破舊立新是科技的魅力所在，從農村到城市，從粗放到精細，從單純靠天吃飯到人工可控，伴隨科技發展農業早已開啟升級模式，“十三五”國家重點研發計劃重點專項中也已將“面向健康醫療和農業的系統集成技術與應用示范”列為重要內容，我國農業正展現出強大生命力，農業長長的鏈條上也孕育著無數的機遇，不斷發展的LED照明在智能照明，植物光照、健康醫療等細分領域也擁有著巨大的市場空間。

　　3月23日，CSA、第三代半導體技術產業創新戰略聯盟主辦，北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司、北京國聯萬眾半導體科技有限公司聯合承辦的“LED與現代農業發展技術”沙龍在北京半導體所召開。這場原本計劃幾十人的小型研討會，大大突破預期，變成了一場上百人的現場交流大會，農業領域專家，應用企業代表等政、產、學、研不同機構的代表紛紛參與，距離也無法阻擋人們的熱情，不少代表不遠千里趕到會場，現場氣氛一再UP，既有現代農業的發展狀況的勾勒，也有半導體照明市場規模及商業模式的探討，以及LED在農業領域的應用心得交流，互動不斷。LED在農業領域的應用圖景徐徐展開，讓人心潮澎湃。那么，問題來了，LED如何擁抱農業新時代？

 

　　農業新時代下的人工光需求

 

　　“垂直農業”、“都市農業”、“有機農莊”……技術進步的支持下，“以生態綠色農業、觀光休閑農業、市場創匯農業、高科技現代農業為標志，以農業高科技武裝的園藝化、設施化、工廠化生產為主要手段，以大都市市場需求為導向，融生產性、生活性和生態性于一體，高質高效和可持續發展相結合的現代農業”的發展趨勢越來越明顯，比起過去的“面朝黃土背朝天”，農業也在大步邁進新時代。

 

　　“農業中的人工光將無所不在，現代農業幾乎所有領域都與人工光有密切關系”，農業領域的資深專家、中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所研究員楊其長如是說，現代農業的種植業（比如設施園藝、都市農業、露地生產，植保誘蟲等）、畜禽養殖業、水產業、其他（食用菌、微藻等）均需要人工光源。

 

　　有數據顯示，全球僅LED植物生長燈2017年預計在3億美元左右，就中國LED農業市場規模來看，設施園藝面積6000萬畝，其中約4500萬畝需要補光光源；植物（苗）工廠100萬平方米以上、植物組培2000萬平方米、食用菌、微藻等燈具需求在5億只以上；設施畜禽與水產養殖燈具需求4000萬只以上；植保誘蟲燈，據研究，每個燈具誘蟲面積在15-20畝，中國18億畝耕地（不包括園地1481萬公頃、林地25395萬公頃、草地28731萬公頃），誘蟲燈需求9000萬只以上；另外還有城市農業等需求（垂直農場、社區農業、家庭種植）。 LED農業市場總規模理想估值在4000-4500億元以上。

 

　　相比起能耗高，光效低；可控性差,光質與光強難以調控；光譜與植物光合需求差距較大的傳統人工光源。LED單色光可組合、節能、冷光源、可控性好、壽命長，優勢明顯，為現代農業應用提供了機會，廣大的農業應用市場也吸引著LED人的目光。

 

　　半導體光源農業應用全面出擊

 

　　LED光源已在設施種植領域（比如溫室補光、植物人工光生產、都市農業）、畜禽養殖領域、水產與漁業領域（比如藍色LED誘魚燈）、害蟲防治領域（燈光誘蟲）、食用菌領域、航天領域、其他農業領域等均有所應用。

 

　　其中LED溫室補光中，LED替代高壓鈉燈等傳統光源在溫室系統補光應用已經進入研發、中試與推廣階段。LED植物工廠則可以有智能控制光環境；空間利用率進一步提高，栽培層數進一步增加（18層以上）；大幅降低能耗，提升蔬菜高品質等優勢。我國LED植物組培已經實現規模化應用。人工光源在規模化畜禽養殖過程中具有重要作用，近年來采用LED光源進行畜禽養殖的試驗研究，取得了較好的效果。值得一提的是，LED植物工廠進入社區，與人們的生活距離越來越近。據了解，北京CBD，800平方米社區LED植物工廠，2015年建成；2016年北京計劃建立10-15個社區植物工廠。

 

　　就目前而言，LED在農業領域的應用雖已呈現全面介入的趨勢，其在農業領域應用的潛力與前景都毋庸置疑，但面對具體市場，距離大規模應用尚有一段路要走，既有來自技術研究層面的，亦有市場拓展商業模式的挑戰。

 

　　楊其長表示，半導體光源農業應用面臨著來著成本、技術、產業三個方面的挑戰。成本方面，人工光LED成本已大幅下降，與熒光燈相比已具備一定優勢，但一次投資偏高；補光LED成本仍較高，與高壓鈉燈比較缺乏競爭優勢。 技術上，基礎研究薄弱：光配方研究缺乏、分子機制不清楚、機理研究停留在宏觀層面；LED專用燈具及節能控制技術研發缺乏；農業LED研究人才（科教單位、企業層面）極度匱乏。 另外，產業化與標準化水平低，市場規模難以拓展； 專門致力于農業LED專用燈具開發的企業不多，兼業較多，規模小，難以與國際巨頭競爭； 國家對農業LED補貼政策（如農機補貼）缺乏。

 

　　“基于LED農業應用的基礎研究亟待深入”，楊其長建議一是進行基于大數據的LED農業應用光配方研究：針對農業（植物、動物（畜禽、水產）、植保、菌藻類等）特定需求，加大光生物學的基礎研究，構建動植物高效生產的‘光配方’數據庫。二是開展LED對動植物影響的分子機制研究：探究LED（單色光及其組合）對動植物分子機制的影響機理，從微觀層面上闡明LED對農業生物的作用規律，為光源研發、智能調控提供理論基礎保障。同時，加強農用LED燈具及智能控制關鍵技術研發，以光配方為基礎的農業（植物、動物（畜禽、水產）、植保、菌藻類等）LED光源專用燈具的研發；以農業最佳光需求為目標的LED光源光環境智能調控技術研制，尤其是以節能為核心的智能控制技術與裝備研發；LED光源農業控制成本的技術創新（針對農業需求，以實用為原則），讓農業企業、農民能用得起。

 

　　楊其長也表示，LED農業應用也需要政策的扶持，需要加大農業LED應用示范及產業扶持力度，比如建立一批LED農業應用大型綜合示范工程；扶持壯大一批農業（植物、動物（畜禽、水產）、植保、菌藻類等）專用LED光源生產企業；構建有效的農業LED光源補貼政策，盡快使農業光源進入農機補貼名錄；積極實施走出去戰略，借助于“一帶一路”戰略以低成本優勢拓展國際市場。

 

　　對于企業而言，盈利性以及實現可持續盈利的商業模式是目前LED農業光照市場拓展的痛點。相比起很多行業，農產品的尚未形成很吸引人的營銷體系、銷售方式，品牌、品質概念引入也不足，投入產出等管理體系上也有很大的提升空間。“在整體LED農業應用大環境慢慢改進的背景下，關注一些新的營銷模式，對于市場開拓有好處”“LED應用可否與智慧農業打通？”“小規模的分布式接近消費者，精確定位，是進入該市場的一種方式”……

 

　　互聯時代的來臨，給思維、理念帶來了一場變革，也深刻影響著各行各業，在很多LED企業人眼中，除了技術水平、產品品質的提升，一些新的理念也可以引入到LED農業應用中，加以探索實踐。

 

　　正如一位業內人士曾說，LED農業應用不是一個掙快錢的通道，LED農業應用其實比通用照明還要復雜，對不同細分市場要梳理清楚，需要標準規范、政策，技術等各個鏈條的配合，不能一哄而上，需要行業力量合作推動，保證行業的健康規范，可持續發展。