智能大棚植物補光系統

植物生長(cháng)燈是采用半導體照明原理，專(zhuān)用于花卉和蔬菜等植物生產(chǎn)結合高精密技術(shù)的一款植物生長(cháng)輔助燈。一般室內植物花卉，會(huì )隨著(zhù)時(shí)間而長(cháng)勢越來(lái)越差，主要原因就是缺少光的照射，通過(guò)適合植物所需光譜的LED燈照射，不僅可以促進(jìn)其生長(cháng)，而且還可以延長(cháng)花期，提高花的品質(zhì)。進(jìn)一步把這種高效光源系統應用到大棚、溫室等設施等農業(yè)生產(chǎn)上，一方面可以解決日照不足導致番茄、黃瓜等大棚蔬菜口感下降的弊端，另一方面還可以使冬季大棚茄果類(lèi)蔬菜提前到春節前后上市，從而達到反季節培植的目的。

光照的作用及人工補光

在農作物生長(cháng)過(guò)程中，光照條件對農作物的生長(cháng)速度、產(chǎn)量以及品質(zhì)都有重要的影響。光照一般用輻射能量（J或W）來(lái)表示，但其中只有很少的一部分能對植物的生長(cháng)發(fā)育起作用，通常稱(chēng)這部分光輻射為光合有效輻射。當對植物進(jìn)行補光時(shí)，應該確保光源輻射的能量是被植物吸收而不是變成熱量散發(fā)掉。

經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗證明，人工補光不僅能增加農作物的產(chǎn)量，更能有效的提高農作物的品質(zhì)。越來(lái)越多的種植者已經(jīng)開(kāi)始應用人工光源對農作物進(jìn)行補光。目前，人工補光已經(jīng)廣泛應用于觀(guān)賞類(lèi)植物如玫瑰、菊花、百合等的種植之中。在蔬菜的種植過(guò)程中也開(kāi)始大規模應用，如番茄、黃瓜、甜椒、生菜等。

光合有效輻射

可見(jiàn)光只是太陽(yáng)輻射的一部分，還有一些輻射人眼是感覺(jué)不到的。大部分光源都是針對人的視覺(jué)系統而設計，用來(lái)衡是一個(gè)光照強量可見(jiàn)光的單位是勒克斯（ lux)度的表示單位，但這個(gè)單位是基于人的視覺(jué)效應評價(jià)的。

植物的感光特性與人眼的感光特性完全不同。對于植物的生長(cháng)來(lái)說(shuō)，最重要的是光量子流量。但是，不同光質(zhì)所含的光量子流量是不同的。例如，同樣一瓦的光照輻射，紅光所包含的光量子流量幾乎是藍光所包含的光量子流量的兩倍。這就意味著(zhù)，相對于藍光和綠光來(lái)說(shuō)，紅光對植物生長(cháng)更為有效。

以下是幾種利用人工補光增加作物產(chǎn)量和縮短作物生長(cháng)時(shí)間應用：

1、利用人工光照補充光照強度，提高光合有效輻射量，以增強光合作用效率，從而提高溫室作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

2、利用人工光照調控光照時(shí)間，以延長(cháng)植物每天的生長(cháng)時(shí)間。

3、利用特種人工光源為植物生長(cháng)提供不同光質(zhì)的光照(光質(zhì))。

在進(jìn)行人工補光過(guò)程中，補光質(zhì)量與光照強度、光照時(shí)間及光質(zhì)息息相關(guān)。

光照強度：

光合有效輻射的補充量與栽培作物的種類(lèi)、栽培需求和自然光照的可用性有很大關(guān)系。以下是在我國華北地區氣候環(huán)境下，根據栽培作物的種類(lèi)、栽培種植需求所建議的光照補充量：

1、15-30μmol/m.s：應用于提高作物質(zhì)量、小幅提高作物產(chǎn)量；

2、30-45μmol/m.s：應用于育種、盆栽植物；

3、40-100μmol/m.s：應用于一年生作物，例如菊花，玫瑰和多層栽培；

4、100-200μmol/m.s：應用于對光照需求較高的植物（水果、番茄、黃瓜）；

5、100-800μmol/m.s：應用于僅在人工光照下的作物（如生長(cháng)箱）；

光照時(shí)間：

植物的光合作用有自身的規律。一般來(lái)講，在白天，植物吸收太陽(yáng)光能產(chǎn)生光合作用。在夜晚，植物在呼吸作用下交換二氧化碳和氧氣。

在已經(jīng)建成的現代農業(yè)工廠(chǎng)中，大都架設促進(jìn)植物生長(cháng)的燈光裝置，通過(guò)近距離照射方式，向植物提供補充光照。

這種燈光裝置可以根據植物生長(cháng)的需要，通過(guò)預先植入的程序控制光照的強度和時(shí)間，由此促進(jìn)植物的生長(cháng)。

最普遍的應用控制光照時(shí)間的方法：

1、延長(cháng)光照時(shí)間；

2、利用較低的光照強度控制花期（100-400lux；2-6μmol/m.s）。

光質(zhì)（光照波長(cháng)）：

光質(zhì)對植物生長(cháng)發(fā)育有很重要的影響，尤其是400～500nm的藍紫光和600～700nm的紅橙光。光質(zhì)影響植物生長(cháng)中的干物質(zhì)積累，同時(shí)對光和產(chǎn)物也產(chǎn)生直接影響。

紅光：有利于碳水化合物的合成，幫助植物開(kāi)花結果；

藍光：有利于蛋白質(zhì)的合成，幫助植物長(cháng)徑生葉；

青紫光：抑制作物伸長(cháng)而形成矮小形態(tài)，并促進(jìn)花青素和葉綠素的形成；

紫外光：抑制作物徒長(cháng)，促進(jìn)果實(shí)成熟，提高蛋白質(zhì)和維生素的含量同時(shí)促進(jìn)花果著(zhù)色。

大量的實(shí)驗結果證明，采用補光措施不僅可以滿(mǎn)足溫室大棚反季節作物正常生長(cháng)的需要，而且可以產(chǎn)生如下的效果：

1、作物整體長(cháng)勢明顯加強，果實(shí)豐滿(mǎn)有光澤，含糖量增加，可明顯提升產(chǎn)品質(zhì)量。

2、補光可以保證產(chǎn)品按計劃時(shí)間交貨上市，保持價(jià)格優(yōu)勢。

3、以草莓為例，經(jīng)一個(gè)月補光（每天補光4小時(shí)），平均單株株高增加20%，單株葉片數增加15%,開(kāi)花數增加50%，結果數增加50%以上，果實(shí)成熟期提前。

4、由于作物生長(cháng)旺盛，抗病害能力顯著(zhù)增強。

5、觀(guān)賞類(lèi)花卉還可使花卉色澤更加艷麗豐滿(mǎn)。

在植物生長(cháng)時(shí)期，植物需要足夠的陽(yáng)光。但在冬天，植物總是得不到充足的陽(yáng)光滿(mǎn)足自己的生長(cháng)。為了保持植物的產(chǎn)量和質(zhì)量，使用農業(yè)的植物措施就顯得非常的重要。

現在越來(lái)越多的種植者意識到人工補光的重要性，所以許多地方在種植花卉和蔬菜的時(shí)候使用高壓氣體放電燈進(jìn)行人工補光來(lái)提高植物的質(zhì)量和產(chǎn)量。