以前種菜靠天，現(xiàn)在種菜靠電，沒(méi)有陽(yáng)光也能“種”菜？

揭秘植物照明的那些事兒

□ 本報(bào)記者 丁 瑩

近日，有媒體報(bào)道稱，因連日降雨，我國(guó)大部分地區(qū)的農(nóng)作物生產(chǎn)受到一定影響。但是，以蔬菜為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)卻呈現(xiàn)出明顯的“抗性”，因?yàn)椤耙郧胺N菜靠天，現(xiàn)在種菜靠電”。

據(jù)介紹，京南“菜籃子”富賽果蔬示范園區(qū)在今年的疫情防控期間成為京津地區(qū)重要的生活物資保障基地，而國(guó)網(wǎng)保定市滿城區(qū)供電公司功不可沒(méi)，保障了30多公頃278個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)日光溫室大棚的用電需求。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種植業(yè)管理司司長(zhǎng)潘文博表示，近年來(lái)我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，為有效保障蔬菜、肉蛋奶等農(nóng)產(chǎn)品季節(jié)性均衡供應(yīng)，增加農(nóng)民收入，改善城鄉(xiāng)居民生活發(fā)揮了十分重要的作用。

據(jù)美國(guó)UL公司專家介紹，設(shè)施農(nóng)業(yè)也被稱為植物工廠，是通過(guò)設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物周年連續(xù)生產(chǎn)的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，利用智能計(jì)算機(jī)和電子傳感系統(tǒng)對(duì)植物生長(zhǎng)的溫度、濕度、光照、CO2濃度以及營(yíng)養(yǎng)液等環(huán)境條件進(jìn)行自動(dòng)控制，使設(shè)施內(nèi)植物的生長(zhǎng)發(fā)育不受或很少受自然條件制約的省力型生產(chǎn)方式，被稱為現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，植物工廠一改傳統(tǒng)溫室的粗糙造型，以寬敞、高大、明亮的“高大上”形象出現(xiàn)在人們的視野中。

人工光源是植物工廠能量和顏值的來(lái)源，人工光源技術(shù)在植物照明領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。數(shù)據(jù)顯示，植物生長(zhǎng)燈的市場(chǎng)在2018年已經(jīng)達(dá)到32.3億美元，預(yù)計(jì)到2024年將突破67.6億美元，預(yù)測(cè)在2019年-2024年期間，其復(fù)合年增長(zhǎng)率將為13.14%。通過(guò)人工光補(bǔ)充或全人工光照射植物，可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量，改善產(chǎn)品形態(tài)、色澤，提升功能成分等，還可以減少病蟲(chóng)害的發(fā)生。

傳統(tǒng)溫室植物生長(zhǎng)光源多為熒光燈、高壓氣體放電燈（HID）等，這些光源的突出缺點(diǎn)是能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高。LED作為植物生長(zhǎng)光源之一，以其光效高、發(fā)熱低、體積小、壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，在植物種植領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，包括植物組培、葉菜種植、植物工廠、育苗工廠、食用菌工廠、藻類培養(yǎng)、植物保護(hù)、花卉種植等。

LED照明植物燈有六大優(yōu)點(diǎn)。一是使用LED照明意味著可以減少生產(chǎn)中所需的化學(xué)物質(zhì)數(shù)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，控制農(nóng)作物的大小、伸展度、顏色甚至味道，能夠調(diào)節(jié)光的成分，能夠以傳統(tǒng)燈根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的方式進(jìn)行調(diào)整，以生產(chǎn)更健康、更美味的植物。二是密切監(jiān)視照明效果可以使農(nóng)作物的產(chǎn)量最大化。三是由于LED燈可產(chǎn)生作物所需的確切數(shù)量和類型的光，因此消耗的能源更少，有助于節(jié)省能源和提高效率，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)成本的改善。四是 LED燈具可讓您自定義和調(diào)整光譜分布，在整個(gè)植物的生長(zhǎng)周期中改變光譜需求，有助于作物的生長(zhǎng)。五是不需要反射鏡來(lái)放大和引導(dǎo)光強(qiáng)度。六是作為溫室或垂直農(nóng)業(yè)中主要或輔助光源的靈活性。

當(dāng)前市場(chǎng)上，LED植物照明產(chǎn)品種類繁多，層出不窮。如何選擇一款質(zhì)量可靠、性價(jià)比高的產(chǎn)品成為眾多用戶關(guān)注的問(wèn)題。找出各種植物生長(zhǎng)燈的選項(xiàng)的功能和優(yōu)勢(shì)，可以幫助消費(fèi)者挑選更合適和安全可靠的LED植物照明燈。

UL公司專家建議在挑選時(shí)要關(guān)注以下指標(biāo)。一是光生物學(xué)安全性評(píng)估：植物照明往往重視最有利于植物生長(zhǎng)的光合有效輻射（PAR）中藍(lán)色和紅色光譜。而常規(guī)照明通常旨在服務(wù)人眼，最強(qiáng)調(diào)綠色和黃色光。我們需要通過(guò)等級(jí)確定可能傷害眼睛和皮膚的風(fēng)險(xiǎn)（只接受Risk Group 0, 1 or 2等級(jí)）。二是光合光子通量：表示每秒發(fā)射的光子的數(shù)量，并測(cè)量PAR，這是植物用來(lái)驅(qū)動(dòng)光合作用的光。不過(guò)要避免在照明設(shè)備下查看單個(gè)PAR測(cè)量值, 應(yīng)該考慮英尺燭光footcandles（到達(dá)目標(biāo)表面的光量）與燈具發(fā)出的光量之比。三是光合光子通量密度：表示單位角度內(nèi)的光子數(shù)量，可以表述植物照明燈具輸出光子數(shù)量在不同方向的均勻性。要先知道在每棵植物上分配了多少PAR，讓每棵植物在整個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域獲得統(tǒng)一且較高的光合光子通量密度（PPFD）。四是輸入功率和流明：不需要專注于功率和不要依靠流明來(lái)比較LED燈。這不是光合作用的相關(guān)指標(biāo)。

有了正確且相關(guān)的信息，室內(nèi)園藝種植區(qū)的管理人員能夠以更低的初始成本、更少的能源消耗，選擇能夠提供所需光量的植物照明產(chǎn)品。

《中國(guó)質(zhì)量報(bào)》