LED植物照明未来发展趋势如何?
6.LED和传统光源金属卤化物灯(HID)在植物照明的优缺点是什么?陶瓷灯在国内外植物照明市场的发展趋势怎么样?
雷霆:高压钠灯在农用生产上用了很长时间,LED才刚开始运用,但作为普通照明来讲,目前LED市场占有率越来越高,很多传统灯具被LED取代了,这是科技发展的必然趋势。但金属卤化物灯的光谱输出比较固定,很难控制光谱的变化,所以适合某些特定植物的生长,目前西红柿种植上金属卤化物灯应用非常广泛,但如果做植物工厂, LED比它好用得多,它的光谱更适合。不过目前LED的QE值跟金属卤化物灯对比,LED没有明显优势。
方炜: HID比较难应用在垂直农场,一是它的热,另一个是它的体积。在温室里面,HID也很难跟高压钠灯竞争,因为光谱的倾向不太一样,全世界温室人工补光基本上都是高压钠灯,LED早期应用在温室里面的是荷兰人,想取代高压钠灯,但后来发现不可行,高压钠灯在温室装很高,大概4、5米的高度,一个灯涵盖下面很大面积的植物,LED安装在这个高下面光会少很多,所以目前荷兰使用两者结合的方式,头灯用高压钠灯,植物跟植物间距15、20公分使用可调节高度的LED,,专门去照结果上方的叶片,两者结合效果非常好,而且LED基本上只要红光就够了。
7.水培蔬菜跟植物工厂有什么区别,植物工厂蔬菜里面会不会有昆虫生长?
蒋晶晶:无论是大棚温室还是室内全人工光工厂,都会长虫。关键在于怎么控制,大棚温室是一个半人工控制环境的,开关门状态没有进行很好管理的话,就会有虫子进来,通常空间很大也有虫子进来。植物工厂管理和温室大棚管理严格条件不是一个级别,我们进植物工厂,人的毛发都要进行保护,另外植物工厂的空气、水都是经过净化或者过滤的,如果严格按照植物工厂的管理模式,长虫的概率非常低,所以植物工厂不允许使用杀虫药。在温室大棚,我们只能尽量去降低它的污染比例,通过营养液进行水培是其中一个方法。
在光质不同的基础上,怎么样保证它的光通量密度?另外,怎么去确保它是在同样的光强度中。比如红蓝两种不同光源组合成同样功率,而且蓝光芯片与红光芯片电压芯片不太一样,不同的数量好像代表不同的光强度,就是PPF是不一样的,因为光着通量跟植物叶绿素A和B有关系。
陈光彩:即使是同样的PPF,每瓦类似光效的概念,不同的光谱做出来对植物生长的影响肯定也是不同的,现在很多市面上卖的灯具,很多就是以PPF每瓦衡量性能,我觉得这个是不全面的,因为他并没有包含光谱。有效的PPF对植物增长光谱非常重要。
我们都知道,在灯具设计的时候,任何一个灯照下来的光斑要实现完全均匀是很难的,只能在灯具生产的阶段通过光学设计实现,尽可能把光做得更均匀,比如针对中功率的一些线性灯做得很不错,如果你是要在大棚里补光,就需要更加精准的光学设计。
8.在进行植物照明研究时,在同样的PPFD下进行的光试验,和在不同的的PPFD下进行的,是否会导致最终的试验结果不同?
方炜:PPFD一样的情况比较光谱,如果PPFD有高有低,光谱不同,研究成果基本就没有说服力。不过这要看研究的方向,如果是PPFD一样,光谱不同,这就是做光谱的研究;也有的研究是PPFD不一样,而是能耗一样,相同的灯正常使用,比如每根20瓦的灯点亮5根,通过摆放高度的调整,比较的是栽培力度的不同,这些都要整体一起考量。
我觉得有几个指标可以用来衡量植物工厂整体的效能,第一个是灯安装完以后去量,量的指标跟PPFD除以瓦的指标就是光源本身的指标。光源耗电产生多少光子,需要测量栽培面的PPFD,用PPFD单位来做指标衡量装完后的状况。
还有一个指标叫电力产能,从蔬菜播种发芽到种出成品,算上总的蔬菜种植量,除以耗电量,这个指标可以衡量能源产能,即每度电能种植多少蔬菜。
最后一个指标是光子的产能,通过不同光谱相同的光子数,看植物生长表现,马上可以判别优劣。
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