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现代农业发展需要“光肥” 植物照明应用解析

2016-02-16 00:07
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  4、LED应用于航天生态生保系统

  目前国际上普遍认为,建立受控生态生保系统(Controlled Ecological Life Support System,CELSS)是解决长期载人航天生命保障问题的根本途径。而要建立好该系统,关键技术之一就是必须解决好其中的高等植物栽培技术,在空间进行高等植物栽培涉及到的关键问题之一就是光照技术。

  基于空间环境的特殊要求,空间高等植物栽培中使用的光源必须具有发光效率高、输出的光波适合于植物光合作用和形态建成、体积小、重量轻、寿命长、高安全可靠性记录和无环境污染等特点。因此,近年来发光二极管在空间植物栽培中的应用倍受重视。研究发现氙气金卤灯和LED两种照明系统都能提供CELSS要求的光谱能量分布和均匀的照明,但是采用LED的照明系统的电能转换效率超过采用氙气金卤灯系统的5倍。

  郭双生等研究发现,太空植株正常生长可采用红色和蓝色LED的一定组合,以90%红色+10%蓝色LED管更为适宜。Kim等研究发现,24%绿光+蓝光+红光(RGB)处理促进了生菜的生长,与冷白荧光灯处理组相比,RGB处理组的生菜光合产量显著提高。

  21 世纪将是生态农业的世纪,而物理农业是实现生态农业的主要途径之一,在众多的物理学科知识中,光学在其中起着至关重要的作用,因此,有学者认为“光的世纪”即将来临。如何在太阳光照不足情况下调控特定人造光源对绿色植物实施不同“光肥”,不仅促进作物生长发育,还可以达到增产、高效、优质、抗病、无公害的目的,这对于促进中国现代农业的发展具有非常重要的现实意义。

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