LED光源在生菜生长中的应用(2)

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6 结论 22

6.1 不同光质对植物影响 22

6.2 不同照度对植物影响 23

致谢 23

参考文献 24

1 绪论

1.1 课题背景

现如今，种植环境恶化，食品安全，医疗费用增加等对蔬菜的安全性要求增加。全球气候变迁的不确定性增加，水资源减少与土地沙漠化使得传统农业遇到困境。城市化进程带来的城市人口增加，蔬菜供应增大，而土地资源却不断减少。传统农业生产引发的环境负担不断增加。为追求产量而在蔬菜种植中使用农药和防虫剂，蔬菜污染忧虑增加。土地的重金属污染与浇灌用水的工业污染问题突出，使得蔬菜种植问题日益严峻。

据以上问题，在20世纪中期，日本提出了植物工厂概念，并于1957年世界第一家植物工厂在丹麦诞生。随后推广至全国各地，被广泛应用。植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段，是一种高投入、高技术、精装备的生产体系，集生物技术、工程技术和系统管理于一体，使农业生产从自然生态束缚中脱离出来.按计划周年性进行植物产品生产的工厂化农业系统，是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一，`751[文"论'文]网www.751com.cn代表着未来农业的发展方向。2009年9月7日，国内第一例以智能控制为核心的植物工厂研发成功，并在长春农博园投入运行，该植物工厂的研制成功，标志着中国在设施农业高技术领域已取得重大突破，成为世界上少数几个掌握植物工厂核心技术的国家之一，将对中国现代农业的发展产生深远的影响。而传统的温室人工光源主要是白炽灯、荧光灯、高压钠灯、低压钠灯等。白炽灯发光效率低，但构造简单，价格便宜。荧光灯发光效率发光效率高，但单灯效率较小。高压钠灯主要产生黄橙色光，发光效率极高，低压钠灯发光光谱集中在 589 nm 的黄色光，通常只能与其他光源配合使用，则由于产热量少，安装低压钠灯比高压钠灯离作物更近。这些光源是热光源，导致温室冷却成本增加，同时提高发光效率、减少能耗是温室人工补光应用的重要课题。

1.2 国内外研究现状与发展趋势

1.3 研究目的及意义

近年来，LED技术发展迅猛，且LED灯作为冷光源，是新型的第四代光源，具有光谱分布纯、光谱分布类型丰富、光谱能量调制便捷，以及低发热、小体积、长寿命等突出优势，在植物科研和生产中逐步得到应用。也因此植物工厂引入LED光源，从而降低成本，使得植物工厂迎来了发展的黄金阶段。

对于植物的光合作用而言，波长在400 ~ 520nm与610 ~ 720nm光线被植物吸收的比率最高[1]。因此将LED光源应用于植物生长，需要明确不同波长的LED光源对植物生长的影响。虽然LED各色光的各项条件均优于传统光源，但对于LED复色光配比上，却说法不一，本课题在以往实验基础上继续寻找更加合适的红蓝光配比，以便更高效的使用LED补光，让蔬菜生长更加健康、迅速，符合大众的消费要求，为LED光源在植物养殖方面应用提供更多的数据基础，为智能化LED植物照明系统的设计提供合适的补光配方。

2 LED照明灯具介绍

2.1 LED的定义

半导体发光二极管灯具即LED（Light Emitting Diode）灯具，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出能量而引起光子发射，可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫的各色光，以及通过多种芯片的组合，或芯片与荧光粉的组合，可以产生白光LED。LED照明产品就是利用LED芯片作为光源制造出来的照明器具。