LED在現代農業中的應用

張聰

[摘 要] LED燈是近年來發展的新型光源，由于其光源對農業植物生長過程中的各種促進作用，所以目前LED光源已經在農業現代化照明領域中得到了廣泛的應用。

[關 鍵 詞] LED光源；農業；照明；植物

[中圖分類號] TN212 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）02-0184-01

LED是一種近年來發展比較迅速的新型固態光源，目前在社會上很多的領域得到了廣泛應用，特別是在我國現代化農業的照明領域廣泛應用，由于各種農作物的生長與光源的能量、光源的光照強度和光照的時間有著非常重要的關系，通過適合植物所需光譜的LED燈照射，不僅可以促進其生長，還可以提高農作物的品質。

一、LED作為光源的特點及在農業中的發展

LED光源的優點非常多，其主要表現在光源質優、經久耐用，并且節約能源，同時光源調節上范圍比較大，并且LED燈能抗高溫、工作中防潮防水、防漏電。LED光源的燈頭和普通的一致。互換性好，隨著科學技術的發展，目前最新的LED光源技術已經大量應用在LED日光上，節能方面是普通日光燈所不能比的，實驗發現30W的LED日光燈光強相當于90W的日光燈管。在工作壽命上相比延長10倍以上，使用中幾乎不用維護，不需要定期更換燈管、鎮流器等附件。另外，我國目前是農業生產大國。農業在我國的地位重要性不言而喻，當前我國的農業發展中也有很多挑戰，比如空氣的污染、日照光照量的減小等因素對農業生產的影響是非常顯著的，所以應該深刻地意識到，伴隨著農業生產的不斷發展，農業中農作物生長過程中照明的需求在不斷擴大，因此，對原來傳統農業生產中的照明環節也提出了新的挑戰，原有的照明環節已不能滿足農業的需要。LED作為目前新的光源，光量的大小可以調節，同時具有發光效率高、能耗少、壽命長、反應速度快、體積小、綠色環保等優點，所以在農業生產中的植物培養室等是一種非常適合的人工光源。把這種效率高的光源系統應用到農業農作物的大棚、溫室等設施上，首先可以解決目前隨著氣候變化導致日照量不足而引起農作物質量和口感下降的弊端，其次還可使農作物的生長季節實現可控，從而可以做到農作物反季節培植的目的。

由以上的分析可知，LED的光源在農業中的應用將會給農業生產方面帶來一場革命，LED光源還可以在農作物生長某些比較艱苦的地帶比如荒漠、甚至城市高樓中使用，促使農作物的生產，是解決目前人口增多、資源緊缺、環境惡化等問題的有效技術手段。

二、LED光源對農業植物的作用

（一）LED燈光線對農業生產中植物的作用

我們都知道植物生長離不開光合作用，而研究已經發現光線對植物光合作用的影響卻是不同的，植物光合過程中需要光的參與，研究發現藍色（470 nm）和紅色（630 nm）的LED，剛好可以為我們提供植物所需的光線，目前市場的LED燈光源，就是一種比較理想的選擇，紅藍相互組合的植物燈可以呈現粉紅色。藍色光促進植物葉子生長，紅色的光對植物開花結果和延長花期效果明顯。所以可以用植物燈對其補充照射替代陽光進行光合作用。LED植物生長燈還能用于陰雨天氣給植物補充光源。

（二）光照強度和光照時間對農業植物的作用

我們都知道，植物在進行光合作用時也在進行呼吸作用，光照量對植物的光合作用非常重要，沒有光照植物無法生長，光照中光合作用下產生糖類為植物呼吸提供了能量，因此加強植物生長期間的光照，可使植物更好地生長。光照強度和光照時間對植物的生長發育影響很大，它直接影響植物光合作用的強弱。

光照的強度與植物的光合作用在一定的范圍內有一定關系，光照強度如果增加，植物光合作用的強度也相應增加。但是，不能理解為光照強度越高越好，因為過高時，會引起植物的葉綠素分解，反而會造成光合作用減弱或停止；相反，光照強度弱時，光合過程中植物產生的有機物質比消耗的還少，會導致植物停止生長。所以我們可以看到植物對光周期反應的不同，所以植物需要光照的時間也是不同的。

（三）光的周期對農業植物的作用

植物如果每天光照時間超過14小時才能形成花芽，日光照時間越長，植物開花早，我們把這種特性的植物即稱為長日照植物；短日照植物是指在暗期長的連續黑暗下的光周期時，花芽才能形成或促進花芽形成的植物；有一類植物只要其他的條件都基本合適，則不論是什么日照條件下都能開花，這類植物稱為日中性植物。由此可見，LED在農業中照明時間上的可控性，就能根據植物的日照時長而有針對性地選擇補光照明。

三、LED光源在農業中的發展

目前農業生產中我國在LED植物照明的應用，主要目的是為各種農作物在生長的過程中進行補光、植物的室溫培養及各種植物工廠等方面的應用。現階段LED燈的大棚溫室補光的主要目的是為反季節植物的生長補充其光照能量，從而保證農作物生長周期和品質。其中比如常見的植物工廠可以大量地在我國農業的生產中合理地運用現代化的管理與技術，以提高其工作上的效益和效率，農業中LED光源用在農業上面可以為各種植物的生長過程提供光照，具有方便、快捷、環保、成本低的特點，所以對各種農業產品、園藝的花卉等生產產業有積極的促進作用。所以說我國迅速發展的農業中LED照明的技術及現代化種植模式的需求，更需要以后不斷拓展LED照明的應用范圍。

參考文獻：

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