宋昌斌 仇登高 王軍喜 于凱松 劉 鷹

(1中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所，北京 100083;2中國(guó)科學(xué)院海洋研究所，山東青島 266071;3中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049;4山東東方海洋科技股份有限公司，山東煙臺(tái) 264003)

1 引言

封閉循環(huán)清潔水養(yǎng)魚(yú)是指集現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)于一體的工廠化、集約化養(yǎng)殖模式。與傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式相比，循環(huán)水養(yǎng)殖生產(chǎn)每單位水產(chǎn)品可以節(jié)約50－100倍的土地和160－2600倍的水，并且?guī)缀醪晃廴经h(huán)境。由于諸多環(huán)境因素限制，水產(chǎn)養(yǎng)殖變成人工控制的可靠食物來(lái)源，從1970年在世界范圍得到快速發(fā)展。我國(guó)是世界水產(chǎn)養(yǎng)殖第一大國(guó)，2010年養(yǎng)殖總產(chǎn)量達(dá)到3828.84萬(wàn)噸，占我國(guó)水產(chǎn)品總產(chǎn)量的71%，占世界水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的70%以上。2009年3月英國(guó)《Nature》發(fā)表文章論述循環(huán)水養(yǎng)殖將是未來(lái)漁業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

在自然界，光照作為一種穩(wěn)定性和規(guī)律性生態(tài)因子，對(duì)魚(yú)類(lèi)的攝食、代謝、生殖、內(nèi)分泌等生理機(jī)能起著重要的觸發(fā)作用。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，各種波長(zhǎng)、大小功率的LED封裝芯片被開(kāi)發(fā)出來(lái)并廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到LED人工光照作為一種物理手段，不僅可以增加水產(chǎn)養(yǎng)殖生長(zhǎng)效率，盡可能得到商品魚(yú)的重量，而且可以控制魚(yú)類(lèi)關(guān)鍵時(shí)候的性腺發(fā)育，獲得綠色高品質(zhì)的食品。目前相對(duì)于水系統(tǒng)處理、營(yíng)養(yǎng)餌料、育苗技術(shù)及病害防治研究，光照對(duì)魚(yú)生理機(jī)能的影響研究比較少而且粗放。國(guó)外的研究文章從上世紀(jì)90年代日漸增多，我國(guó)的研究處在剛剛起步階段。

LED光源在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集約化種植、養(yǎng)殖、微藻繁殖等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，LED可以根據(jù)魚(yú)類(lèi)品種生長(zhǎng)性腺發(fā)育所需的光譜光強(qiáng)光周期需求進(jìn)行組合，為商品魚(yú)的生長(zhǎng)提供合理的光環(huán)境條件，可顯著提高魚(yú)的產(chǎn)量和品質(zhì);同時(shí)，LED是安全、健康的“綠色光源”，廢棄后無(wú)污染，環(huán)保

節(jié)能，具有廣闊的應(yīng)用前景。

如果采用LED光源，存在如何選取適宜魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)生殖的光色，光強(qiáng)、光周期最佳優(yōu)化指標(biāo)，確定參數(shù)來(lái)改善魚(yú)的生理節(jié)律、攝食行為、生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖性能的技術(shù)體系，以此對(duì)養(yǎng)殖業(yè)的LED光照應(yīng)用工作提供參考依據(jù)。

2 目前使用的光源

2.1 傳統(tǒng)光源

目前在封閉循環(huán)清潔水養(yǎng)殖領(lǐng)域使用的人工光源主要有高壓鈉燈、熒光燈、白熾燈等，這些光源的突出缺點(diǎn)是光效、防水等級(jí)低、能耗大、運(yùn)行成本高、光質(zhì)光周期不能調(diào)控等諸多問(wèn)題。此外，熒光燈的廢棄會(huì)嚴(yán)重污染水源，一只節(jié)能燈的燈管平均含有0.5毫克的汞，破碎會(huì)至少污染180噸水，由于汞的沸點(diǎn)低，常溫下即可蒸發(fā)，破碎的節(jié)能燈管，瞬間可使車(chē)間潮濕空氣中的汞濃度超標(biāo)上百倍。傳統(tǒng)氣體放電光源已經(jīng)不適應(yīng)綠色環(huán)保、節(jié)能減排及優(yōu)化光參數(shù)的要求。

3 魚(yú)類(lèi)眼睛生理

3.1 魚(yú)類(lèi)眼睛結(jié)構(gòu)功能

硬骨魚(yú)類(lèi)有發(fā)達(dá)的眼睛，基本構(gòu)造和高等脊椎動(dòng)物的眼睛相似，但由于適應(yīng)水中生活使其具有自身的特點(diǎn)。魚(yú)類(lèi)眼球內(nèi)層視網(wǎng)膜由感光視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞組成，大多數(shù)板鰓魚(yú)類(lèi)的視網(wǎng)膜只有視桿細(xì)胞，即許多深海魚(yú)類(lèi)完全沒(méi)有視錐細(xì)胞。少數(shù)魚(yú)類(lèi)還有特化的“雙視錐細(xì)胞”。大多數(shù)魚(yú)類(lèi)的瞳孔固定不變，球形水晶體和角膜相距很近，視角非常寬，位于頭部?jī)蓚?cè)的魚(yú)眼視角在平面是166－170度，在垂直面是150度。

3.2 魚(yú)類(lèi)眼睛視覺(jué)能力

魚(yú)眼圓形水晶體導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)全部是近視眼，明視覺(jué)看清晰一米以內(nèi)物體，遠(yuǎn)處不會(huì)超過(guò)10－12米。

魚(yú)類(lèi)視黃醛與其視蛋白組成的視覺(jué)色素吸收光譜為430－620nm，以視黃醛1為基礎(chǔ)形成的視覺(jué)色素稱為視紫紅質(zhì)，以視黃醛2為基礎(chǔ)形成的視覺(jué)色素稱為視紫質(zhì)。前者吸收光譜范圍為430nm－562nm，后者為570－620nm。如大西洋鮭魚(yú)是在海水與淡水之間進(jìn)行洄游的魚(yú)類(lèi)，具有二種視覺(jué)色素的混合物，而產(chǎn)卵場(chǎng)的鹽度是決定視覺(jué)色素的主要因素，即產(chǎn)卵場(chǎng)在淡水的洄游魚(yú)類(lèi)，以視紫質(zhì)為主;反之，產(chǎn)卵場(chǎng)在海水的洄游魚(yú)類(lèi)以視紫紅質(zhì)為主。某種魚(yú)類(lèi)視覺(jué)色素吸收的光譜只占人眼吸收光譜的少量部分，不同波長(zhǎng)的光對(duì)于吸收的效率與人眼的視覺(jué)效率是完全不同的。

4 人工光源的計(jì)量單位

4.1 人工光源的評(píng)價(jià)

人工光源在養(yǎng)殖設(shè)施應(yīng)用中需要一個(gè)合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，目前實(shí)踐中大多都是按照建筑照明的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用按人的視覺(jué)效應(yīng)評(píng)價(jià)的光照度進(jìn)行度量，單位Lx(勒克斯)，這是在380nm－780nm的可見(jiàn)光范圍內(nèi)，以對(duì)人眼視覺(jué)效應(yīng)最強(qiáng)555nm波長(zhǎng)光為基準(zhǔn)，按人眼的視覺(jué)效應(yīng)對(duì)不同波長(zhǎng)的光區(qū)別計(jì)算進(jìn)行度量的。但光度量范疇的照度光強(qiáng)單位用于工廠化魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖的評(píng)價(jià)是不適宜的，評(píng)價(jià)光能轉(zhuǎn)化的效用應(yīng)該從魚(yú)類(lèi)生理行為的角度進(jìn)行度量，在我們沒(méi)有搞清楚各種魚(yú)類(lèi)對(duì)各種不同光色的感光靈敏度大小之前，形成不了魚(yú)類(lèi)的光譜響應(yīng)曲線，即魚(yú)類(lèi)光度系統(tǒng)，所以目前用能量單位描述光輻射能的客觀輻射度量學(xué)為宜。輻射通量又稱輻射功率，是以輻射形式發(fā)射、傳播或接收的功率，單位為W(瓦)，J/S(焦耳每秒)。它也是輻射能隨時(shí)間的變化率。

4.2 輻射照度與光照度的換算

目前水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)均使用照度計(jì)來(lái)測(cè)量光照強(qiáng)度，顯示到照度計(jì)表頭的都是光通量單位勒克斯(Lx)，這在單一波長(zhǎng)光色情況下可以用光照度單位比較光強(qiáng)大小，如果混合光色做實(shí)驗(yàn)，光照度單位衡量出的大小是不合適的。實(shí)踐中需要輻射通量與光通量的轉(zhuǎn)換公式。實(shí)際上，輻射源所發(fā)射的能量往往由很多波長(zhǎng)的單色輻射所組成。為了研究各種波長(zhǎng)的輻射能量，還須對(duì)單一波長(zhǎng)的輻射能量作相應(yīng)的規(guī)定。光譜輻射量又叫輻射量的光譜密度，是輻射量隨波長(zhǎng)的變化率。獲取光度系統(tǒng)與輻射度的轉(zhuǎn)化公式會(huì)對(duì)科研與生產(chǎn)管理提供極大的方便。

輻射通量又稱輻射功率，是以輻射形式發(fā)射、傳播或接收的功率，單位為W(瓦)，J/S(焦耳每秒)。它也是輻射能隨時(shí)間的變化率。

按人的視覺(jué)光譜敏感效率特性視見(jiàn)函數(shù)V(λ)來(lái)評(píng)價(jià)的輻射通量Φe，即為光通量Φv，

Km—比例系數(shù)，是波長(zhǎng)555nm光譜光視效能，為683LmW

λ—波長(zhǎng)，米

Φe(λ)—波長(zhǎng)為λ的單色光的輻射功率，W。

在可視波長(zhǎng)范圍內(nèi)，

Φe(λ):單色光的輻射照度分布密度，單位W/m2

輻射照度與光照度之間的換算:

對(duì)于LED，在集中一個(gè)波長(zhǎng)附近小范圍的可見(jiàn)光)中，V(λ)為一近似不變值，

則:Kev=KmV(λ)單位:lx/(W/m2)

5 水中光輻射照度度量

魚(yú)類(lèi)的攝食是一種對(duì)光主動(dòng)適應(yīng)的內(nèi)源性節(jié)律，不同類(lèi)型的魚(yú)攝食與光照強(qiáng)度都有一定關(guān)系。研究表明在一定光強(qiáng)范圍內(nèi)，魚(yú)類(lèi)最為活躍，攝食率最高。Blaxter研究表明仔魚(yú)攝食的臨界光強(qiáng)是0.1lx，最適宜范圍是100－500lx。超過(guò)1000lx仔魚(yú)明顯出現(xiàn)受驚反應(yīng)，甚至休克而死亡。光照強(qiáng)度對(duì)魚(yú)的激素分泌活動(dòng)也有影響。Cook等研究結(jié)果在大于200lx的光照強(qiáng)度下，顯著的影響虹鱒魚(yú)血漿中的甲狀腺素的峰值。目前水產(chǎn)車(chē)間大多在每個(gè)池子上方布一盞燈，或在二排池子中間過(guò)道上方布一排燈。建筑設(shè)計(jì)照明光強(qiáng)計(jì)算方法有點(diǎn)光源的距離平方反比定律、線面光源、單位面積容量等照度計(jì)算公式。計(jì)算工具可用照度計(jì)、光譜光合照度計(jì)、DIALux等通用軟件。但要計(jì)算魚(yú)池某一深度的輻射照度，或用水下輻射照度計(jì)，或是用下面數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)計(jì)算。

光在水中傳輸由于復(fù)雜的吸收與散射伴有強(qiáng)烈的衰減，

LED經(jīng)過(guò)幾十年的進(jìn)步，技術(shù)瓶頸不斷突破，性能指標(biāo)迅速提高，尤其是光照輸出功率大，遮光體積小，必將為大面積水產(chǎn)養(yǎng)殖光照的主力光源。

6 水中光色變化

6.1 光線海水中傳播

研究魚(yú)類(lèi)對(duì)那種波長(zhǎng)的光譜敏感，就需要知道物種在長(zhǎng)期進(jìn)化中適應(yīng)的光環(huán)境。比如長(zhǎng)波長(zhǎng)的光對(duì)寶藍(lán)鯛魚(yú)卵巢發(fā)育影響指數(shù)高，這是由于寶藍(lán)鯛魚(yú)生長(zhǎng)環(huán)境是太平洋礁石淺水區(qū)，所以國(guó)外用人工紅光誘發(fā)刺激該種魚(yú)生殖內(nèi)分泌激素。

海洋是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)、生物系統(tǒng)，光在海水中傳播非常復(fù)雜。海水的吸收特性與海水的成分密切相關(guān)。海水成分主要包括水分子、無(wú)機(jī)溶解質(zhì)及各種懸浮物在內(nèi)的多種有機(jī)物。同時(shí)海水的吸收性還表現(xiàn)為較大的易變性，即同一水域不同深度、不同時(shí)間，其吸收性都隨時(shí)間和空間明顯變化。海水的散射非常復(fù)雜，包括水分子本身的瑞利散射和海水中懸浮粒子引起的米氏散射及透明物質(zhì)折射引起的散射。光在水中傳播過(guò)程中，由于吸收和散射，其能量會(huì)損失殆盡。散射是水中無(wú)數(shù)個(gè)雜亂無(wú)章的界面對(duì)光多次的反射和折射引起的。每個(gè)光子的能量是普朗克常數(shù)，v是光子頻率，λ光子波長(zhǎng)，c:光速。

基本能量單位只與輻射波的頻率有關(guān)，與頻率成正比，即與波長(zhǎng)成反比。所以長(zhǎng)波長(zhǎng)的光在水中的穿滲透力小于短波長(zhǎng)。

圖1 不同波長(zhǎng)的光在海水穿透力及水深顏色圖 (圖片選自美國(guó)海洋與大氣局網(wǎng)站)Fig.1 Penetration of various light and the water color

從圖1我們看出淺海水色是白－淡綠－綠－藍(lán)綠，深海水色變化大致是:

海洋水深 (米)0－50 50－100 100－150 150－200顏色變化 白－淡藍(lán) 淡藍(lán)－藍(lán) 藍(lán)－深藍(lán) 深藍(lán)－暗藍(lán)

知道隨海水深度變化的光色，對(duì)在水產(chǎn)養(yǎng)殖車(chē)間設(shè)置何種波長(zhǎng)的LED燈具裝置很有參考價(jià)值。海水中可見(jiàn)光色是藍(lán)色占主導(dǎo)地位，制訂研究方案中的光色可以參考養(yǎng)殖對(duì)象野生長(zhǎng)期活動(dòng)洄游的水層。

6.2 不同波長(zhǎng)LED芯片材料

目前建筑設(shè)計(jì)功能性照明大多數(shù)是由LED藍(lán)光激發(fā)稀土熒光粉產(chǎn)生的白光，而LED工廠化水產(chǎn)業(yè)部分需要的是單色或幾種混色光源，主要需要的是以紅光為代表的長(zhǎng)波長(zhǎng)芯片，以藍(lán)光為代表的短波長(zhǎng)芯片。砷 (As)、磷 (P)系化合物半導(dǎo)體GaAsP、AIGaAs、AIGaInP發(fā)紅、橙與黃光，目前以四元晶體AIGaInP發(fā)紅光效率最高為15～40Lm/W。氮 (N)系化合物InGaN發(fā)綠、藍(lán)光，InGaN發(fā)藍(lán)光效率為10～50Lm/W。

還可以通過(guò)調(diào)節(jié)穩(wěn)定性好，發(fā)射光譜寬，亮度高的熒光粉配比得到水產(chǎn)養(yǎng)殖所需的多種長(zhǎng)短波長(zhǎng)光譜。如使用藍(lán)光LED芯片激發(fā)氮化物熒光粉形成紅光LED，得到比紅光LED芯片光譜更寬的紅光。黃色橙色與綠色波長(zhǎng)可以用藍(lán)光LED芯片分別激發(fā)YAG鋁酸鹽、硅酸鹽熒光粉得到。

7 光周期調(diào)控

7.1 光周期對(duì)魚(yú)的影響

光周期調(diào)控在魚(yú)的繁殖及生活行為起著重要作用。遼寧海洋水產(chǎn)研究所對(duì)牙鲆魚(yú)的延長(zhǎng)光照時(shí)間及配合提高水溫促進(jìn)親魚(yú)提前1－5個(gè)月性腺成熟與產(chǎn)卵。Yadav等研究結(jié)果大于16克的金魚(yú)在恒黑條件下，其性腺發(fā)育被明顯抑制。鯉魚(yú)在性未成熟時(shí)，長(zhǎng)光照能誘導(dǎo)排卵，當(dāng)把其從長(zhǎng)光照移到短光照條件下，性未成熟魚(yú)的卵巢出現(xiàn)退化現(xiàn)象，接近成熟的鯉魚(yú)長(zhǎng)或短光照沒(méi)有此影響。長(zhǎng)江大學(xué)阮國(guó)良等實(shí)驗(yàn)結(jié)果長(zhǎng)光照明顯促進(jìn)黃鱔性腺發(fā)育，同時(shí)對(duì)其生長(zhǎng)有抑制作用。這些與Bromage等提出的關(guān)于光周期對(duì)魚(yú)類(lèi)性成熟的影響假定模型一致的。Witthey等對(duì)大西洋鱒的研究表明，標(biāo)準(zhǔn)代謝率在變化的光周期下比自然光周期的明顯低。這可能由于變化的光周期可能導(dǎo)致大西洋鱒的生理狀態(tài)變到冬季時(shí)刻表。

7.2 光周期調(diào)控手段

通過(guò)PWM占空比調(diào)節(jié)LED驅(qū)動(dòng)電流，改變瞬間關(guān)閉會(huì)有效防止魚(yú)類(lèi)的應(yīng)急反應(yīng)，增強(qiáng)福利化養(yǎng)魚(yú)效應(yīng)。光周期控制可以光周期是一天范圍內(nèi)的光照亮暗狀態(tài)，均可以自動(dòng)變化。LED控制技術(shù)已經(jīng)由最初單一恒流控制，發(fā)展到現(xiàn)在的可控硅調(diào)光、PWM調(diào)光、DMX512、DALI、ZigBee等協(xié)議調(diào)光?？刂颇Ｊ揭灿勺钤绲木€控技術(shù)發(fā)展到IR、FR、Wi－Fi短距離無(wú)線控制?？刂破鞑捎们度胧浇Y(jié)構(gòu)，可以對(duì)光參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行通訊，系統(tǒng)可方便地實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度。

8 光源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

8.1 防水等級(jí)

水產(chǎn)養(yǎng)殖車(chē)間一般濕度達(dá)到90%以上，對(duì)燈具防水要求比較高。一般來(lái)說(shuō)車(chē)間懸掛燈具，防護(hù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到IP65，如果為節(jié)能考慮燈具安裝到養(yǎng)殖魚(yú)池里面，IP等級(jí)至少達(dá)到IP67以上。

中科院半導(dǎo)體研究所與北京勇電歐格照明燈具有限公司共同設(shè)計(jì)提供給中科院海洋所在水池中光照實(shí)驗(yàn)的LED燈具防護(hù)等級(jí)達(dá)到最高IP68，這種燈具的制作工藝是設(shè)計(jì)封裝后的LED與其它電子器件焊接后，將驅(qū)動(dòng)電路或控制電路封裝在聚合物封裝體，一次成型的二次封裝技術(shù)，達(dá)到完全防水保護(hù)作用。

8.2 LED光源配光

水產(chǎn)養(yǎng)殖魚(yú)池有幼魚(yú)池、成魚(yú)池、親魚(yú)池等，多為水泥池或玻璃鋼水槽，形狀有圓形、長(zhǎng)方形、八角形、長(zhǎng)橢圓形、環(huán)道型等。水池面積一般為30－100m2，水深0.5m－1m。LED性能穩(wěn)定、光色分布可調(diào)，但單顆外延芯片功率有限，市場(chǎng)上中、小功率芯片小于0.5瓦，即使大功率芯片也不超過(guò)5瓦，所以LED整燈需要或是多顆芯片陣列排布，或是COB規(guī)模集成封裝。傳統(tǒng)光源的反光罩配光方式不一定適合LED光源的發(fā)光方式，更主要的循環(huán)水工廠養(yǎng)魚(yú)池形狀大都是規(guī)則幾何形狀，所以LED配光的反光罩與透鏡要配合一起設(shè)計(jì)，采用高折射率的透鏡材料，既要被照水面光斑均勻，又要恰好覆蓋整個(gè)魚(yú)池以節(jié)約電能。

9 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

9.1 問(wèn)題的提出

水產(chǎn)光照實(shí)驗(yàn)中，需要同時(shí)考察光質(zhì)、光強(qiáng)、光周期三因素三水平，最后確認(rèn)哪種因素哪個(gè)水平比較重要，以便優(yōu)先考慮加重設(shè)計(jì)。三因素三水平共有33=27次試驗(yàn)。實(shí)際中27次的試驗(yàn)規(guī)模較大，往往因現(xiàn)場(chǎng)條件的限制而難于實(shí)施。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)就是安排多因素試驗(yàn)、尋求最優(yōu)水平組合的一種高效率試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，上述提出的問(wèn)題用正交試驗(yàn)法安排試驗(yàn)只需要9次試驗(yàn)。

9.2 正交試驗(yàn)法應(yīng)用

對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)可能有影響的變量簡(jiǎn)稱為因素，用A、B、C…表示，每個(gè)因素可能出的狀態(tài)稱為因素的水平，用1、2、3…表示。正交試驗(yàn) (表)法的特點(diǎn):

(1)均衡分散性－代表性。

(2)整齊可比性－可以用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果處理。

山東東方海洋科技股份有限公司通過(guò)與中科院海洋所合作，從挪威引進(jìn)20萬(wàn)尾大西洋鮭魚(yú)苗，并成功地實(shí)現(xiàn)淡水孵化和海水培育。存在主要問(wèn)題是成魚(yú)性腺指數(shù)偏高，商品魚(yú)重量少，經(jīng)濟(jì)效益未能最大化。表1是從大西洋鮭魚(yú)降海后某一中間階段取得原始數(shù)據(jù)做出的其中一份正交試驗(yàn)表。從表1中清楚得到影響性腺發(fā)育的因素是光周期＞光強(qiáng)＞光質(zhì)，刺激性腺發(fā)育的最優(yōu)光照結(jié)合是24L:OD、中光強(qiáng)、紅光。熟練應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以大大提高實(shí)驗(yàn)效率。

表1 雄性大西洋鮭性成熟率正交試驗(yàn)直觀分析表Table 1 Maturation rate analysis of male Atlantic salmon

(續(xù)表)

10 結(jié)論

封閉循環(huán)清潔水高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖在短時(shí)間獲取巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也要付出因防疫治病使用抗生素藥物帶來(lái)水產(chǎn)食品藥物殘留品質(zhì)降低的代價(jià)。用光照等物理方法調(diào)節(jié)魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)行為是今后工廠化養(yǎng)殖業(yè)技術(shù)進(jìn)步、提高自身競(jìng)爭(zhēng)力的可持續(xù)發(fā)展方向。用LED人工光源是一門(mén)涉及多學(xué)科，多系統(tǒng)的研究領(lǐng)域。國(guó)外傳統(tǒng)光源研究較早，使用LED光源相對(duì)較晚。從閱讀過(guò)有限文獻(xiàn)的來(lái)看，國(guó)外研究的方法不全面，不系統(tǒng)，得出的某些結(jié)論甚至相悖。目前國(guó)內(nèi)逐漸認(rèn)識(shí)到光因子的重要性，起步開(kāi)始研究。國(guó)內(nèi)LED自身的設(shè)計(jì)和制造在使用中還存在許多系統(tǒng)缺陷，如設(shè)計(jì)與制造標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、制造工藝不可靠、驅(qū)動(dòng)電源與芯片壽命不匹配、成本高于氣體放電燈等。因此研制水產(chǎn)專(zhuān)用LED單色或全彩芯片、數(shù)字化調(diào)控技術(shù)，改善封裝技術(shù)、散熱及其防護(hù)技術(shù)與裝備是目前迫切的工作。

光對(duì)魚(yú)類(lèi)生理影響非常復(fù)雜，而且與溫度、季節(jié)及水質(zhì)等因子交織一起。本文在封閉循環(huán)水養(yǎng)殖業(yè)LED光照方法方面做了基本性的分析，這只是光照調(diào)節(jié)魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)生殖行為的一個(gè)初步的探索，希望將來(lái)與同行共同努力，深入全面研究，使國(guó)內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)殖業(yè)長(zhǎng)期科學(xué)健康的發(fā)展。

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