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植物在生长过程中对光要素的讲究有三:光强;光质;光周期。其重要性不仅表现在光合作用对植物体的建成的作用上,光还是植物整个生长和发育过程中的重要调节因子。所谓光强,就是光的强度,光的强度过强或过弱,都不利于生物生长。所谓光质,就是光谱构成情况,自然状态下的光谱往往是固定不变的,这就不能满足不同生物在不同时期对光谱的特定需要。例如一些海藻在夜间需要按照专门的波长配置蓝光、红光。所谓光周期,就是生物生长过程中光照周期的要求。生物并非24小时都需要同样的光。比如,生物在睡眠时间需要的是睡眠光。
在封闭式的植物工厂里,没有太阳光照,植物完全依靠LED来补光,PPFD要求高,光照的时间也长,是整个植物工厂运行能耗的主要组成部分,耗电超过50%以上,这还是日本植物工厂方面的数据,已经用了较高PPF效率的植物补光灯。今年为了给西瓜补充足够的阳光,我在网上无意间看到诺达的这种激光植物补光灯,电话沟通之后觉得还不错,一亩地就用一盏灯,相对于以前传统的LED灯安装起来很方便。如果采用的LED效率不高,广元植物灯,要么光照不够而产出比较低,要么照明的能耗占比更高。目前能耗还是植物照明应用运营成本中大的一块,大棚植物灯,包括光照、空调、通风等用电消耗。不过,随着精准补光技术跟智能控制技术的发展,只提供给植物所需的能量,且选择性的降低能量供给(如植物价值提升小于能效投入时),降低植物照明的能耗成本。
主要有光强度和光照长度(光周期)两方面。
(一)光周期对蔬菜生长发育的影响。
光周期现象是蔬菜作物生长和发育(花芽分化,抽薹开花)对昼夜相对长度的反应。每天的光照时数与植株的发育和产量形成有关。蔬菜作物按照生长发育和开花对日照长度的要求可分为长日性、短日性和中光性蔬菜。
1、长日性蔬菜:较长的日照(一般为12~14小时以上),自制led植物灯,促进植株开花,短日照延长开花或不开花。属于长日性蔬菜有白菜、包菜、芥菜、萝卜、胡萝卜、芹菜、菠菜、莴苣、蚕豆、豌豆、大葱、洋葱等。
2、短日性蔬菜:较短的日照(一般在12~14小时以下)促进植株开花,植物灯原理,在长日照下不开花或延长开花。属于短日性蔬菜有豇豆、扁豆、苋菜、丝瓜、空心菜、木耳菜以及晚熟大豆等。
3、中光性蔬菜:在较长或较短的日照条件下都能开花。属于中光性蔬菜有:黄瓜、番茄、菜豆、早熟大豆等。这类蔬菜对光照时间要求不严,只要温度适宜,春季或秋季都能开花结果。