淺析：LED照明在園藝生產中的應用

眾所周知，發光二極管（俗稱LED）光源已成為當今世界公認的新型照明光源，與傳統照明技術相比，它具有壽命長、節能、產品設計靈活、用途廣泛等諸多優點。

LED照明技術10年來取得了令人矚目的成績，盡管過去幾年間LED光源和晶體照明市場迅速增長，但與其它照明行業相比，LED光源在園藝生產中的應用是近一、兩年的事。

LED光源在園藝業的應用很大程度上得益于LED照明技術的優勢明顯，因LED能提供特定波長的大功率組合光源，花卉種植者已明顯體會到它的好處：節能和改善光照使用效率。

溫室植物的長勢良好取決于合適的溫度和光照，有利于葉綠素等光合色素的合成和植物生長。近幾年的學術研究已證實：植物對特定波長的光較為敏感,在波長約640至660毫微米的紅色光和波長450毫微米左右藍色光下進行光合作用，可增加葉綠素的吸收。

LED燈與高壓鈉燈優勢對比

高壓鈉燈是最常見的溫室補光光源，對比高壓鈉燈光譜和葉綠素吸收峰值之間的關系發現，多數高壓鈉燈光輸出均超出了葉綠素吸收最高峰值的需求范圍。研究表明,采用高壓鈉燈補光的溫室，只有7%的光照被植物吸收，絕大部份光源被浪費。

而采用LED光源替代高壓鈉燈后，實現了節約能源的目的。除節能優勢外,使用與葉綠素吸收峰值相匹配的特定光譜LED模塊更能確保光輸出對植物光合作用和植物生長的有效性。通過采用這種先進而高效的LED補光技術,既提供了植物所需的特定波長光線，又大幅降低了電的能耗成本，從而有效地促進了植物生長。

改進中的LED補光技術

目前，全球LED廠商們已經意識到LED照明應用于園藝業的巨大優勢，由于技術上的諸多進步,使得眾多LED單元可組合成一個體積小的發光體，通過這一發光體可產生高明光束。

另外，可將接近葉綠素吸收光譜峰值（455毫微米和660毫微米）的兩種波長LED模塊設計為諸多發光體，用于溫室照明即可增加健康植物的生長比例，又降低了電的能耗。

近來一項用LED特定波長光源替代傳統溫室光源的試點項目表明：使用LED光源可降低40%電能能耗，減少20%的化肥投入。

LED照明的實際應用

如今，在溫室園藝業中,種植者們已開始使用不同形式的LED照明方式，有傳統的屋頂照明，也有立體種植照明和植物內部照明方式，后者由于光線更接近植物，更有利于促進植物生長和降低能耗。

許多傳統的照明技術不能在立體種植和植物內部照明中應用，例如，傳統照明光源在使用過程中，會產生過多的熱量，灼傷植物組織。據預測，到2013年，僅LED元器件一項在園藝照明市場的應用就將達2000萬美元，多用于立體種植和植物內部照明。

積極的影響和發展潛力

有研究表明：特定波長的光和光線可以提高植物產量或增加一些蔬果的生物量。通過使用更多預先確定的光線，就可降低每千克產品所需的焦耳數，此外，采用合適的組合光，就可在提高產品質量、延長生產周期的同時，提高20%以上的產量。

對于提高光合作用率和植物生長所需的其它波長光線的研究也在繼續，研究重點放在了如紅外線等飽和光在植物不同生長階段所起到的積極影響方面。隨著將來LED技術的進一步提高和人們認識植物生長過程所需特定波長光線的深入，將使世界園藝業進入革命性發展的新階段。