LED作為農業照明光源可廣泛應用于植物栽培、溫室補光、植物工廠,并具有促進植物生長、調節植物形態與節能環保等多方面優勢。LED農業照明產品相比于傳統的農業照明產品有高效、節能、可發出動植物需要的特定波長等明顯優勢,有很大的發展空間。
隨著城市化進程帶來的城市人口激增、蔬菜供應需求增大,土地資源不斷減少等問題,傳統的農業生產方式引發的環境負擔不斷增加,在傳統種植方式之外尋求突破顯得愈發重要。而植物照明的方式擁有不可比擬的眾多優勢,通過集約化的種植方式,突破地理環境限制,能夠更大程度上節約資源,是未來發展的大勢所趨。“十三五”期間預計將新增光源產值上千億元。當前,圍繞LED光源在生物農業的基礎研究及應用研發極為活躍,生物農業光照技術有很大的發展空間。
近日,第十五屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA 2018)暨2018國際第三代半導體論壇(IFWS 2018)在深圳會展中心舉行。本屆論壇由國家半導體照明工程研發及產業聯盟(CSA)、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟(CASA)、深圳市龍華區人民政府主辦,深圳市龍華區經濟促進局、深圳市龍華區科技創新局、深圳第三代半導體研究院、北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司承辦。
期間,SSLCHINA 2018之“生物農業光照技術”分會如期舉行,行業大咖如約而至,來自農業、照明等生物農業光照不同領域的國內外同行專家,全方位,多角度權威解讀農業生物光照的最新進展。
日本植物工廠研究會會長古在豐樹,英國諾丁漢特倫特大學教授陸春貴,中國農業大學教授賀冬仙,華南農業大學教授劉厚誠,中科院海洋所教授李賢,浙江大學教授、杭州朗拓生物科技有限公司董事長泮進明,中國農業大學副教授鄭煒超,易美芯光(北京)科技有限公司副總經理孫國喜,中國科學院長春應用化學研究所張彤等中外專家帶來精彩報告,并分享各自的最新研究成果。中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所主任,研究員楊其長、中國農業大學水利與土木工程學院教授賀冬仙共同主持了本屆分會。

作為LED在農業光照領域較早的應用,LED植物工廠發展迅速。日本植物工廠研究會會長古在豐樹做了精彩報告,分享了LED植物工廠的挑戰。

世界農業正在向可持續性和資源利用效率創新驅動的新技術范式過渡。通過持續的“智能”、“綠色”和“增長”革命以及市場的新需求,這種新模式的發展得以實現。英國諾丁漢特倫特大學教授陸春貴帶來了智能綠色增長 - 發光二極管(LED)燈可調節植物生長和質量的報告。分享了復雜的光敏系統通過共同調節基因表達來控制發育,以響應光譜質量、強度、持續時間和方向等的研究成果,并分享了分析研究最大化產量和質量所需的優化波長組等研究成果。
除了植物工廠,針對LED在具體動植物生長培養中作用的研究也一直在進行,專家們從不同角度分享了各自的研究成果。

對于植物工廠中植物的培養,合適的光環境非常重要。中國農業大學教授賀冬仙做了植物工廠水培生菜育苗的LED光環境調控的報告。

人工光培育植物,植物營養品質的保證是人們非常關注的方向。華南農業大學教授劉厚誠分享采后UV-A和藍光處理對櫻桃番茄果實營養品質和抗氧化活性維持影響的研究成果。

LED的應用早已不限于植物,對魚類影響的研究也在繼續,中科院海洋所教授李賢做了LED光對海水魚類生長和代謝的影響的報告。

家禽對光環境非常敏感,根據種雞、種蛋和肉雞/蛋雞等的不同需求來設計一體化LED光照測試是新的趨勢。浙江大學教授、杭州朗拓生物科技有限公司董事長泮進明分享了種雞、種蛋和肉雞/蛋雞一體化LED光照策略,他表示通過實驗室和中式系統的大量研究獲得了優化策略,提高了健康水平和生產性能,相關產品已在很多養殖企業應用。

禽類具有優越的視覺機能,其可見光譜范圍比人類(380-760nm)廣,而且敏感度較高。中國農業大學副教授鄭煒超帶來了基于4種LED光源的雛雞光照偏好性研究,分享了相關研究成果,他表示,禽類對色彩的感知和人類的明顯不同,禽類和人類對不同光源理論照度感知存在差異。為提高家禽生產性能,應該考慮家禽的實際感知照度,從而科學地設置光照條件和合理的評估家禽光照環境。

隨著今年來LED光源光效的提高和成本的下降,LED光源已經被應用于室內城市照明和垂直農場。易美芯光(北京)科技有限公司副總經理孫國喜分享了園藝照明LED的兩種光譜工程實現方式比較,介紹了LED光源當前在農業領域應用情況,分析對比了植物照明LED光源的兩種主要實現方式和適用場景。

純人工光源下不同光照對植物生長會產生怎樣的影響的研究一直在進行。中國科學院長春應用化學研究所張彤分享了光照周期和光質對番茄幼苗生理特性的影響,結合具體的研究實踐和研究數據,她表示研究表明,純人工光源下,花青素、葉綠素a、葉綠素b含量隨光照時間的增加而降低。此外,延長光照可降低幼苗可溶性糖含量,促進淀粉的形成及累積,利于提高超氧化物歧化酶的活性,提高細胞代謝活力。