中国农学通报第23卷第11期2007年11月
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冲光照射要比连续光的利用效率更高。同时,对植物照射特定频率光会影响植物生长及无机成份含量的变
化。
Leeetal.(1996)与Ladislavetal.(1996)使用LED所产生的间歇光源进行藻类的生产效果很好;Jaoand蓝光LED为光源,发Fang(2001)使用高频闪烁的红、
现可在不提高耗电成本下提高马铃薯组培苗的生长速率。同时,在不影响植物生长速率的条件下,工作比可调进一步提升省电空间[15,16]。
三菱化学的渡边博之(2002)在LED模板光源上连接脉冲发生器电源装置,使用LED脉冲光对莴苣的生长以及光合成反应的影响进行研究。试验设定照射光周期为10μs ̄10ms,工作比在0 ̄50%之间变化。结果表明,随着LED照射光量的增加,光合成活性线性增加。从而证实了采用不同频率脉冲光照射莴苣可以
s以下的脉冲光条件加速植物生长。在周期为100μ
下,生菜生长比连续光条件照射下促进效果提高20%。
中林和重(2002)研究了红色、蓝色LED特定频率的光刺激对小油菜的影响,证实了采用LED进行光刺激对植物体生长、汁液成份以及无机成份(钾、钠)含量产生影响。栗田真吏(2002)使用20Hz红色LED照射生菜。得出结论:20Hz的光脉冲照射对植物有影响,但与光源没有关系,在脉冲光条件下植物体重量和磷、钙、锰含量浓度增加。虽然,目前在机理上还不清楚脉冲光与作物产量增加、无机成份含量的增减之间的关系,但赋予微弱的光的脉冲光就可以取得促进植物生长包括在氮营养条件下的生长效果。采用LED能够很容易的将1ns以下的极短周期的脉冲光照射于植物,提高照射效率,延长LED芯片的耐久性。3LED在植物工厂中的应用前景及发展趋势
目前,人工光源在植物工厂中的电能消耗所占比例很大,降低照明消耗的电能是节省运行费用的重要途径。开发和应用高效安全环保的新型光源势在必行,LED以其固有的优势被业界认为在未来十年替代其他人工光源最有潜力的产品。LED应用于植物工厂的人工光源具有很多优势:LED可提供不同波长的单色光,可根据不同的作物提供相应的光谱组合,进行光质的研究;LED具有光量可调的特性,可以模拟太阳光强度的变化;发光频率与占空比可调节的特性可以提供高频间歇给光模式,有利于探讨光合作用中明期和暗期的控制机理,并可以进一步节能。
长期以来,由于LED发光效率低的原因,其应用主要集中在各种显示领域。随着高亮度LED特别是白
半导体光源不仅在工业领域而且在农光LED的出现,
业和生物工程领域都将会得到广泛应用。21世纪被誉
为“光的世纪”,展望未来,LED在植物工厂的研究和应用将会得到很快的普及。
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(责任编辑:刘艳鹏)