揭秘植物照明的那些事儿

以前种菜靠天，现在种菜靠电，没有阳光也能“种”菜？

揭秘植物照明的那些事儿

□ 本报记者 丁 莹

近日，有媒体报道称，因连日降雨，我国大部分地区的农作物生产受到一定影响。但是，以蔬菜为主的设施农业却呈现出明显的“抗性”，因为“以前种菜靠天，现在种菜靠电”。

据介绍，京南“菜篮子”富赛果蔬示范园区在今年的疫情防控期间成为京津地区重要的生活物资保障基地，而国网保定市满城区供电公司功不可没，保障了30多公顷278个高标准日光温室大棚的用电需求。

农业农村部种植业管理司司长潘文博表示，近年来我国设施农业快速发展，为有效保障蔬菜、肉蛋奶等农产品季节性均衡供应，增加农民收入，改善城乡居民生活发挥了十分重要的作用。

据美国UL公司专家介绍，设施农业也被称为植物工厂，是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，利用智能计算机和电子传感系统对植物生长的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物的生长发育不受或很少受自然条件制约的省力型生产方式，被称为现代设施农业发展的高级阶段。随着现代农业的发展，植物工厂一改传统温室的粗糙造型，以宽敞、高大、明亮的“高大上”形象出现在人们的视野中。

人工光源是植物工厂能量和颜值的来源，人工光源技术在植物照明领域的应用越来越广泛。数据显示，植物生长灯的市场在2018年已经达到32.3亿美元，预计到2024年将突破67.6亿美元，预测在2019年-2024年期间，其复合年增长率将为13.14%。通过人工光补充或全人工光照射植物，可以促进植物生长，提高产量，改善产品形态、色泽，提升功能成分等，还可以减少病虫害的发生。

传统温室植物生长光源多为荧光灯、高压气体放电灯（HID）等，这些光源的突出缺点是能耗大、运行费用高。LED作为植物生长光源之一，以其光效高、发热低、体积小、寿命长等诸多优点，在植物种植领域应用极为广泛，包括植物组培、叶菜种植、植物工厂、育苗工厂、食用菌工厂、藻类培养、植物保护、花卉种植等。

LED照明植物灯有六大优点。一是使用LED照明意味着可以减少生产中所需的化学物质数量，提高产品质量，控制农作物的大小、伸展度、颜色甚至味道，能够调节光的成分，能够以传统灯根本无法实现的方式进行调整，以生产更健康、更美味的植物。二是密切监视照明效果可以使农作物的产量最大化。三是由于LED灯可产生作物所需的确切数量和类型的光，因此消耗的能源更少，有助于节省能源和提高效率，实现运营成本的改善。四是 LED灯具可让您自定义和调整光谱分布，在整个植物的生长周期中改变光谱需求，有助于作物的生长。五是不需要反射镜来放大和引导光强度。六是作为温室或垂直农业中主要或辅助光源的灵活性。

当前市场上，LED植物照明产品种类繁多，层出不穷。如何选择一款质量可靠、性价比高的产品成为众多用户关注的问题。找出各种植物生长灯的选项的功能和优势，可以帮助消费者挑选更合适和安全可靠的LED植物照明灯。

UL公司专家建议在挑选时要关注以下指标。一是光生物学安全性评估：植物照明往往重视最有利于植物生长的光合有效辐射（PAR）中蓝色和红色光谱。而常规照明通常旨在服务人眼，最强调绿色和黄色光。我们需要通过等级确定可能伤害眼睛和皮肤的风险（只接受Risk Group 0, 1 or 2等级）。二是光合光子通量：表示每秒发射的光子的数量，并测量PAR，这是植物用来驱动光合作用的光。不过要避免在照明设备下查看单个PAR测量值, 应该考虑英尺烛光footcandles（到达目标表面的光量）与灯具发出的光量之比。三是光合光子通量密度：表示单位角度内的光子数量，可以表述植物照明灯具输出光子数量在不同方向的均匀性。要先知道在每棵植物上分配了多少PAR，让每棵植物在整个生长区域获得统一且较高的光合光子通量密度（PPFD）。四是输入功率和流明：不需要专注于功率和不要依靠流明来比较LED灯。这不是光合作用的相关指标。

有了正确且相关的信息，室内园艺种植区的管理人员能够以更低的初始成本、更少的能源消耗，选择能够提供所需光量的植物照明产品。

《中国质量报》