LED在设施园艺中的应用系列(五)LED在温室补光中的应用.pdf

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1、温室结构与设备更多温室技术请进入华科资源QQ群(82374837)在线交流和探讨圜LED在设施园艺中的应用系列(五)L1P,D在温室补光中的应用■杨雅婷100081)，魏灵玲，魏强，杨其长(中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所。农业部农业环境与气候变化■点开放试验室“”-一图2所示)l~(5000h～20000h)。但是万物生长靠太阳，光照是作物进行光合作用的必备要素之，。其发光效率较高，功率大，寿命光照条件的好坏直接影响作物的产量和品质。自然界中，太阳的光照度灯内的填充物中有汞，当使用的灯破损或失效抛弃时，都会对环境造成污随地理纬度、季节

2、和天气状况的不同而变化。温室内的光照度除与上述染。光谱中含有较多的远红光，发热量大，不能近距离照射作物。因素有关外，还与温室结构、管理措施及材料的透光性能等密切相关。由于温室覆盖材料、灰尘以及结构遮光等因素的影响，温室内的光照状相相一～70％其是在冬季和早对对况要比露地差得多，般仅为露地的30％，尤能能春季节，太阳高度角低，日照时间短，温室内光照度往往不能满足作物量量生长的需求，人工补光成为众多可控环境温室管理的必然选择。目前，值值一是对光照度的要求温室人工补光主要考虑三个方面要素：。以主要作物光补偿点为依据，番茄、黄瓜、辣椒的光补偿点分别为3

3、000Lx、金属卤化物灯光谱t~E／．a2000Lx和1500Lx，光饱和点为70000Lx、55000Lx和30000Lx，因图1高压钠灯光谱圉2金属卤化物灯光谱一此x～3000Lx二是，温室补光光照度般要求在作物冠层达到1000L。～LED(1ightemittingdiode对光质的要求。作物的光合作用主要利用400nm500nm的蓝紫光、，发光二极管)光源是近年来发展起来的～700nm的红橙光以及少量700nm～800nm的远红外光工光源相比，LED具有600am，温新型节能光源。与白炽灯、荧光灯和高压钠灯等人室补光一般根据作物不同显著

4、优点：，对R／B(红／蓝)和R／FR(红／远红)有特定要～2◇直流低压供电LED的正向电压通常为1．8V求。三是对光周期的要求。自然界昼夜交替。小功率彩色．5V，、周而复始的现象形成了光大功率LED的正向电压通常为3V～4V全电压周期，作物在漫长的进化过程中适应了这种明暗变化。但是，在冬至前，远小于安。后或连阴天时，光照时间往往不能满足作物生长发育需求，需要人工补◇节能。钠灯和金属卤化物灯是气体放电发光灯，靠加热升温使金光来增加光照时间。近年来，温室人工补光已经成为设施园艺生产的重属元素蒸气放电而发光。LED是固体发光光源，不需要加热就能发光，

5、是要手段一，各种人工光源也得到了快速发展。种冷光源，因此其减少了消耗在加热上的电量。◇单色光源，发光效率高。LED可发射单色光，其半波宽大多为1温室补光常用光源及其特征±20am，可以精确地为植物提供所需要的光谱，而不浪费电能发出黄目前，常用的温室人工补光光源主要有荧光灯、高压钠灯、低压钠光、绿光等植物不需要的光谱。灯、金属卤化物灯等。近年来，随着大功率LED的研制成功，新型节能光◇体积小、应用灵活。可设计出轻薄短小的灯具，应用空间大。源LED也引起了广泛关注。◇环保。LED是固体发光光源，不含汞等有害物质，在安装使用中不普通荧光灯提供较多的绿

6、光，约为50％，其余部分大多为红、蓝会造成污染，其废弃物也可以回收。LED光源是环保的绿色光源。光，又分别约占总光谱的25％，远红色光谱比例很低。荧光灯发光效率◇寿命长。LED是固体光源，内部不存在松动部分，没有玻璃、灯较高，寿命长(约12000h)，但是功率较小(目前常用有28W和36W丝等易损和易烧部件，机械强度大，耐振动，耐冲击，寿命可达50000h两种)一，满足定光照度所需灯具多。由于含有很多的绿光，容易造成以上。作物徒长。目前常用于植物组培。LED光源的明显优势已经引起荷兰、日本、美国等国学者的关注，尤钠灯是汞和钠蒸气发光的气体发光光

7、源，分为低压钠灯和高压钠灯两其是近年来大功率LED的研发成功，为LED在温室补光应用奠定了基础。种。低压钠灯出现较早，钠蒸气压不超过几个帕，其发光光谱集中在589nm的黄色光，通常只能与其他光源配合使用。发光效率高达200Im／W，寿命2温室补光LED光源类型及结构长(约9000h)压钠灯标准工作钠蒸气压约为10kPa一。高，发光光谱中有常用的LED温室补光光源主要有两种形式，种是垂直照射的点光源较多的红橙光和较少的蓝绿光(如图1所示)。发光效率较高一，功率大，式，种是穿插于植株之间进行侧面照射的带光源式。目前，LED光源用寿命长(约12000

8、h)，目前在温室补光中使用较多。但由于高压钠灯是于温室人工补光尚处于试验阶段。热光源，表面温度高，发热量较大，不能近距离照射作物。2．1点光源式金属卤