LED在植物栽培领域的应用

  世界上最早将LED用于植物栽培的是日本三菱公司,早在1982年就有关于采用波长650 nm的红色LED进行温室番茄补光的试验报道。

  1991年Bula等利用红光660 nm的LED与蓝色荧光灯结合,进行了莴苣(Lactuca Sa-tivaL)的栽培试验,并获得成功。Tanaka等利用LED进行植物栽培的实用化研究,探讨了脉冲光照射周期与占空比对植物生长的影响。

  结果表明,占空比达25% ~50%时,可加速植物生长。Okamoto等使用超高亮度红光LED与蓝光LED,在红蓝光比值(R/B)为2∶1时,可以正常培育莴苣。Yanagi等]使用红光LED与蓝光LED来探讨光质与光量对莴苣生长与光形态建成的影响,将莴苣栽培于纯蓝光LED(170μmol·m-2·s-1)的环境中,证实可分化生长,虽然干物重小于纯红光或红蓝光组合下的植株,但纯蓝光下的植株显得更加矮壮和健康。

  Lee等与Ladislav等还使用LED产生的间歇光源进行藻类的生产,效果很好。Kozai等使用LED脉冲光对莴苣的生长以及光合成反应的影响进行研究,结果表明,在周期为100μs以下的脉冲光条件下,莴苣生长比连续光照射条件下促进效果提高了20%,从而证实了采用不同频率脉冲光照射莴苣可以加速其生长。

  Heo等研究发现,荧光灯+红色LED,荧光灯+远红外LED复合光照处理,比单一荧光灯处理能显著提高万寿菊的气孔数量。魏灵玲等利用红色LED(660 nm)+蓝色LED(450 nm)进行了黄瓜的育苗试验,结果表明,LED的红蓝光比值(R/B)为7∶1时,黄瓜苗的各项生理指标最优, LED的能耗与荧光灯相比为1∶2. 73,节能效果显著。

  到目前为止,LED已成功用于多种植物的栽培试验,包括:莴苣、胡椒、胡瓜、小麦、菠菜、虎头兰、草莓、马铃薯、白鹤芋及藻类[等。随着LED研究的不断深入,必将会有越来越多的植物栽培获得成功。