,在引言部分中已經介紹,對于植物生長所需要的光譜應該是一個有一定分布寬度的連續譜,使用光譜很窄(如圖3(a))的紅、藍兩個特定波長芯片制成的光源很顯然是不合適的,在實驗中發現,植物會發生偏黃,葉莖很輕,葉莖很單薄等等現象。

    對于前些年被普遍使用的以三基色為主的熒光燈管,雖然合成了白色,但其紅、綠、藍 光譜都是分立的(如圖3(b)),而且光譜的寬度很窄,下面連續部分的光譜強度相對比較弱,同時功率相對于LED等而言還是偏大的,1.5~3倍的能耗。 因此,在使用效果上是不如LED燈的。

    QQ截圖20180322154740.jpg

    如圖: 紅藍芯片LED植物燈和三基色熒光燈光譜

    PPFD即光量子通量密度,它是指在光合作用中光的有效輻射光通量密度,表示單位時間、單位面積上在400~700 nm波長范圍內入射到植物葉莖上的光量子總數。其單位是μE·m-2·s-1(μmol·m-2·s-1)。而光合有效輻射(PAR)是指波長在400~700 nm范圍內 的太陽總輻射。它既可用光量子來表示,也可用輻射能量來表示。

    以往使用的照度計所反應的光強是亮度,但由于植物生長的光譜因其光源離植物的高度、光的覆蓋面以及光線能否通過葉片等而發生變化等,因此在研究光合作用時作為光強的指標是不夠確切的,現大多采用PAR。

    一般陽性植物PPFD> 50 μmol·m-2·s-1即可啟動光合作用機制;而陰生植物 PPFD僅需20 μmol·m-2·s-1。所以選購LED植物燈時,可根據這一參考值和自己栽種的植物類型來選購LED 植物燈的數量。比如,單顆LED植物燈泡PPFD若為 20 μmol·m-2·s-1,則若種植陽性植物需要3顆以上的 LED植物燈泡。




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