led光源在植物工厂中的应用

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1、LED光源在植物工厂中的应用　　摘要LED光源作为第四代新型半导体固态冷光源，具有光质纯、光效高、波长类型丰富、光强与光质可调控及节能、环保、寿命长等优点，在人工光植物工厂光环境调控和太阳光植物工厂人工补光方面具有广泛的应用前景。文章阐述了植物工厂和LED光源的特性及优点，介绍了LED光源在植物工厂补光、光环境调控中的应用，并对LED光源在植物工厂中的应用前景进行了展望。　　关键词LED光源；植物工厂；光环境调控　　中图分类号S123文献标识码A文章编号1007-5739（2016）06-0161-02　　CurrentStatusandDevelopmen

2、talTrendsofLEDlightsourceUtilizationinPlantFactory　　XUYuan-yuan1QINYi2LVMan-fang2LIUXu-qing1WEISu-jie1YANGMei1*　　（1CollegeofForestry，GuangxiUniversity，NanningGuangxi530004；2GuangxiState-ownedWeiduForestFarm）　　AbstractLEDlightsourceasthefourthgenerationofnewtypesemiconductorsolidsta

3、tecoldlightsource，withtheadvantagesofpurelightquality，highefficiency，richwavelength，lightintensityandlightqualityarecontrollingandenergy10saving，environmentalprotection，andsoon.TheseadvantagesmakeLEDlightsourcehaveawideapplicationprospectinartificiallightplantfactoryambientlightreg

4、ulationandsolarplantfactoryofartificiallightingin.Theadvantagesandcharacteristicsofplantfactoryandlight-emittingdiodeweredescribed，theapplicationoflightfillandlightenvironmentregulationinplantfactorywereintroduced，andtheapplicationofLEDlightsourceinplantfactorywasprospected.　　Keywo

5、rdsLEDlightsource；plantfactory；lightenvironmentregulation10　　随着人们对农产品需求的日益增加，人们的环境意识薄弱使得环境污染不断加重，气候灾害频发，使得农业资源减少，农田生态系统的生产性能与稳定性下降，严重影响其可持续发展[1]，设施农业的出现为解决此类问题提供了途径。植物工厂是设施农业的最高级发展阶段，它很好地将现代工业、生物科技、营养液栽培和信息技术等相结合，对设施内环境因子实施高精度控制，具有全封闭、对周围环境要求低，缩短植物收获期，节水节肥、无农药生产、不向外排放废物等优点[2]，单位土地利

6、用效率是露地生产的40～108倍，智能化人工光源及其光环境调控对其生产效率起到决定性作用[3]。植物工厂的能耗成本通常占总运行费用的50%～60%，将LED光源运用于植物工厂可以降低运行成本，随着半导体光源技术的发展，LED光源品质不断提高、价格逐渐下降，LED将逐渐取代荧光灯作为密闭式植物工厂中的人工光源[4-5]，这很好地解决了植物工厂的能耗问题。早在20世纪50年代，美国就提出了植物工厂这一概念，并在70年代使其商业化，随后日本研究者也逐渐对植物工厂进行研发[6]。我国对植物工厂方面的研究起步较晚，研究相对滞后。本文在前人研究的基础上对植物工厂的概念及

7、特点进行了阐述，介绍了LED光源的特点及其在植物工厂补光、光环境调控中的应用，并对LED光源在植物工厂中的应用前景进行了展望。　　1植物工厂的概念及特点　　植物工厂是一种实现植物周年、立体连续生产的高效系统，设施内的温度、湿度、CO2浓度、气流、光照和营养液组分等环境因子均由计算机实施高精度控制，不受或很少受自然条件制约[7]。根据光照来源不同，植物工厂可分为人工光植物工厂和太阳光植物工厂。人工光植物工厂采用人工光源与营养液栽培，栽培条件完全密闭，不受外界气候条件影响，植物可进行周年生产；太阳光植物工厂光源为太阳光或短期人工补光，采用营养液栽培，栽培条件半密

8、闭，植物可周年生产[8]。目前，植物工厂可应用于反季