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led智能照明方案培植农作物

2019-8-26 10:32:53      点击:

几年来的培植效果是否理想?是否值得更大范围的推广?传统高压钠灯 管和LED 灯管各有哪些优势?法国水 果蔬菜跨专业技术中心的技术人员, 从2015 年至今,一直就这些问题在做 综合比较和研究


专业技术中心的研究情况

对此项技术的记录和研究,是水果蔬菜跨专业技术中心(以下简称技术中心),在法国南部奥克省地区的一家温室里进行的。这个温室里分三 个区:纯LED 灯管区,纯传统高压钠 灯管区和两种灯管混合区,属于半封 闭式温室。2015 年,技术中心工作人 员先是对番茄串(法国一种连株卖的番茄,个头略大于圣女果,每个株上挂四到五个番茄)做了记录。

之所以选择番茄,是因为首先法国人对番茄的消费量只低于马铃薯,排名第二。在法国的餐桌上,马铃薯和番茄被认为是一年四季必不可少的食物,所以,为了满足消费者在冬季对番茄的需求,技术中心认为番茄作为光能培植农作物的首选当仁不让。

 

再者,使用光能培植马铃薯耗费的能源过多,相比较起来,商业意义不大。最后一点,为了使LED 灯管培植出更优质、更多品种的农作物,技术员从 2017 年起,又增加了对一些市场上冬 季更昂贵的品种,草莓、樱桃和小番茄做了相同类型的观察记录。

负责番茄项目的技术员介绍说,记录的数据主要在两个方面:经济效益和能源耗费。就是根据不同灯管区域培植出的番茄串,在这两个方面做比较。对经济效益的分析,集中在番茄收成的数量、大小、期限,番茄根茎的粗细、长短、韧度以及在枝茎上开花、挂果、结果等各项数据。此外,还对在果实上的光谱折射率指数做了分析,因为根据此系数,技术员可以比较出,光谱折射率对番茄的坚硬度、口感、颜色、汁水浓度等造成的影响。

能源消耗观察的是,这两种灯管对番茄串产生光合作用的耗电量。总之, 根据2017 年前对番茄串的各项数据进行综合分析后的结果表明,采用LED 灯管对温室大棚的农作物优化生产,是属于值得温室大棚种植户列入预算开支的一项投资。

在植物之间的LED灯管

两种灯管使用的比较

技术中心的结果很明显地表示,传统的高压钠灯管的耗电量极高,而 LED 灯管的耗电量只有它的40%。如 果将这两种灯管混合使用的话,也能 比单独使用高压钠灯管节省出20% 的 电力能源,也就是说,LED 灯管是最 节约能源的。除此以外,LED 灯管还 具备其他好处。首先,LED 灯管的使 用寿命比传统高压钠灯管能多出10年。其次,传统高压钠灯管在安装上,必须考虑留出与农作物之间的距离,因为灯管长时间点燃产生的热度,会对农 作物的生长造成一定的损害。而LED 灯管,就没有这个热度的问题,所以在安装时,可以尽可能地靠近农作物, 也就做到了节省空间。最后,LED 灯 管还可以根据各种农作物的需要,更换与其相适宜的光谱。比如,红光可以对番茄的收成有好处,蓝光则对农作物根茎的弹性和挂果能力有益处。

 

杰姆和吉尤姆的LED温室大棚

2017 年以前安装LED 的温室 大棚种植户们,实际上已经体会到了 LED 灯管培植给他们带来的实惠。例 如,杰姆的温室由于在冬季仍然能够提供与夏季口感相同的美味水果,就获得了丰厚的经济效益。算起来,他 属于使用LED 灯管光能的先锋了。从 2003 年,他就和弟弟一起,开发温室 培植小番茄(圣女果或樱桃番茄,亦蔬亦果型),和他妹妹共同培植草莓。

他们三个人的温室面积总和,如今已达 8公顷,当中有两公顷是草莓,其 余的用来培植了十多种小番茄。他们是通过在当地的农业协会注册,然后 再向银行提出申请,才获得安装LED 灯管的贷款的。2008 年先试着装了2 公顷的温室,接着在2011年和2013年, 分两次完成了另外6公顷温室的工程。杰姆认为,对温室大棚种植户来说,最主要的问题是,要选择安装哪 一种灯管,是全部用LED 灯管,还是 把LED 与高压钠灯管混合使用。他们 从一开始就没打算尝试混合安装,因 为高压钠灯管会产生78℃的热度。他们认为这个热度对于6米高度的温 室不太理想,会影响温室里的暖气系 统。所以,他们决定全部使用LED 灯 管。虽然一次性投入很高,最后完工时,每平方米的价格达到了180 欧元,但是在 投入使用后,耗电量低的现实,让他们很快就产生了心理平衡。

另一家是吉尤姆,他和表弟共同拥有 两个温室,一个是16000 平方米,另一个 是11000 平方米。两个温室都在2015 年, 选择了全部安装LED灯管。整个工程花费 300 万欧元,贷款期限为10 年还清。貌似 他们背上了一笔不小的债务,但两个温室在一入冬收获的第一批十几种小番茄,就让他们看到了希望。其中的金色阳光”“黑色猫眼石”“巧克力番茄等,由于颜色喜人,番茄香气浓郁,味道浓厚汁水多,成为消费者在冬季请客的最佳开胃品。这些颜色、样式、口感、形状多样的小番茄,即使在夏季也能卖出比一般番茄高的价钱, 更不用说在11 月到第二年的4月其他菜农已经无货供应的时期了。所以,在2018年 春天到来前的小番茄收成,让吉尤姆和表弟得到了不小的惊喜。另外,他说,在安装此设备前,曾计算过只要小番茄能以每 千克2欧元的价格卖出,他们就能在8年 内还清全部贷款。而实际上,冬季小番茄的售价已远远高出了他们的预想。