古在豐樹：紅藍(lán)光LED組合可為植物光合作用提供理想的光譜

古在豐樹—日本千葉大學(xué)環(huán)境健康都市園藝科學(xué)教育研究中心名譽(yù)教授及客座教授

目前，日本全國(guó)各地建了許多依靠人造光培育蔬菜的“植物工廠”，這些植物工廠已經(jīng)在葉菜栽培、藥用植物栽培、可移植種苗生產(chǎn)中得到大量應(yīng)用。相比日光溫室，這些密閉式植物工廠（CPPS）最大的優(yōu)勢(shì)是節(jié)省空間、節(jié)水、高效、無(wú)污染、生長(zhǎng)一致性、可持續(xù)。

采用植物工廠技術(shù)可用最小的能源消耗以及最低的污染來(lái)種植園藝作物。而光能是植物光合作用所需資源中最貴的，所以提升LUE至關(guān)重要。如果在這些植物工廠通過改進(jìn)照明、環(huán)境控制系統(tǒng)，以及選擇合適的種植品種，可以明顯降低在植物種植中的電力消耗。

那么，在植物工廠內(nèi)如何提高人工照明光能利用率（LUE）方面，我們通過大量的應(yīng)用找到了幾個(gè)提高LUE的方法：1，使用高電光轉(zhuǎn)換效率的光源，同時(shí)降低光源成本；2,減少光衰減；3,提升到達(dá)溫床表面的光的比率；4,保證葉面積指數(shù)（LAI）為其最大值3；5,通過控制環(huán)境來(lái)提升f值（光合作用導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量增加）。未來(lái)LUE可以提升2倍，甚至3倍。

我們認(rèn)為，led是一種非常好的節(jié)能光源，照明度很強(qiáng)，而耗電量很少。紅藍(lán)光LED組合可為植物光合作用提供理想的光譜，是未來(lái)農(nóng)業(yè)與生物領(lǐng)域重要的人工光源，尤其400~700納米波長(zhǎng)的光源更利于植物工廠的照明。但LED照明用于農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域還得考慮以下幾點(diǎn)，比如成本的控制，投資回報(bào)的要求，還有，也要考慮散熱和壽命問題。