光照是农业生产重要环境因子,光照条件的好坏直接决定着很多领域生物的生长发育速率和品质高低。随着LED技术的发展,美国、日本、韩国等国纷纷将LED农业照明应用作为重要的发展方向,积极布局。
国内的研究尚处于起步阶段,但市场前景广阔,为了了推动农业照明向着节能、高效的方向发展,9月16日至17日,由中国照明学会电光源专业委员会、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所联合主办、中国之光网承办的届全国现代农业照明及智能控制技术研讨会在北京召开。会议围绕着电光源产品在现代农业生产的应用、光环境对设施栽培作物生长和品质的影响、LED光质生物学及其植物工厂应用、温室补光等内容进行了探讨,来自复旦、浙大、南京农业大学、华南农业大学等照明和农业专家、学者,欧司朗、上海亚明等知名企业代表就化学农业的困境和LED物理农业的前景等进行了主题演讲。会议共吸引了近百名业内学者、企业代表出席参与。
会议首先由中国照明学会电光源专业委员会领导和中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所领导致辞,报告了农业照明发展现状,据中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所杨其长主任主人的介绍,研究所关注的三个重点是现代农业、照明、控制!随后,杨其长主任报告了《LED在现代农业中的应用》,表示人工控光对植物生长有很多作用,植物组培有可能是人工光源、LED照明应用的地方,LED可根据植物需求组合成不同光谱。来自欧司朗的陈文成博士介绍了“LED应用于植物生长照明的优势、挑战和趋势探讨”,分享了欧司朗在农业照明的深入研究和专用产品,并列举了在丹麦、德国、芬兰多个案例,提出了多项技术挑战。
上海亚明照明的倪新达总监介绍的“落光匀度和落光效率”课题以谊文补光理论开头,每种作物有不同的补光技术、不同阶段方法也不同、补光还可以调节果实和花瓣的品质。据倪总介绍,落光匀度是指和目标照度相差小于允许范围的面积占总面积的百分比;落光效率是指落到目标面的有效光和灯具发出的有效光之比。报告中还介绍了切菊、圣诞红等种植案例。
复旦大学的刘木清教授的“LED控制技术”报告中认为LED最本质的特点就是:体积小、窄光谱、容易控制,得到了很多与会人士的认可。他认为LED在农业方面大有的可为,因为LED体积小配光容易、窄光谱高效能、快速开关,配合控制技术,具有无限灵活性,对于农业照明来说总有一款适合。唐山宜能电光源代表介绍了“无极硫灯在植物(草莓)生产上的光应用研究”,实操显示用了无极硫灯照过后的果实颜色更鲜亮、甜度更高。LED灯更适用于植物育苗期生长、金属卤化物灯适于茎叶生长阶段、高压钠灯适于植物开花和结果阶段。浙江大学的周泓教授介绍的“基于LED的植物组培智能化控制系统”中分享了铁皮石斛这一位列九大仙草之首的培育中用LED照明的实验成果,作用明显。 南京农业大学的崔瑾教授带来的“光环境对设施栽培作物生长和品质的影响”报告也很精彩。
第二天的议题由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所刘文科研究员带来,演讲课题是“LED光质生物学及其植物工厂应用”,红蓝组合光质可替代连续全光谱进行植物栽培。华南农业大学刘厚诚教授的“园艺作物温室补光及思考”和武汉职业技术学院丁有生教授介绍的“植物栽培用金卤灯紫外触发器设计”都显示了我国高校学员对植物照明的研究进展。
报告全部结束后,主办方还组织参会人员参观了中国农业科学院的国家农业科技展示园,展示中的“垂直农业”吸引了很多人,农业照明可促进多层养殖,前景广阔、大有可为。人工光源技术能替代或补充自然光进行作物的高效生产,目前,在植物生产领域应用最多的光源有高压钠灯、金属卤化物灯、荧光灯和LED等。近年来,新型节能光源LED发展迅速,而且红、蓝光LED组合后,还能形成与植物光合作用与形态建成基本吻合的光谱。是目前能源利用效率的光源,已成功应用于植物组培、植物工厂和温室补光等领域。
会中,很多报告都辅以数个实操案例,用数据和实际经验做对比,体现了植物照明的前景及遇到的问题。LED农业照明是提高我国农业效率的佳径,但是光源产品缺乏、光源产品及其控制装置价格高、需要独特的使用操作规程、植物光质生物学末清楚都是LED农用光源应用的不足。研究农业照明能推动物理农业的发展,提供更安全的食品。农业照明中成本、技术和产业都是限制因素,我国的农业照明还处于起步阶段,但市场增长迅速,国际研究速度也很快,中国作为照明和农业大国应对其给予充分重视。更多详情,请继续关注中国之光网近期即将推出的相关专题。