光，植物生長(zhǎng)必不可少的能量來(lái)源，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)近日研發(fā)成功了陽(yáng)光的替代品——LED（半導(dǎo)體發(fā)光二極管）植物生長(zhǎng)燈，這種燈可以為不同植物、不同植物的不同生長(zhǎng)期量身定制光照。

　　南農(nóng)大教授徐志剛博士介紹，他們承擔(dān)了國(guó)家“863”高技術(shù)研究計(jì)劃中的“半導(dǎo)體照明光源在植物中的應(yīng)用研究”課題，目前已經(jīng)結(jié)題，掌握了LED在植物工廠化育苗中的應(yīng)用原理和關(guān)鍵技術(shù)。也就是說(shuō)，有了產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，LED在農(nóng)業(yè)和生物中的應(yīng)用將有望成為南京LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域。

　　蘿卜青菜各有所愛(ài)的光線

　　“提高農(nóng)作物產(chǎn)量的辦法有多種，一種是生物技術(shù)，比如袁隆平院士培育的雜交水稻；一種是化學(xué)方法，比如化肥、農(nóng)藥和激素等等。我們正在探索的是一種物理方式，試圖通過(guò)光的調(diào)控來(lái)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，逐步減輕現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)化學(xué)技術(shù)的過(guò)度依賴(lài)。”徐志剛說(shuō)。

　　光有神奇的力量，對(duì)植物的光合作用、生長(zhǎng)發(fā)育、形態(tài)建成和物質(zhì)代謝等都有調(diào)控作用，而目前在溫室、大棚種植中，彌補(bǔ)太陽(yáng)光缺失所用的光源一般是熒光燈、高壓鈉燈和白熾燈等，這些光源的光譜能量分布是依據(jù)人眼對(duì)光的需求設(shè)計(jì)的，而植物生長(zhǎng)所需要的光譜與人眼的需求是不一樣的。根據(jù)南農(nóng)大的專(zhuān)項(xiàng)課題研究，LED波長(zhǎng)類(lèi)型豐富，可調(diào)控的余地較大，適合用于植物的照明燈。

　　比如蘿卜、青菜在培育過(guò)程中所需要的光照控制就是不盡相同的，可以根據(jù)其各自喜好配置不同的LED燈；在芽苗菜的培育過(guò)程中，葉片大小、葉綠素或胡蘿卜素以及維生素的含量，都可以通過(guò)光照調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　LED光照降低植物培育成本

　　工廠化育苗已經(jīng)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要支撐，也是南農(nóng)大研發(fā)的LED植物燈最先應(yīng)用的領(lǐng)域。在育苗車(chē)間里，各種花木、蔬菜的幼苗整齊排布在架子上，而每層架子的上端都安裝著LED燈，這些幼苗相當(dāng)部分是用于出口的。

　　“傳統(tǒng)光源每平方米需要配備0.5千瓦的光源，而LED只需要0.27千瓦，這樣就可以使耗電量下降約一半。”徐志剛說(shuō)。省電是一方面，這種新型LED光源的應(yīng)用，更加能還原植物生長(zhǎng)的本來(lái)面貌，現(xiàn)在大棚種植的黃瓜、西紅柿等口味不好，就有光照不規(guī)范的原因。

　　據(jù)了解，這種LED燈的研究方向還有很多延伸的空間，不僅可以實(shí)現(xiàn)集約化的植物生產(chǎn)，減少植物激素或其他化學(xué)品的使用，也可以用于農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)的物理防治，采用特定波長(zhǎng)的LED光源滅殺害蟲(chóng)；還可以用于動(dòng)物的養(yǎng)殖，采用特定波長(zhǎng)的LED實(shí)施光照促進(jìn)動(dòng)物生產(chǎn)，減少病害發(fā)生，減少飼料添加劑及激素的使用等等。

　　給LED產(chǎn)業(yè)帶來(lái)超千億元發(fā)展空間

　　僅植物工廠化育苗產(chǎn)業(yè)一項(xiàng)就為L(zhǎng)ED光源提供了巨大的消費(fèi)市場(chǎng)，據(jù)南農(nóng)大課題組的測(cè)算，幼苗僅出口一項(xiàng)就達(dá)到近百億株之巨量，國(guó)內(nèi)年消費(fèi)量則更大，如果在植物工廠化育苗中采用LED替代傳統(tǒng)電光源，其一次性總市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2000億元。

　　科研項(xiàng)目已經(jīng)結(jié)題，下一步就是真正的產(chǎn)業(yè)實(shí)戰(zhàn)。按照南農(nóng)大的計(jì)劃，緊要的工作就是用植物育苗專(zhuān)用LED光源裝備1—2個(gè)工廠化育苗企業(yè)，用于推廣性示范，然后使LED植物燈形成產(chǎn)業(yè)化。

　　“我們的研發(fā)成果有一系列的參數(shù)，在LED產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程中，只要根據(jù)不同的應(yīng)用方向改變參數(shù)就可以。”徐志剛說(shuō)。