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专家聚首:共议植物照明发展焦点问题

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2018-07-25 作者: 来源:手机赚钱快照明网 浏览量: 网友评论: 0
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摘要: 植物照明领域作为近年来发展较快的农业照明领域之一,LED以其光效高、发热低、体积小、寿命长等诸多优点,在植物照明领域优势明显。

  植物照明领域作为近年来发展较快的农业照明领域之一,LED以其光效高、发热低、体积小、寿命长等诸多优点,在植物照明领域优势明显,植物照明等也随着LED照明技术的日渐成熟,企业纷纷从通用照明市场转战植物照明领域,植物照明拥有广阔前景。

  那么,在发展的过程中,LED植物照明目前都存在哪些问题?目前LED在植物照明中的占比是多少? LED与其他光源在植物照明的优劣对比,LED植物照明未来发展趋势如何?在日前的植物照明会议上,诸位嘉宾对此进行了详细的讨论。

  1.如何看待目前植物照明整个产业的发展?

  方炜: 植物照明产业的未来应该是很乐观的,从现在植物产品的销售量看,不管是入门的菜叶还是养生的食材,甚至是会成为未来趋势的药材,不管是在国内还是台湾日本,这些产品的售价越来越高,植物照明未来一定有很光明的前景。前提是,你的产品必须要有特色。

  产品有了特色,接下来决定产业是否成功的一点,就是看谁的商业营销模式能够顺畅地执行。植物产品的生命周期很短,但很多人不会销售,种的产品卖不出去,其实产品是需要不同路线的。从新鲜的蔬菜到加工品,从半成品到成品,当产品变得多元化,那么销售的渠道也变得多元化。销量自然就上去了。

  2.目前LED在植物照明灯具占整个市场份额占多少?

  冼钰伦:目前在大棚使用的植物照明灯具,全球来说主要还是高压钠灯,国内主要还是荧光灯,LED灯其实用得很少,近几年在大麻领域中的应用增长速度有加快,部分植物工厂也有采用LED,但总体而言LED目前占比还是很少。

  3.用植物照明种出来的蔬菜与普通蔬菜相比特点优势在哪?

  蒋晶晶:有几大特点,第一个最大的特点就是用植物工厂种出来的蔬菜非常安全,只有在一个可控的环境用LED灯照射它,通过人工控制来它的环境和营养液,这是超越绿色蔬菜的,而且在植物工厂里面不需要使用任何的杀虫剂、除草剂,我们的营养液避免传统土壤里面存在重金属的污染。第二个特点,因为我们是人工创造的捷径环境,空气是过滤过的,水是净化的,灰尘和细菌含量非常低。第三个特点是植物工厂的产品非常新鲜,对比其他传统农业种植长途运输产生的损耗,植物工厂放在大城市周边,从采收到餐桌可在12小时内完成,和在家门口种颗菜效果是一样的。

  另外,跟传统农业比,植物照明工厂可以定制,传统农业受限于一年四季气候和温度变化的事实,虽然现在温室大棚可以吃上反季节产品,但是植物工厂完全没有季节的概念,它一年四季产品都一样,而且高效。

  方炜:我们应该要有这样的思维:植物工厂的菜和普通蔬菜的价值不一样。在台湾,植物工厂的菜只需要通过严谨的科学标准数据验证。在室内,空气粉尘的检测是一立方公分的粉尘含量为十万个的技术标准,满足了这个标准的就鉴定为洁净。无尘室标准是每立方公分有一万粉尘量,而一般的食品加工厂是十万,植物工厂不是无尘室,所以植物工厂满足食品加工厂的环境要求就够了,这种环境下种出来的菜已经达到生吃的标准。

  4.目前有没有研究植物工厂种植出来的菜,在功能或者性能方面存在缺陷?人工种植会不会改变菜的结构,或者其他类似转基因问题?

  方炜:人工光跟太阳光基本上是一样的,对植物的长势没有差别。唯一的区别在于,如果这个植物偏红色,你用准确的光谱,它就会种出正常显色红叶的生菜,可是你说蔬菜少了花青素会不会不同,只是少了部分营养而已。可能用水培系统种出来的菜,口感都会比较嫩,有些人很喜欢,有些人却说不自然,人是唯一穿衣服的动物,但我们穿衣服也并没有觉得不自然,所以不要把自然二字无限放大。

  植物工厂用数据说话,我们调节光从而种出对人有益的成分,太阳光里面蓝光跟红光比例是固定的,但是通过照明可以让我们需要的成分更多的出现,但并没有改变蔬菜的基因,这是植物本身的能力,我们并没有改变植物的基因。

  营养成分就是蔬菜的终端应用,有些营养价值更高,有些营养成分不是我们需要的,当我们需要植物的某个成分,可以通过物理条件去做调控,这就是植物工厂的好处,定向调控蔬菜对人体有益成分的生长,或者通过改变蔬菜的生长环境来调节不同的口味。

  5.怎么看待种植大麻在中国是违法,但在荷兰却是合法?大麻种植的发展怎样?

  陈光彩:大麻本身就是一把双刃剑,它的用药价值毋庸置疑。在美国不同的州有不一样的法律,要看当地政府怎么看待此事。目前在国内如果要种植大麻,必须要有一些特殊的许可证,或者在某些特殊的地方种植才可以。

  刘洋:美国很多州已经在大麻市场方面合法化了,现已有成熟灯具在使用。而且他们现在市场寻求一种比高压钠灯更高效的LED灯具方案,如果说你的LED灯具方案跟现在用的高压钠灯没有明显优势,那推广肯定是会存在一些阻碍的。

  6.LED和传统光源金属卤化物灯(HID)在植物照明的优缺点是什么?陶瓷灯在国内外植物照明市场的发展趋势怎么样?

  雷霆:高压钠灯在农用生产上用了很长时间,LED才刚开始运用,但作为普通照明来讲,目前LED市场占有率越来越高,很多传统灯具被LED取代了,这是科技发展的必然趋势。但金属卤化物灯的光谱输出比较固定,很难控制光谱的变化,所以适合某些特定植物的生长,目前西红柿种植上金属卤化物灯应用非常广泛,但如果做植物工厂, LED比它好用得多,它的光谱更适合。不过目前LED的QE值跟金属卤化物灯对比,LED没有明显优势。

  方炜: HID比较难应用在垂直农场,一是它的热,另一个是它的体积。在温室里面,HID也很难跟高压钠灯竞争,因为光谱的倾向不太一样,全世界温室人工补光基本上都是高压钠灯,LED早期应用在温室里面的是荷兰人,想取代高压钠灯,但后来发现不可行,高压钠灯在温室装很高,大概4、5米的高度,一个灯涵盖下面很大面积的植物,LED安装在这个高下面光会少很多,所以目前荷兰使用两者结合的方式,头灯用高压钠灯,植物跟植物间距15、20公分使用可调节高度的LED,,专门去照结果上方的叶片,两者结合效果非常好,而且LED基本上只要红光就够了。

  7.水培蔬菜跟植物工厂有什么区别,植物工厂蔬菜里面会不会有昆虫生长?

  蒋晶晶:无论是大棚温室还是室内全人工光工厂,都会长虫。关键在于怎么控制,大棚温室是一个半人工控制环境的,开关门状态没有进行很好管理的话,就会有虫子进来,通常空间很大也有虫子进来。植物工厂管理和温室大棚管理严格条件不是一个级别,我们进植物工厂,人的毛发都要进行保护,另外植物工厂的空气、水都是经过净化或者过滤的,如果严格按照植物工厂的管理模式,长虫的概率非常低,所以植物工厂不允许使用杀虫药。在温室大棚,我们只能尽量去降低它的污染比例,通过营养液进行水培是其中一个方法。

  在光质不同的基础上,怎么样保证它的光通量密度?另外,怎么去确保它是在同样的光强度中。比如红蓝两种不同光源组合成同样功率,而且蓝光芯片与红光芯片电压芯片不太一样,不同的数量好像代表不同的光强度,就是PPF是不一样的,因为光着通量跟植物叶绿素A和B有关系。

  陈光彩:即使是同样的PPF,每瓦类似光效的概念,不同的光谱做出来对植物生长的影响肯定也是不同的,现在很多市面上卖的灯具,很多就是以PPF每瓦衡量性能,我觉得这个是不全面的,因为他并没有包含光谱。有效的PPF对植物增长光谱非常重要。

  我们都知道,在灯具设计的时候,任何一个灯照下来的光斑要实现完全均匀是很难的,只能在灯具生产的阶段通过光学设计实现,尽可能把光做得更均匀,比如针对中功率的一些线性灯做得很不错,如果你是要在大棚里补光,就需要更加精准的光学设计。

  8.在进行植物照明研究时,在同样的PPFD下进行的光试验,和在不同的的PPFD下进行的,是否会导致最终的试验结果不同?

  方炜:PPFD一样的情况比较光谱,如果PPFD有高有低,光谱不同,研究成果基本就没有说服力。不过这要看研究的方向,如果是PPFD一样,光谱不同,这就是做光谱的研究;也有的研究是PPFD不一样,而是能耗一样,相同的灯正常使用,比如每根20瓦的灯点亮5根,通过摆放高度的调整,比较的是栽培力度的不同,这些都要整体一起考量。

  我觉得有几个指标可以用来衡量植物工厂整体的效能,第一个是灯安装完以后去量,量的指标跟PPFD除以瓦的指标就是光源本身的指标。光源耗电产生多少光子,需要测量栽培面的PPFD,用PPFD单位来做指标衡量装完后的状况。

  还有一个指标叫电力产能,从蔬菜播种发芽到种出成品,算上总的蔬菜种植量,除以耗电量,这个指标可以衡量能源产能,即每度电能种植多少蔬菜。

  最后一个指标是光子的产能,通过不同光谱相同的光子数,看植物生长表现,马上可以判别优劣。

  讨论嘉宾

  广州市力侬照明技术有限公司总经理 雷霆

  广州市智卉光田农业科技有限责任公司总经理 冼钰伦博士

  亮锐(上海)管理有限公司亚太区技术总监刘洋 博士

  广东绿爱生物科技股份有限公司研发经理陈光彩

  喜萃植物工厂创始人/CEO蒋晶晶博士

  台湾大学生物产业机电工程学系教授方炜


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