植物補光系統(tǒng)在溫室中的應(yīng)用
通過多年努力,植物補光系統(tǒng)在國外已成熟應(yīng)用,直接投入產(chǎn)出比完全超出預(yù)期,它遠不是大家想象的高高在上的貴族形象,只要做好技術(shù)普及工作,有望在我國大批量應(yīng)用。植物補光系統(tǒng)在運營成本上,已經(jīng)完全達到我國溫室大棚市場可以接受的程度,不一定非要應(yīng)用在機械化程度高的現(xiàn)代化溫室,也可用在我國傳統(tǒng)的日光溫室。
在日光溫室生產(chǎn)中,盡管我國勞動力成本在逐年上升,但與歐美地區(qū)相比,仍具有明顯優(yōu)勢。制約植物生長的溫度、濕度、CO2
濃度等關(guān)鍵因素,在我國的日光溫室中通過人工干預(yù)可以達到一樣的效果。因此,真正影響作物產(chǎn)出和質(zhì)量的控制因素是光照強度,特別在北方地區(qū),通過補光系統(tǒng)可以達到同現(xiàn)代化溫室一樣的產(chǎn)量和質(zhì)量。
植物生長補光需要對光譜成分的分布進行分析,補光系統(tǒng)可提供針對植物生長特性的光譜成分。那么,補光系統(tǒng)究竟能帶來什么?第一是高產(chǎn)出,第二是高品質(zhì),第三是成長期可控。簡單講,就是真正實現(xiàn)“農(nóng)業(yè)的工業(yè)化”。
植物補光系統(tǒng)由光源、電器和燈具三部分組成。補光系統(tǒng)普通光源主要是植物生長燈。另外,備受行業(yè)關(guān)注的LED光源也有許多企業(yè)在進行生產(chǎn)。目前LED光源多在矮距離植株育苗上應(yīng)用,該光源在這方面也有著明顯的光譜成分優(yōu)勢。關(guān)于LED補光系統(tǒng),德國照明專家歐司朗公司和世界最大的照明生產(chǎn)商飛利浦公司前年在歐洲進行過試驗,結(jié)果均反應(yīng)平平,這說明大家對LED光源的理解還不夠深入。
國際市場上,只有歐洲的NEDAP公司提供了一種有價值的應(yīng)用案例,他們設(shè)計了一套植物生長燈和LED燈一起應(yīng)用的系統(tǒng),用植物生長燈來提供連續(xù)光譜的成分,由LED燈在單獨的藍光或紅光方面作補充,此套系統(tǒng)已有一些成功案例。還有歐洲離子燈技術(shù),即等離子燈光源(跟國內(nèi)當(dāng)前的微波硫燈有較大區(qū)別),其優(yōu)點是在光譜成分上非常接近自然光,植物生長過程中需要藍光光譜,可人工又難以獲得,由于等離子燈可獲得藍光光譜,因而對植物生長非常有意義?,F(xiàn)在這種光源主要來自英國的LUXIM公司和美國的TOPANGA公司,極低的光源成本將使等離子燈極具市場競爭力。
電器方面目前主流趨勢為電子鎮(zhèn)流器。電感鎮(zhèn)流器無論從耗能還是對光源的應(yīng)用、光譜成分影響,都有不利因素,因此逐步被電子鎮(zhèn)流器所替代。燈具問題實際上易被大家忽視,但相比反射出光線以及光線的均勻性,更重要的是它對光譜成分和燈泡的影響非常巨大。
國外補光系統(tǒng)種類繁多,下面簡單介紹下幾種應(yīng)用較多的植物補光系統(tǒng)。一是移動式補光系統(tǒng),操作簡單便捷,易于拆卸和移動,適宜應(yīng)用于草坪補光和應(yīng)急補光。二是遠程控制系統(tǒng),主要在北美應(yīng)用,國內(nèi)已有一些區(qū)域應(yīng)用,其最大特點在于它不是應(yīng)用專業(yè)植物生長燈,而是通過傳統(tǒng)光源配比來進行補光、設(shè)計。三是近距離大功率補光系統(tǒng)。目前國際上有兩套補光系統(tǒng)最先進,植物補光效果最好。一套是400V\1000W系統(tǒng),另一套是以通用電氣公司為代表的400V\750WPSL系統(tǒng),兩套系統(tǒng)各有千秋。400V\1000W系統(tǒng)是迄今見到的現(xiàn)代化程度最高的植物補光系統(tǒng)。在溫室內(nèi)配置應(yīng)用時主要設(shè)施全部鋪設(shè)在地下,在國外8萬至10萬平方米的工程中該系統(tǒng)僅需兩名工人操作,大大提高了作業(yè)效率。
目前我國植物補光行業(yè)技術(shù)知識主要靠向歐美地區(qū)學(xué)習(xí)借鑒。國外一些公司已在植物補光領(lǐng)域研究得十分細致,并在長期生產(chǎn)實踐中積累了豐富經(jīng)驗,能夠做到根據(jù)植物種類的區(qū)別,從光源種類選擇、補光時間控制和預(yù)期效果上制定適宜的補光方案。我國要做的就是學(xué)習(xí)和消化吸收這批技術(shù),并在此基礎(chǔ)上提高。
(作者系北京為華新光電子有限公司總經(jīng)理)
植物補光系統(tǒng)在花卉生產(chǎn)中的應(yīng)用
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