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LED在農(nóng)業(yè)照明領(lǐng)域應(yīng)用的可行性人工光源在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要有完全人工光照明和光合補光兩個方面，目前已經(jīng)在植物生產(chǎn)、微藻繁殖以及畜禽養(yǎng)殖等眾多領(lǐng)域廣泛使用。

　　1．LED作為植物照明光源的可行性

　　長期的研究表明，植物光合作用在可見光光譜（380~760nm）范圍內(nèi)，所吸收的光能約占其生理輻射光能的60％~65％，其中主要以波長610~720nm（波峰為660nm）的紅、橙光（約占生理輻射的55％左右）以及波長400~510nm（波峰為450nm）的藍、紫光（約占生理輻射的8％左右）為吸收峰值區(qū)域。因此，開發(fā)出以這兩個波段（特別是波峰）的人工光源將會大大提高光能利用效率。近年來，隨著光電技術(shù)的發(fā)展，帶動了高亮度紅光、藍光與遠紅光LED的誕生，為實現(xiàn)這一目標提供了可能。LED能夠發(fā)出植物生長所需要的單色光（如波峰為450nm的藍光、波峰為660nm的紅光等），光譜域?qū)拑H為±20nm，紅藍光LED組合后，能形成與植物光合作用和形態(tài)建成所需基本吻合的光譜，光能利用率可達80％~90％，節(jié)能效果顯著。LED光源這種獨特的性能，為其在溫室人工補光、植物組培、遺傳育種、植物工廠等植物生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了有效的發(fā)展空間。

　　世界各國的學(xué)者圍繞LED植物照明光源的應(yīng)用進行了多年的探索，取得了很多重要的成果。比如，1991年Bula等利用660nm紅光LED與藍色熒光燈組合，進行了萵苣栽培試驗，并獲得成功等。到目前為止，LED已成功用于多種植物的栽培試驗，包括萵苣、胡椒、胡瓜、小麥、菠菜、虎頭蘭、草莓、馬鈴薯、白鶴芋以及藻類等。LED光源的特性和已有研究基礎(chǔ)均表明，LED作為植物照明光源具有促進植物生長、調(diào)節(jié)植物形態(tài)建成和節(jié)能環(huán)保等多方面優(yōu)勢，可以廣泛用于植物栽培、溫室補光、植物組培、植物工廠以及航天航空等眾多領(lǐng)域，是未來植物照明光源的重要發(fā)展方向。

　　2.LED作為養(yǎng)殖業(yè)照明光源的可行性

　　近年來,隨著LED等單色光源的出現(xiàn),國內(nèi)外相關(guān)機構(gòu)圍繞畜禽對光色、光強與光周期等需求機理進行了深入研究，探明了畜禽對光環(huán)境需求的相關(guān)參數(shù)。比如，通過研究發(fā)現(xiàn)，AA肉雞生長前期采用綠光或藍光照射，生長后期采用藍光照射，能顯著促進肉雞的生長發(fā)育和提高其生產(chǎn)性能；肉雞生長早期（0-7d）選用綠光照明，可不同程度地改善肉雞小腸黏膜結(jié)構(gòu)，提高小腸對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力，從而促進肉雞生長發(fā)育；藍、綠光可使視網(wǎng)膜面積、視網(wǎng)膜節(jié)細胞（RGCs）總數(shù)增加；從視網(wǎng)膜的中央?yún)^(qū)到周邊部，綠光組的RGCs密度梯度下降幅度和藍光組的RGCs大小梯度增大幅度*明顯。我國學(xué)者通過對種雞的光色、光強與光周期的優(yōu)化指標研究，確定了調(diào)控光色、光強和光周期來改善雞的生理節(jié)律、攝食行為、生長發(fā)育、繁殖性能的技術(shù)體系，消減了諸如禽產(chǎn)品“污染”(如藥物殘留、激素殘留等)的負面影響，大大提高了雞的生產(chǎn)潛力等。所有這些研究表明，LED在畜牧業(yè)中的實際應(yīng)用是可行的，通過適當?shù)腖ED光照調(diào)節(jié)，能夠顯著促進畜禽生長，提高其免疫力，大大提高畜禽養(yǎng)殖的生產(chǎn)潛力。

　　3.LED作為微藻培養(yǎng)照明光源的可行性 　　LED具有冷卻負荷低、電光轉(zhuǎn)換效率高、可設(shè)特定波長的光質(zhì)等特點，對藻類細胞培養(yǎng)是一種非常適合的人工光源。此外，LED光源波長具有可以*到1納米、可以實現(xiàn)不同光質(zhì)的任意配比的獨特優(yōu)點，使其在微藻的培養(yǎng)上具有其他光源無法比擬的優(yōu)勢。如韓國科學(xué)家的研究表明，用LED光源可以提高微藻的光合效率，進而提高微藻培養(yǎng)的細胞密度。我國暨南大學(xué)徐明芳等人研究了LED集成光對螺旋藻生長的影響，發(fā)現(xiàn)與冷白熒光日光燈相比，采用LED集成光板輻射單色紅光，螺旋藻的培養(yǎng)效率明顯提高等。這些研究不僅表明LED在微藻培養(yǎng)中的實際可行，而且效果極為顯著。

　　人工光源作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，在集約化種植、養(yǎng)殖以及其他領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用，傳統(tǒng)光源如高壓鈉燈、白熾燈、熒光燈等，存在光質(zhì)不能滿足動植物需求、能量消耗大、不易調(diào)控等諸多問題，LED光源的出現(xiàn)，為農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)和節(jié)約能耗提供了可能，LED不僅可發(fā)出光波較窄的單色光，如紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、紅外等，并能根據(jù)動植物不同需要任意組合，而且還是低發(fā)熱特性的冷光源，可以近距離照射植物，提高空間利用率。不僅能夠為農(nóng)業(yè)生物的生長提供合理的光環(huán)境條件，減少農(nóng)藥、激素等化學(xué)品的使用，確保食品安全，而且還是低能耗的綠色光源，具有廣闊的應(yīng)用前景。