姓名:張志彪? ? ? ? ? ? ? ? ? 學號:16050120102
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【嵌牛導讀】光環境是植物生長發育不可缺少的重要物理環境因素之一，通過光質調節，控制植株形態建成是設施栽培領域的一項重要技術。
【嵌牛鼻子】光合作用? ? ? 補光燈具? ? 催生
【嵌牛提問】LED植物生長燈是一種怎樣的工具?它的原理是什么？有何特征和用途?
【嵌牛正文】LED植物生長燈是一種以LED（發光二極管）為發光體，滿足植物光合作用所需光照條件的人造光源。按類型分，屬于第三代植物補光燈具！
? ? ? 在缺少日光的環境，這種燈具可充當日光，使植物能夠正常或者更好地生長發育。這種燈具有壯根，助長，調節花期、花色，促進果實成熟、上色，提升口感和品質的作用！
? ? ? 植物生長燈更加具有環保節能的作用，LED植物燈給植物提供光合作用，促進植物生長，減短植物開花結果用的時間，提高生產！在現代化建設中，它是農作物不可或缺的產品。
? ? ? ? 波長類型豐富、正好與植物光合成和光形態建成的光譜范圍吻合；頻譜波寬度半寬窄，可按照需要組合獲得純正單色光與復合光譜，；可以集中特定波長的光均衡地照射作物；不僅可以調節作物開花與結實，而且還能控制株高和植物的營養成分；系統發熱少，占用空間小，可用于多層栽培立體組合系統，實現了低熱負荷和生產空間小型化。
? ? ? ? led植物燈的特征：波長類型豐富、正好與植物光合成和光形態建成的光譜范圍吻合；頻譜波寬度半寬窄，可按照需要組合獲得純正單色光與復合光譜；可以集中特定波長的光均衡地照射作物；不僅可以調節作物開花與結實，而且還能控制株高和植物的營養成分；系統發熱少，占用空間小，可用于多層栽培立體組合系統，實現了低熱負荷和生產空間小型化。
? ? ? ? 作為第四代新型照明光源，LED具有許多不同于其他電光源的特點，這也使其成為節能環保光源的首選。應用于植物培養領域的LED還表現以下特征：波長類型豐富、正好與植物光合成和光形態建成的光譜范圍吻合；頻譜波寬度半寬窄，可按照需要組合獲得純正單色光與復合光譜，；可以集中特定波長的光均衡地照射作物；不僅可以調節作物開花與結實，而且還能控制株高和植物的營養成分；系統發熱少，占用空間小，可用于多層栽培立體組合系統，實現了低熱負荷和生產空間小型化；此外，其特強的耐用性也降低了運行成本。由于這些顯著的特征，LED十分適合應用于可控設施環境中的植物栽培，如植物組織培養、設施園藝與工廠化育苗和航天生態生物園。
? ? ? ? 有機種植是一種在生產中不使用化學合成的肥料、農藥、生長調節劑，也不采用基因工程和離子輻射技術，而是遵循自然規律，采取農作、物理和生物的方法來培肥土壤、防治病蟲害，以獲得安全的生物及其產物的農業生產體系。
? ? ? ? 其實有機種植也不是完全不用肥料的，但能用的就是有機肥料：經高溫發酵無害化處理后的農家肥，礦物質肥，生物菌肥等。基于這種施肥的局限性，植物的生長周期必定受到影響，對現時市場大量需求顯得供不應求了，所以，縮短生產周期是其中的一個辦法。
? ? ? ? LED植物燈，有助縮短植物的生長周期，因為這種燈的光源主要是由紅藍光源組成的，采用植物最敏感的光波段，紅光波長使用620-630nm和640-660nm, 藍光波長使用450-460nm和460-470nm。這些光源都是讓植物產生最佳的光合作用，植物得到最佳的生長狀態，實驗和實際應用都表明，除了給植物在缺光時間里得到補光外，還讓植物在生長過程中促進多發側枝和芽的分化，加快根莖葉生長，加快植物碳水化合物的合成和維生素的合成，縮短了生長周期。
? ? ? ? 在全球有機食物需求快速增加的情況下，大力發展有機種植是越來越多生產者的機遇。
? ? ? ? 近十年來，中國設施園藝面積發展迅速，植物生長的光環境控制照明技術已經引起重視。設施園藝照明技術主要應用于兩個方面：
一、在日照量少或日照時間短的時候作為植物光合作用的補充照明；
二、作為植物光周期、光形態建成的誘導照明。
1、LED作為植物光合作用補充照明的研究傳統人工光源產生太多熱量，如采用LED補充照明和水培系統，空氣能夠被循環使用，過多的熱量和水份可以被移除，電能能夠被高效地轉變為有效光合輻射，最終轉化為植物物質。研究表明：采用LED照明，生菜的生長速率、光合速率都提高20%以上，將LED用于植物工廠是可行的。
? ? ? ? 研究發現，與熒光燈相比，混合波長的LED光源能夠顯著促進菠菜、蘿卜和生菜的生長發育，提高形態指標；能夠使甜菜生物積累量最大，毛根中甜菜素積累最顯著，并在毛根中產生最高的糖分和淀粉積累。
? ? ? ? 與金屬鹵化燈相比，生長在符合波長LED下的胡椒、紫蘇植株，其莖、葉的解剖學形態發生顯著的變化，并且隨著光密度提高，植株的光合速率提高。復合波長的LED可引起萬壽菊和鼠尾草兩種植物的氣孔數目增多。
2、LED作為植物光周期、光形態建成的誘導照明。特定波長的LED可影響植物的開花時間、品質和花期持續時間。某些波長的LED能夠提高植物的花芽數和開花數；某些波長的LED能夠降低成花反應，調控了花梗長度和花期，有利于切花生產和上市。由此可見通過LED調控可以調控植物的開花和隨后的生長。
3、 LED應用于航天生態生保系統的研究
? ? ? ? 建立受控生態生保系統是解決長期載人航天生命保障問題的根本途徑，高等植物的栽培是CELSS的重要元件，其關鍵之一光照。
? ? ? ? 基于空間環境的特殊要求，空間高等植物栽培中使用的光源必須具有發光效率高、輸出的光波適合于植物光合作用和形態建成、體積小、重量輕、壽命長、高安全可靠性記錄和無環境污染等特點。與冷白熒光燈、高壓鈉燈和金屬鹵素燈等其它光源相比較，LED更能有效地將光能轉化成光合有效輻射；此外,它具有壽命長、體積小、重量輕和呈固態等特點，因此，近年來在地面和空間植物栽培中倍受重視。研究表明LED照明系統能提供光譜能量分布均勻的照明，其電能轉換為植物所需光的效率超過金鹵燈的520倍。
? ? ? ? 近日，科技部在深圳會展中心組織“十一五”國家863計劃半導體照明重大項目科技成果匯報展，全面展示“十一五”863計劃半導體照明重大項目取得的成果和科技創新成就。科技部副部長曹健林親臨展會視察。
? ? ? ? 應科技部邀請，南京農業大學農學院徐志剛教授承擔的863計劃項目“半導體照明光源在植物組培中的應用研究”到會參展。南京農業大學展示的“LED植物組培燈”、“LED植物燈”、“LED智能生物培養箱”和“LED植物培育智能光控系統”等系列研究成果受到產業界廣泛關注。
? ? ? ? 在國家“十一五”863高技術研究計劃中，科技部創新性的開啟了LED在農業領域應用的研究進程，經過競爭答辯，南京農業大學成功獲得863課題立項和資助，這是“十一五”期間唯一得到國家立項的農業照明類課題。基于5年多的成果積累和組培室特征，該項目組通過優化光譜能量參數、制造工藝和外形設計，研制出的LED組培燈，具有高效、節能、長壽命和安裝便捷的特征。與熒光燈相比，使用LED組培燈，能夠增強苗的品質、提高優質苗率、縮短育苗周期和降低能耗成本；壽命提高10倍；節電69.7%；1.5年即可回收初期投入，無需后期投入；在壽命期內，總計可節省費用176764元；組培架層高降低35%，提升操作舒適度和工作效率；空間利用率提高35%。
