LED植物照明未来发展趋势如何

中国园林网7月30日消息：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。

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