植物補(bǔ)光燈是依照植物生長的自然規(guī)律,根據(jù)植物利用太陽光進(jìn)行光合作用的原理,使用燈光代替太陽光來提供植物生長發(fā)育所需光源的一種燈具。
中文名稱
植物補(bǔ)光燈
學(xué)科
植物學(xué)
獲獎
2005年國家重點新產(chǎn)品
補(bǔ)光必要性
光照與作物的生長有密切的關(guān)系。最大限度的捕捉光能,充分發(fā)揮植物光合作用的潛力,將直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益。近年來由于市場需求的推動,普遍采用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)花卉、瓜果、蔬菜等,由于冬春兩季日照時間短,作物生長緩慢,產(chǎn)量低,因此急需進(jìn)行補(bǔ)光;中國北方大部分地處亞洲東部,屬溫帶季風(fēng)型氣候。在冬春季節(jié)受西伯利亞冷空氣南下的影響,有時由于冷暖氣流的交匯融合而形成雨雪。出現(xiàn)少則1—3 天的低溫寡照,多則7 至8 天連陰寡照天氣。據(jù)近50年來北京地區(qū)資料統(tǒng)計,這種長期連陰寡照的天氣出現(xiàn)幾率為20%左右,近10年來為40%,近3年出現(xiàn)2次,為60% 以上。這就是說北京冬春連陰寡照災(zāi)害呈日趨嚴(yán)重之勢,已成為冬春季保護(hù)地生產(chǎn)的重大災(zāi)害性天氣。直接威脅以日光溫室為代表的保護(hù)地生產(chǎn),其表現(xiàn)為:
(1) 光照強(qiáng)度低于其補(bǔ)償點時有機(jī)物質(zhì)的消耗多于積累,植株干質(zhì)量下降,甚至死亡。即使在弱光的條件下植株的生長也表現(xiàn)衰弱、出現(xiàn)徒長現(xiàn)象。
作物種類溫室茄子倌溪蜜柑福羅斯特臍橙紅豆杉中育一號西瓜黃瓜桃扁桃
光補(bǔ)償點20-7020-406580-150120202355
(2) 影響開花結(jié)果。茄果類、瓜類蔬菜對光照時間與強(qiáng)度都有一定的要求,如西瓜光照時間少于11小時則幼果全部脫落。對光照強(qiáng)度要求中等的蔬菜如豌豆、菜豆、芹菜、蘿卜、蔥等。對光照強(qiáng)度要求較弱的蔬菜如萵苣、菠菜、茼蒿、姜等這類蔬菜要求光強(qiáng)較低。在北京地區(qū)日光溫室內(nèi)生產(chǎn)茄果類蔬菜,即使在晴天情況下,由于有塑料棚幕的削減作用其光照強(qiáng)度也不能達(dá)到光飽和點,但可達(dá)到光補(bǔ)償點以上(這也是日光溫室生產(chǎn)的茄果類蔬菜味道偏淡的原因)。若在多云和陰天情況下,光照則更顯不足,光照強(qiáng)度不夠,光照時間又短,達(dá)不到補(bǔ)償點。因而出現(xiàn)光合效率急劇下降,干物質(zhì)積累迅速減少,病害快速增加的情況,損失已成定局。
(3) 對連陰寡照災(zāi)害程度的劃分, 根據(jù)研究和生產(chǎn)實踐的總結(jié),一般我們將災(zāi)害劃分為3級。1。輕級:連續(xù)3 天無日照; 或連陰4 天中有3 天無日照,此時黃瓜、番茄、大椒等疫病、霜霉病開始出現(xiàn)。2。中級:連續(xù)4—7 天無日照;或日照時數(shù)<3 h連續(xù)7 天以上;或1月內(nèi)出現(xiàn)2次輕級寡照,此時黃瓜、番茄、大椒等病害普遍發(fā)生,但通過藥劑防治等措施尚可控制。3。重級連續(xù)陰天≥8 天;或日照時數(shù)<3 h連續(xù)10 天以上; 或1月內(nèi)出現(xiàn)2次中級寡照,此時已10% 一20% 病害難以控制,大部出現(xiàn)減產(chǎn), 并繼續(xù)發(fā)展。
發(fā)展?fàn)顩r
最近幾年隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提高,國內(nèi)溫室發(fā)展很快,其原因是:(1)國內(nèi)為搞活花卉、瓜果和作物市場,采用溫室生產(chǎn)反季節(jié)作物;(2)水稻及其它果實類蔬菜的春季育苗;(3)人工控制作物生長條件的高科技型植物工廠,實現(xiàn)無土栽培,綠色食品等的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要等。
與此同時,世界各國也普遍采用現(xiàn)代化溫室,通過創(chuàng)造適宜作物生長的條件,來增加產(chǎn)量。荷蘭已建成1.1億m的玻璃溫室,占全世界問世總面積的四分之一,農(nóng)業(yè)出口額居世界第三位,取得明顯的增產(chǎn)效益,如溫室內(nèi)辣椒的單產(chǎn)量達(dá)30kg/m,番茄單產(chǎn)量達(dá)60—70 kg/m。美國在洛杉磯的圣波拉興建了一座“樹苗工廠”,采用生物工程手段,用單個細(xì)胞培育果樹苗木,實現(xiàn)了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。目前,發(fā)達(dá)國家的蔬菜、水果和花卉等高附加值農(nóng)產(chǎn)品主要由溫室大棚供應(yīng),采用溫室大棚栽培的高效農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一個必然趨勢。
哈爾濱工程大學(xué)紅外研究所一直致力于溫室大棚用高效節(jié)能補(bǔ)光系統(tǒng)的研究工作,并終于研制出HGH-高效節(jié)能溫室稀土補(bǔ)光燈,填補(bǔ)了國家空白,解決了溫室反季節(jié)作物栽培中的一個關(guān)鍵性的問題,為發(fā)展我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)做出了貢獻(xiàn),被科技部等四部委評為2005年國家重點新產(chǎn)品 。
近年來,LED植物補(bǔ)光燈發(fā)展較快,主要以紅藍(lán)LED燈珠組成,以深圳等地企業(yè)為代表,但LED紅藍(lán)組合的粉光LED植物補(bǔ)光燈,顯色性低,不利于保護(hù)人的視力,特別不適合應(yīng)用于生態(tài)園酒店的植物補(bǔ)光.
目前,國內(nèi)的科技公司已經(jīng)開發(fā)一種可以模擬太陽光不同時間段色溫變化的全光譜燈,早晨光色為暖光,中午為白光,傍晚是暖光色,這樣,在植物補(bǔ)光過程中,可以模擬太陽光的色溫變化,充為的使植物吸收不同波長的光照,利于植物生長,并且全光譜燈中具有紫外和遠(yuǎn)紅外光譜,利于提升植物糖分,提升口感
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