王啟軍 王天成

摘要：LED在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，更適合于工廠化的以貨架式多層的種植方式。來提升高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的占地面積的利用率，通過LED作為人工光調(diào)節(jié)對種植葉菜類的植物進(jìn)行試驗(yàn)種植，并且對LED人工光進(jìn)行光的波長進(jìn)行處理，選定關(guān)鍵影響植物生長的波長進(jìn)行增強(qiáng)處理，使植物在光合作用時(shí)更加的充分吸收有利生長的養(yǎng)分。

關(guān)鍵詞：工廠化農(nóng)業(yè);多層貨架式;LED光源;葉菜

我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，傳統(tǒng)的太陽光日照已無法滿足生產(chǎn)需求，LED燈的開發(fā)生產(chǎn)可以給植物提供光合作用，促進(jìn)植物生長，減短植物開花結(jié)果用的時(shí)間，提高生能！它現(xiàn)在是農(nóng)作物不可或缺的產(chǎn)品。比如種花行業(yè)通過適合LED植物生長燈所需光譜的照射，不僅可以促進(jìn)其生長，而且還可以延長花期，提高花的品質(zhì);而把這種高效光源系統(tǒng)應(yīng)用到大棚、溫室等設(shè)施等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，植物生長燈模擬來自自然陽光的相同光線。它們也可以被調(diào)整為以促進(jìn)特定類型植物的生長的光譜。

LED燈有許多不同于其他電光源的特點(diǎn)，應(yīng)用到植物生長中一方面可以解決日照不足導(dǎo)致番茄、黃瓜等大棚蔬菜口感下降的弊端，另一方面還可以使冬季大棚茄果類蔬菜提前上市，從而達(dá)到反季節(jié)培植的目的，可以完美的解決好陽光不足的問題，設(shè)施農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)在于在環(huán)境條件相對可控的條件下，采用工程技術(shù)與人工智能手段在標(biāo)準(zhǔn)化的工廠內(nèi)進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)的一種農(nóng)業(yè)方式。工廠化農(nóng)業(yè)結(jié)合了工程裝備技術(shù)、生物技術(shù)和環(huán)境技術(shù)，按照植物生長在不同階段提供相應(yīng)的環(huán)境狀態(tài)來滿足植物的生長所需求。

在工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中除需要提供充足的養(yǎng)分、濕度、溫度等外還需要進(jìn)行有效的光合作用，在有效的光合作用下植物可充分吸收的養(yǎng)分來促進(jìn)生長。利用LED光源可根據(jù)不同植物對光的喜好進(jìn)行不同的光色配比及不同植物生長階段對光的需求進(jìn)行有效的調(diào)控。工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)采用LED作為植物光合作用的主要優(yōu)勢在于：① 突破地域與季節(jié)的自然條件限制，常年均衡地進(jìn)行農(nóng)作物的生產(chǎn)。② 實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品速生、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的高效率生產(chǎn)。③ 提高農(nóng)業(yè)資源的利用發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。④實(shí)現(xiàn)環(huán)保，節(jié)能，低碳種植，大量減少了農(nóng)藥化肥的使用和危害，食物安全得到了保障。

以種植葉菜為主的工廠化農(nóng)業(yè)采用貨架式以水培的種植模式，多層的種植加大的空間的利用，一般每層高度在60-80cm，種植面與LED光源的凈高度在40-60cm，層的LED有效PAR值在1.3-1.5umol/W，每平方米的PAR在260-180umol。燈的光束角在100-120度之間，通過設(shè)計(jì)安裝可充分的利用燈所輸出的光源。在其LED光源中增加630nm的對光合作用與光周期效應(yīng)有顯著影響波長，再添加了280-300nm的波長的紫外部分來控制細(xì)菌的生長且對形態(tài)與生理過程的影響極小。

一般多層種植的葉菜類以生菜為主，每平方30-34個(gè)種植穴位，每一穴位種植一顆生菜。從育苗開始的第5-7天，此時(shí)生菜苗至少有兩片葉子，開始采用以630nm與480nm為主的LED光源進(jìn)行光合作用，促進(jìn)苗的根系與莖的生長，基光照時(shí)間保持在8-10小時(shí)，并結(jié)合養(yǎng)分的配合在苗在12-15天時(shí)可以分盤種植。

分盤種植以白光為主的LED光源，其光源與植物定植籃面之間的距離為60cm，除植物生長必須的養(yǎng)分、溫度、濕度、通風(fēng)等先決條件下，光照時(shí)間一般控制在12-16小時(shí)之間，在植物生長過程中根據(jù)植物在不同的階段所需的養(yǎng)分不同，逐步調(diào)整養(yǎng)分中的元素含量比例及添加微量元素來促進(jìn)生長及增加植物中營養(yǎng)成份的含量。

一般生菜的種植周期在20-25天可以采摘，其生菜每顆的重量在180-250克左右，以此輪換每年可種植11批次，種植貨架在4-5層每批次每平方占地面積120-150顆左右，可直接在室內(nèi)種植。

育苗時(shí)間一般需要13-15天，溫度在25℃左右，濕度在60%左右，采用純清水育苗在第十天后可適量加入營養(yǎng)液來促進(jìn)根系生長，待多個(gè)根系展開時(shí)，一般在13-15天時(shí)可移至種植槽內(nèi)，用定植藍(lán)進(jìn)行固定。一般在生長期的光照時(shí)間在12-14小時(shí)，營養(yǎng)液采用24小時(shí)間斷性循環(huán)供給，間斷性供給可給根系有足夠的氧份交換時(shí)間來促進(jìn)生長，并且有足夠的時(shí)間葉片與光進(jìn)行光合作用。在條件控制有效的范圍內(nèi)，葉菜的生長期為20-25天。

在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)LED以白色調(diào)為主，再增加650nm的單波長相配合，是最適合葉菜類的植物光照產(chǎn)品?？傊甃ED植物燈的合理利用會(huì)快速推動(dòng)農(nóng)植物生產(chǎn)有效提高，同時(shí)更好的加快農(nóng)植物工廠化、產(chǎn)業(yè)進(jìn)程，利用5G網(wǎng)絡(luò)工廠完全可做到植物智能化生產(chǎn)，以也改變了傳統(tǒng)植物無土、無日光不生長規(guī)律，促進(jìn)農(nóng)植物補(bǔ)光和無土培育技術(shù)得到推廣應(yīng)用。

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