LED光源在農業(yè)照明領域巨大市場潛力

(1)龐大的農業(yè)照明需求。以溫室補光為例，補光設施是現(xiàn)代玻璃溫室的基本必備組成，目前中國有玻璃溫室0。35萬公頃，而整個世界的玻璃溫室總面積則達到了4。9萬公頃，若考慮到世界上總面積達到283萬公頃的塑料溫室大棚，則溫室補光的市場需求將更龐大。電光源也是組培育苗的必需品和易耗品，所以，LED組培專用光源具有廣闊持久的消費市場。我國是全球工廠化植物組培育苗的生產基地和出口基地，也是全球最大的組培苗消費市場。自上世紀90年代中期以來，中國大陸承接了全球工廠化組培育苗的產業(yè)轉移，現(xiàn)在這一產業(yè)轉移過程已經(jīng)完成。據(jù)農業(yè)部統(tǒng)計，截止2007年底，年產量大于1000萬株的組培企業(yè)，全國有300多家，植物組培的總面積在2000萬平方米以上，年產值200億元左右。另外，植物工廠特別是人工光植物工廠對LED光源也有巨大的需求。目前，商業(yè)化的植物工廠主要分布于日本，其總數(shù)達到了50家，其中35家是完全采用人工光照明，隨著植物工廠技術的日益成熟，植物工廠應用也必將是LED應用的一個重要市場。

除了光合照明之外，LED在農業(yè)領域其它方面也存在著很大的應用空間，如對于農業(yè)害蟲的物理防治來說，可以采用特定波長的LED光源，引誘并滅殺害蟲，減少農藥施用量，做到安全綠色生產;對于動物養(yǎng)殖來說，可以根據(jù)不同的養(yǎng)殖目的(如產肉、產蛋、產奶等)，采用特定波長的LED實施光照促進動物生產率，減少飼料添加劑及激素的使用，實現(xiàn)高效綠色生產;對于海洋捕撈來說，可以應用特定波長的LED光源，進行海產品的誘導，提高捕撈量;對于微生物來說，可以采用促進有益微生物繁殖增殖的特定波長的LED實施光照，實現(xiàn)高效率、密集產量的微生物反應過程。相比起來，傳統(tǒng)的光源很難或者不能勝任這些特殊應用的要求，因此充分開拓LED在這些領域的應用，也將給LED的農業(yè)領域應用帶來相當大的市場需求。

(2)相比傳統(tǒng)光源LED在農業(yè)照明領域優(yōu)勢明顯。LED具有光效高、發(fā)熱低、體積小、壽命長等諸多優(yōu)點。在農業(yè)照明領域，相比傳統(tǒng)光源，其優(yōu)勢更突出體現(xiàn)在：

a。生物能效高。研究表明，植物光合作用主要是利用波長為610~720nm(波峰為660nm)的紅橙光，吸收的光能約占其生理輻射的55%左右;其次是波長為400~510nm(波峰為450nm)的藍紫光，吸收的光能約占其生理輻射的8%左右。而傳統(tǒng)光源的輻射光譜中除了紅藍光之外，往往還存在著大量的綠光及紅外光成分，這些光譜成分對植物光合作用的效益不大;另一方面，傳統(tǒng)光源的輻射光譜對植物需求而言往往不平衡，譬如熒光燈就存在著藍光成分過多的問題，這些都降低了植物對傳統(tǒng)光源輻射能量的利用率。相比之下，利用LED作為植物光源，則可以控制其輻射光譜全部為紅藍光波段，而且可以根據(jù)不同植物的不同需求精確調整其紅藍光質比，使其輻射能量可完全為植物吸收利用，相比傳統(tǒng)光源，大大提高了其生物能效。

b。可大大提高植物栽培密度。一方面，由于LED光源緊湊，相比傳統(tǒng)光源其體積大大減小;另一方面，由于傳統(tǒng)光源會輻射大量的熱量到植物表面，因此在使用其作為植物補光光源時，必須保持其與植物表明有一定的間隔，譬如高壓鈉燈在使用時，一般要求其至少與植物間隔1m，而LED屬于冷光源，其輻射光譜對植物的熱效應遠遠小于傳統(tǒng)光源，即使近距離照射也不會造成植物灼傷，因此可實現(xiàn)對植物的近距離照射，這樣，在植物工廠或組培中就可以大大縮短栽培層架之間的距離，提高空間利用效率，大大提高植物的單位空間栽培密度。

c。LED農業(yè)照明應用產生的節(jié)能效果顯著。照明是設施農業(yè)生產中主要能耗去向之一。據(jù)統(tǒng)計，在熒光燈組培生產中，照明能耗占運行能耗的30%~40%，而在熒光燈植物苗工廠中，這一份額更是高達82%。利用LED替代傳統(tǒng)的照明光源可以大大減少這些農業(yè)生產的照明能耗。如荷蘭在溫室中利用LED的補光實驗表明，與傳統(tǒng)的高壓鈉燈和金屬鹵素燈等相比LED可節(jié)能50%~80%;在植物工廠里，使用傳統(tǒng)光源每平方米需要配備0。5千瓦的光源，而LED僅需要0。27千瓦，這樣就可以使耗電量下降約一半。在組培領域，全國組培總面積在2000萬m2以上，如果一年按組培每天的光照時間為16h/d，每年300天的生產日計算，則由熒光燈引起的年耗電總量在1075億kW·h以上;采用LED后，其年耗電總量在518億kW·h左右，年節(jié)電總量在560億kW·h以上，節(jié)能效果顯著。

LED被認為是21世界農業(yè)領域最有前途的人工光源，對解決環(huán)境污染，提高空間利用率，減少溫室效應都具有十分重要的意義，所以加快LED節(jié)能光源在農業(yè)領域的推廣應用步伐也備受關注。