background image

LED 植物生长灯-

宋东编辑整理

LED 植物生长灯是植物种植过程中使用的一种人工光源。与其他人工光源一样,其目

的都是依照植物生长规律给予必要光照,以灯光代替太阳光给植物生长发育营造必要的物
理环境。

LED 植物生长灯与传统灯具的主要区别在于发光部件使用了 LED(发光二极管)。

  光环境是植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一,通过光质调节,控制植株
形态建成是设施栽培领域的一项重要技术。

作为新型照明光源,

LED 具有许多不同于其他电光源的特点,这也使其成为节能环保

光源的首选。应用于植物培养领域的

LED 还表现以下特征:

1、波长类型丰富、正好与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合;
2、频谱波宽度半宽窄,可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱;
3、可以集中特定波长的光均衡地照射作物;不仅可以调节作物开花与结实,而且还能

控制株高和植物的营养成分;

4、系统发热少,占用空间小,可用于多层栽培立体组合系统,实现了低热负荷和生产

空间小型化;

5、LED 寿命长、耐用也降低了运行成本。
由于这些显著的特征,

LED 十分适合应用于可控设施环境中的植物栽培,如植物组织

培养、设施园艺与工厂化育苗和航天生态生保系统等。

近十年来,我国设施园艺面积发展迅速,植物生长的光环境控制技术已经引起重视。设

施园艺光照射技术主要应用于两个方面:在日照量少或日照时间短的时候作为植物光合作
用的补充照射;作为植物光周期、光形态建成的诱导照射。

LED 在这两方面都有显著的优势。

 

一、

LED 作为植物光合作用补充照射。 

传统人工光源产生太多热量,如采用

LED 补充照明和水培系统,空气能够被循环使用,

过多的热量和水份可以被移除,电能能够被高效地转变为有效光合辐射,最终转化为植物
物质。

研究表明:采用

LED 照明,生菜的生长速率、光合速率都提高 20%以上,将 LED 用于

植物工厂是可行的。
    研究发现,与荧光灯相比,混合波长的 LED 光源能够显著促进菠菜、萝卜和生菜的生长
发育,提高形态指标;能够使甜菜生物积累量最大,毛根中甜菜素积累最显著,并在毛根
中产生最高的糖分和淀粉积累。
  与金属卤化灯相比,生长在符合波长

LED 下的胡椒、紫苏植株,其茎、叶的解剖学形态

发生显著的变化,并且随着光密度提高,植株的光合速率提高。

二、

LED 作为植物光周期、光形态建成的诱导照射。

  特定波长的光照可影响植物的开花时间、品质和花期持续时间。某些波长的的光照能够
提高植物的花芽数和开花数;某些波长的的光照能够降低成花反应,调控了花梗长度和花
期,有利于切花生产和上市。由于

LED 的技术特征方便于产生单一或者窄带光谱,通过

LED 调控可以依据植物生长规律配给最佳的光照射。

LED 还可应用于航天生态生保系统。建立受控生态生保系统(Controlled Ecological Life 

Support System,CELSS)是解决长期载人航天生命保障问题的根本途径,其技术关键之一就
是光照。

基于空间环境的特殊要求,空间高等植物栽培中使用的光源必须具有发光效率高、输出

的光波适合于植物光合作用和形态建成、体积小、重量轻、寿命长、高安全可靠性记录和无环
境污染等特点。

与冷白荧光灯、高压钠灯和金属卤素灯等其它光源相比较,

LED 更能有效地将光能转化