植物如何补光 和补光灯的相关信息

分类: 科技前沿
人气 2,253 / 评论 植物如何补光 和补光灯的相关信息已关闭评论 / 日期 2019-4-8
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光对植物叶绿素合成的影响:蓝光培养的植株一般具有阳生植物的特性,而红光培养的植株与阴生植物相似。
红光不仅有利于植物碳水化合物的合成,还能加速长日植物的发育,相反,蓝紫光则加速短日植物发育,且促进蛋白质和有机酸的合成,而短波的蓝紫光和紫外线能抑制茎节间伸长,促进多发侧枝和芽的生长。

 LED用于植物生长灯400 ~ 520nm(蓝色)的光线以及610 ~ 720nm(红色)对于光合作用贡献最大。520 ~ 610nm(绿色)的光线,被植物色素吸收的比率很低。
市面上销售的植物灯,都提供红兰两种波长的光线,覆盖光合作用所需的波长范围。视觉效果上,植物灯都呈现粉红色。
以下是不同颜色LED所发射光线的波长表:
royal blue 品蓝:445nm 440nm~460nm
blue 蓝色:470nm 460~490nm
cyan 青色:505nm 490~520nm
green 绿色 :530nm 520~550nm
red 红色:627nm 620~645nm
red-orange: 617nm 613~620nm
amber:琥珀色 590nm 585~597nm
从这个表中,我们不难发现,蓝色(470nm)和红色(627nm)的LED,刚好可以提供植物所需的光线,因此,LED植物灯,比较理想的选择就是使用这两种颜色组合。
正常来说LED在性价比方面仍旧不如荧光灯,但是在某些环境下还是很有用途的,继续寻找相关应用文献中
看到一则LED宗述文章:
植物照明中的有效辐射的评价
如何针对植物生长的有效光合作用,R/B能量比、数字脉冲调制方式进行评价是目前要解决的主要问题。
…..
一厂家产品说明:LED 数量红色 145, 兰色 35;
又一家产品说明:LED 数量红色 165,蓝色 60.
145/35=4.14
165/60=2.75
当然不应该这样简单的算,还不知道各LED的具体光照参数….
彩色荧光粉波长
本数据引用河北省武强县荧光粉厂产品介绍 荧光灯是利用汞蒸气放电产生253.7nm或365nm等紫外光照射荧光粉而转换成可见光的原理所制成的灯。
按灯中所充汞蒸气压力的不同,分为荧光低压汞灯(汞蒸气压为4.5×10-3Pa)和荧光高压汞灯(汞蒸气压大于75Pa);低压汞灯用荧光粉按应用领域又可分为普通荧光灯用荧光粉、彩色荧光灯用荧光粉、黑光灯用荧光粉、医疗灯用荧光粉和三基色荧光灯用荧光粉。
普通彩色荧光粉 植物需求400 ~ 520nm(蓝色)610 ~ 720nm(红色)
产品名称 化学组成式 相对密度 激发波长 发光颜色 峰值波长
钨酸钙 CaWO4∶(W) 6.0 253.7nm 蓝色 423nm
钨酸钙:铕 CaWO4∶Eu2+ 253.7nm 蓝色 420nm
钨酸钙:铅 CaWO4∶Pb 6.1 253.7nm 蓝色 423nm
铝酸铈:铈 CeAl11O18∶[Ce] 253.7nm 蓝色 450nm
正硅酸钙:锡 CaSio4∶Sn2+ 253.7nm 蓝色 455nm
焦磷酸锶:锡 Sr2P2O7∶Sn2+ 3.63 253.7nm 蓝色 460nm
卤磷酸钙:锑 3Ca3(PO4)2,Ca(F,Cl)2:Sb 3.2 253.7nm 蓝色 481nm
砷酸镁∶锰 6MgO∶AS2O5∶Mn 3.95 253.7nm 红色 650nm
硅酸锌:锰 Zn2SiO4∶Mn2+ 4.0 253.7nm 绿色 525nm
硅酸钙 橙黄粉
三基色荧光粉  a.单色粉:
产品名称 化学组成式 发光颜色 主峰波长 色坐标
稀土红粉 Y2O3:Eu3+ 红色 610nm X=0.648 Y=0.346
稀土绿粉 MgAl11O19:Ce3+,Tb3+绿色 545nm X=0.330 Y=0.591
稀土蓝(单峰)BaMgAl10O17:Eu3+蓝色 450nm X=0.146Y=0.064
稀土蓝(双峰)BaMgAl10O17:Eu3+,Mn2+ 蓝色455nm X=0.143Y=0.150
三基色荧光粉  b.混合粉:
色温 主峰波长 色坐标  显色指数
3000K 610nm X=0.476,Y=0.441 87
4000K 610nm X=0.397,Y=0.400 88
6400K 545nm X=0.320,Y=0.352 89
7000K 545nm X=0.310,Y=0.340 90
紫外及近紫外荧光粉
产品名称 化学组成式  激发波长 峰值波长 用途
铝酸锶:铅 SrO:2Al2O3:Pb 253.7nm 303nm 保健灯用
氟磷酸钡:铅,钆 Ba5(PO4)3F:Pb,Gd 253.7nm 312nm 保健灯、特殊用途紫外灯
六硼酸锶:铅 SrB6O10:Pb 253.7nm 313nm 保健灯治疗皮肤病
偏硼酸镧钆:铋 La0.59Gd0.4Bi0.01B3O6 253.7nm 330nm 诱杀昆虫
焦磷酸钙:铈 Ca2P2O7:Ce 253.7nm 350nm 黑光灯用
重硅酸钡:铅 BaSi2O5:Pb 253.7nm 351nm 诱捕昆虫或黑光灯
氟硼酸锶:铕 SrFB4O7:Eu2+ 253.7nm 368nm 治疗用紫外荧光灯
冷阴极灯专用荧光粉
发光色 发光主峰波长
红色 611nm
绿色 543nm
绿色 515nm
蓝色 450nm
2700K(混合粉) 450nm
3200K(混合粉) 450nm
4000K(混合粉) 450nm
5000K(混合粉) 450nm
6400K(混合粉) 450nm
8000K(混合粉) 450nm
配置适合植物生长的光源
按比例设置的彩色灯光能让草莓、西红柿变得更甜,营养更丰富。用灯光照射冬青幼苗,就是模仿植物在室外的光合作用。光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧的过程。太阳光是由不同颜色的光线组成的,不同颜色的光对植物生长能产生不同的作用。
以前宇航员在太空飞行时,只能吃从地球带去的“干粮”,但有了“营养光”,宇航员就能在飞船里种出新鲜的蔬菜和水果。
主要技术指标
(1)LED的发射光谱中心波长范围:630nm-660nm、430nm-470 nm等,带宽约30nm;
(2)LED光源光强:100lx-6000lx ;
(3)平均使用寿命不小于10000小时;
(4)LED光源的电源:交流 220V/50Hz,直流12V/24V;
(5)适用范围:果类、瓜类、叶菜类、组织培养、育苗等;
(6)耗电功率:11w/m2。
对于果类、瓜类、叶菜类:与普通种植相比(未使用LED植物生态光源系统),蔬菜产量提高20-50%,可溶性总糖量和维生素C增加10-20%,粗蛋白增加20-30%。
成果应用前景分析
(1)近年来由于市场需求的推动,各地普遍采用温室大棚生产反季节蔬菜、瓜果、花卉等。反季节种植的主要问题是低温与光照不足。包括华北在内的黄河流域地区、包括东北的辽南地区、江苏、安徽北部地区、陕南的安康地区等,这正是我国冬季温室种植的重点区域,如进入10月份,月平均日照时数就锐减至4.9小时,大棚生产关键的10月至次年的2月份,平均日照只有4小时,11月是3小时。类似的如河北、河南、山西、山东等省的南部的大片地区都是重灾区。特别是近几年,这种灾难性气候出现的频次高,影响面积大,经济损失十分严重,已成为制约温室生产发展的一大障碍,而解决的最好办法之一,那就是根据作物生长的需要采取必要的补光措施。所以,用于温室大棚的LED给光光源系统具有良好的市场前景。
(2)在育苗和组织培养的工厂化种植中,由于LED给光系统可使种苗发育快、健壮,抗病虫害能力强,并且适用各种作物。另外,由于育苗和组织培养密度大,所需LED光源小,给光系统的成本低、效率高,投入少,收益高。因此,经济效益更加可观。
摘自:https://baike.baidu.com/item/%E7%94%9F%E9%95%BF%E7%81%AF/9961742
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