家庭led植物工廠不是夢,家庭led植物工廠不是夢
LED植物工廠是國際公認設施農業發展的最高級階段,采用大量植物led日光燈管。說它最高級,是因為它使千百年來“靠天吃飯”、依賴自然循環的農業既擺脫了天,由人工光源代替;也擺脫了地,由營養液代替,實現了可控環境下的高效生產,是一項真正的顛覆性技術。
國內有關植物工廠的系統研究,始于15年前密閉式人工光植物生產系統以及水耕栽培營養液在線檢測和控制系統的研究;但更早的源頭,可以追溯到上世紀50年代的設施“小氣候”課題組,這是一項歷經60余年攻關,幾代科學家傳承接力的事業。LED的紅藍光組合,可為植物光合作用提供理想的光譜,將LED用于植物工廠,代替當時的熒光燈,會是一個新的發展方向。
高效生產,有多高效?其單位面積產量可達露地自然栽培的幾十倍甚至上百倍,用水量卻不到5%。由于植物工廠是一種通過設施內高精度的環境控制,實現農作物周年連續生產的高效農業系統,由計算機對植物生長過程的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度以及營養液等進行自動控制,所以不受或很少受自然條件制約,可以實現在荒漠、戈壁、海島、水面等非可耕地,以及城市摩天大樓或普通家居,乃至外太空環境下進行農作物生產,源源不斷地為人類提供口舌之需。
數九寒天,如果嫌天氣冷,嫌菜價貴,或擔心蔬菜安全和品質問題,不妨自家備上一臺冰箱大小的“家庭植物工廠”,喜歡什么菜就種什么菜,“種得省心、吃得放心、玩得開心”。這,不是科學幻想,而是已經實現.可是僅僅10年前,世界范圍內,僅有日本、美國、荷蘭等少數發達國家掌握這項技術,對我們來說,當時這就是科幻。目前廣泛采用的led植物燈管,就是一個很好的應用.
LED作為植物光合作用補充照明的研究傳統人工光源產生太多熱量,如采用LED補充照明和水培系統,空氣能夠被循環使用,過多的熱量和水份可以被移除,電能能夠被高效地轉變為有效光合輻射,最終轉化為植物物質。研究表明:采用LED照明,生菜的生長速率、光合速率都提高20%以上,將LED用于植物工廠是可行的。
特定波長的LED可影響植物的開花時間、品質和花期持續時間。某些波長的LED能夠提高植物的花芽數和開花數;某些波長的LED能夠降低成花反應,調控了花梗長度和花期,有利于切花生產和上市。由此可見通過LED調控可以調控植物的開花和隨后的生長。
與熒光燈相比,混合波長的LED光源能夠顯著促進菠菜、蘿卜和生菜的生長發育,提高形態指標;能夠使甜菜生物積累量最大,毛根中甜菜素積累最顯著,并在毛根中產生最高的糖分和淀粉積累。
與金屬鹵化燈相比,生長在符合波長LED下的胡椒、紫蘇植株,其莖、葉的解剖學形態發生顯著的變化,并且隨著光密度提高,植株的光合速率提高。復合波長的LED可引起萬壽菊和鼠尾草兩種植物的氣孔數目增多。