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植物照明的光谱配比难题如何解
更新时间:2017-11-15 14:07   作者:本站编辑  浏览:

    植物工厂里,植物在蓬勃生长:他们的叶绿素在忙着光合作用,类胡萝卜素从旁协助,光敏素在努力伸直下胚轴“钩”、调节茎叶生长……植物的这些色素在其生长发育过程中起到了至关重要的作用。

  据了解,植物种类不同,所含的色素也不一样,而不同的色素分子吸收不同的波长,例如叶绿素主要受红光和蓝紫光影响,隐花色素与向光素主要受蓝光影响等。色素分子的这个特性,要求企业在光谱配比时需要有更强的针对性,根据植物的种类及生长需要制定相应的光配方。

  不同植物种类对光谱的要求不同

  植物色素对光的波长要求不同,单一的光谱控制显然不能完全满足各类植物的生长需要。但囿于时间,资源等因素,现在无法为各种植物一一匹配完美的光谱,幸运的是光谱的配比是有规律可循的。

  Luminus(朗明纳斯)中国区市场总监朱明认为,针对植物生长的不同阶段,有一些基础光谱配比可以满足不同植物种类的生长需要,比如植物生长和开花阶段,通常可以使用1:3:1或1:4:1(450nm:660nm:730nm)的光配方。而对于绿叶蔬菜(例如生菜)来说,简单的450nm:660nm组合(1:4或更多)就已足够。针对全球种植的开花植物,他认为配光时可以考虑将白光也加入其中。

  “要求很高,需要精确优化的通常可以采用可调节光谱的智能植物灯或者对光源进行谱图精准匹配。”易美芯光(北京)科技有限公司研发工程师罗铁对光谱配比方法进行了补充。

  近年植物照明讨论热度高居不下,大量企业涌入,各种植物生长灯层出不穷。我国在LED植物照明技术的起步较晚,核心技术掌握不够,光生物学规律及LED光源装置和照明智能控制系统产业化存在不少障碍,高精确度的光谱配对方法还需进一步研究推广。

  “对植物生长影响较大的光照条件既有光谱配比、还有光照强度和光照时间等,需要综合考虑。”罗铁最后说道。诚然,植物生长要素除了光,温度、水、空气等也缺一不可,但光要素的解决,无疑是重中之重。

  植物的不同部位对光谱的要求不同

  鸿利智汇高级工程师张强认为在光谱配比时,除了注意植物种类的区分,还应该考虑植物不同部位对光的要求,例如根、茎、叶等部位。

  植物生长时缺少蓝光会不利于根部的发育。如果人们需要的是叶类植物,缺少蓝光虽然会导致根部发育不良,但叶子在光的作用下仍会生长,只是这棵植物就会出现“营养不良”的样子;如果需要的是根茎类植物,光谱配比时缺少蓝光则是致命的。

  另外,在红色段光谱的选择上,根茎类植物要更多的补充红光以及适当补充红外光。如果红外光照射过量,植物的根茎就会长得比较细。

  LED封装体积小,波长种类多,在植物照明应用可以发挥完全之优势,依不同植物种类、目的与需求,设计成各种样式的光源,满足不同植栽技术,除光谱配比调整容易外,透过LED数量或是电控设计,光照强度和总光量也能精准控制。加上发光效率高(省电),操作寿命长,这些都是传统灯具所缺乏的。

  如今越来越多不同种类的植物被迁进植物工厂,常见的除了蔬菜瓜果、花卉等还有各种药材。植物种类的增多为企业的光谱配比工作带来更大挑战,同时为光谱配比研究工作的进步带来良好机遇。掌握核心技术,配比出满足不同植物生长的光谱是企业在这场植物照明抢滩战中的制胜法宝。


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