為什麼說(shuō)LED植物燈是LED中的高科技？
LED植物燈的各項(xiàng)指標(biāo)可以說(shuō)是LED行業(yè)中最複製的。各種植物在獨(dú)特的地理環(huán)境中生存，包括陽光、溫度、海拔與土質(zhì)等，它們在上億年的自然環(huán)境生活進(jìn)化中形成了獨(dú)特的開(kāi)花繁殖的反應(yīng)策略，那就是將開(kāi)花季節(jié)限定在一個(gè)適宜的時(shí)期，以確保子代能夠順利地生長(zhǎng)和發(fā)育，這就是植物的光周期現(xiàn)象。大多數(shù)植物在自然的選擇和進(jìn)化的過(guò)程都會(huì)逐漸適應(yīng)自然光環(huán)境的節(jié)律，形成明顯的最優(yōu)繁殖的季節(jié)性。光周期就是誘導(dǎo )植物開(kāi)花重要的環(huán)境因子，總結(jié)分析植物繁育表現(xiàn)的規(guī)律性，以期提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的產(chǎn)出效率，推動(dòng)農(nóng)業(yè)種植產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
LED植物燈照明涉及到多學(xué)科領(lǐng)域，包括半導(dǎo )體、光譜學(xué)、生物學(xué)等，有一定的技術(shù)門(mén)檻,成本就擺在那。LED植物燈照明工廠(chǎng)當(dāng)前在中國(guó)市場(chǎng)還處於認(rèn)知和磨合期，等到LED植物燈照明市場(chǎng)打開(kāi)，那時(shí)會(huì)便宜些。
照明用的LED晶片，採購(gòu)數(shù)量是植物燈的N多倍，價(jià)格就便宜，如果植物燈數(shù)量多到一定程度，燈珠價(jià)格就會(huì)和照明的差不多。紅藍(lán)配比的植物燈，在波長(zhǎng)用對(duì)了的情況下，功率足夠的情況下，只能保證植物能活，但是不能保證植物活的好。
1.LED植物燈是否比普通LED貴，這個(gè)我覺得主要是看植物LED所需的波長(zhǎng)的（有的波長(zhǎng)的光技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度較大，成本較高），我不懂生物相關(guān)知識，是無(wú)法合理的解答的。植物所需特定波長(zhǎng)這個(gè)核心技術(shù)如果掌握在比較少的人手裡，這個(gè)對(duì)植物LED定價(jià)也是有很大影響。
2.關(guān)於LED燈的成本問(wèn)題。LED燈的主要成本來(lái)源於幾個(gè)方面，晶片、支架、金線(xiàn )、螢光粉（有的比較貴）、電源等。良心廠(chǎng)商的燈具在各個(gè)方面都比較好，無(wú)良廠(chǎng)商就那是無(wú)節(jié)操了。
3.關(guān)於紅色（或者其他顏色的問(wèn)題），肉眼觀(guān)察顏色應(yīng)該誤差比較大，比如650nm的光和640nm的光，人眼可能觀(guān)察不出來(lái)（下圖，看波長(zhǎng)和顏色就行）。但是實(shí)際的產(chǎn)生特定波段光的LED燈，不同光色成本是不一樣的，由於沒有具體的植物所需光色數(shù)據(jù)，這裡也不清楚。
光周期是植物開(kāi)花的重要誘導(dǎo )因子。本文通過(guò)對(duì)植物開(kāi)花光周期生理途徑的分析，概述了光周期在植物開(kāi)花中的具體應(yīng)用，指出了應(yīng)用中要考慮其它影響的環(huán)境因素，為設(shè)施農(nóng)業(yè)花卉種植業(yè)高效發(fā)展提供了有益的思路,也為LED廠(chǎng)家生產(chǎn)植物生長(zhǎng)燈及控制設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。
植物光周期反應(yīng)類(lèi)型
植物從單純營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)入營(yíng)養(yǎng)與生殖雙重生長(zhǎng)是植物生命中的一大轉(zhuǎn)折,其重要性是為植物物種本身的延續(xù)。美國(guó)加納爾(W.W.Garner)和阿拉德(H.A.Allard)於1920年提出了「植物本身可以測(cè)量日照長(zhǎng)度,並據(jù)此可感知季節(jié)」的概念，即現(xiàn)在所稱(chēng)的光周期現(xiàn)象。
在一定的發(fā)育時(shí)期內(nèi)，根據(jù)對(duì)日光照長(zhǎng)度的反應(yīng)類(lèi)型可把植物分為長(zhǎng)日光照植物(long-dayplant，縮寫(xiě)為LDP)、短日照植物(short-dayplant，縮寫(xiě)為SDP)、日中性植物(day-neutralplant，縮寫(xiě)為DNP)。LDP是指每天光照時(shí)間必須長(zhǎng)於一定時(shí)數(shù)並經(jīng)過(guò)一定天數(shù)才能開(kāi)花的植物。如冬小麥、大麥、油菜、天仙子、桂花和甜菜等，而且光照時(shí)間越長(zhǎng)，開(kāi)花的越早。SDP是指每天光照時(shí)間必須短於一定時(shí)數(shù)才能開(kāi)花的植物。如適當(dāng)縮短光照，可提前開(kāi)花，但延長(zhǎng)光照，則延遲開(kāi)花或不能開(kāi)花。如水稻、棉花、大豆、菸草、秋海棠、菊花、牽牛和蒼耳等。DNP是指任何日照條件下都能開(kāi)花的植物，如番茄、黃瓜、月季和君子蘭等。
植物開(kāi)花光周期生理途徑
植物葉片感受光周期信號(hào)，就是將這種開(kāi)花刺激物的傳導(dǎo )至莖尖端的生長(zhǎng)點(diǎn)。光敏色素和隱花色素就是作為光受體參與這個(gè)途徑，通過(guò)基因的表達(dá)，形成花器官而完成對(duì)開(kāi)花的控制。高等植物至少有三類(lèi)光受體：感受紅光和遠(yuǎn)紅光的光敏色素，吸收紫外線(xiàn )(UV—A)和藍(lán)光的隱花色素和趨光素。
植物開(kāi)花光周期調(diào)控應(yīng)用關(guān)鍵問(wèn)題
1紅光與遠(yuǎn)紅光的成花誘導(dǎo )
光敏素主要接收紅光(Pr)和遠(yuǎn)紅光(Pfr)信號(hào)，是影響植物成花的誘導(dǎo )。成花作用不是決定於pr與pfr的絕對(duì)量,而是受Pfr/Pr比值的影響。SDP在較低的Pfr/Pr比值下成花，而LDP成花刺激物質(zhì)的形成則要求相對(duì)較高的Pfr/Pr比值。如果生長(zhǎng)暗期被紅光間斷，則Pfr/Pr的比值升高，使SDP成花受到抑制。ldp對(duì)pfr/pr比值的要求不如SDP的嚴(yán)格，但是足夠長(zhǎng)的光照時(shí)間、比較高的輻照度和遠(yuǎn)紅光的光照對(duì)於誘導(dǎo )LDP的開(kāi)花是必不可少的。
2植物開(kāi)花關(guān)鍵與光周期的人工控制
SDP開(kāi)花決定於暗期的長(zhǎng)度，不是取決光照的時(shí)間長(zhǎng)度。ldp開(kāi)花所需的日光照的長(zhǎng)度並不一定長(zhǎng)於sdp開(kāi)花所需的日照的長(zhǎng)度。
了解到植物開(kāi)花的關(guān)鍵和光周期反應(yīng)的類(lèi)型，可以在溫室內(nèi)延長(zhǎng)或縮短日照長(zhǎng)度，控制植物的花期，解決花期不遇問(wèn)題。人工延長(zhǎng)光照可加速長(zhǎng)日照植物開(kāi)花，適當(dāng)縮短光照，可提早促使短日照植物開(kāi)花。如擬延遲開(kāi)花或不開(kāi)花，可以反向設(shè)置操作。如果把長(zhǎng)日光照的植物栽培在熱帶，由於光照量的不足，就是不會(huì)開(kāi)花的，同樣短日照植物栽培在溫帶和寒帶也會(huì)因光照時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而不開(kāi)花。
3植物臨界日長(zhǎng)
植物臨界日長(zhǎng)是指晝夜周期中誘導(dǎo )短日植物開(kāi)花能忍受的最長(zhǎng)日照或誘導(dǎo )長(zhǎng)日植物開(kāi)花所必須的最短日照。對(duì)LDP來(lái)說(shuō)，日長(zhǎng)大於臨界日長(zhǎng)，即使24小時(shí)都可以開(kāi)花。但對(duì)SDP來(lái)說(shuō)，日長(zhǎng)必須小於臨界日長(zhǎng)才能開(kāi)花，然而太短也不能開(kāi)花。
4引種、育種工作
植物光周期的人工控制這對(duì)植物的引種、育種工作有極為重要的意義。對(duì)sdp來(lái)說(shuō)北方的種子引入南方，要提前開(kāi)花，需晚熟品種。同樣南種北移，需早熟品種;對(duì)LDP來(lái)說(shuō)北方種子引入南方，要延遲開(kāi)花，需早熟品種。同樣南種北移，需晚熟品種。例如如屬錦葵科木槿屬玫瑰茄是sdp，如果南種北移，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期延長(zhǎng)。現(xiàn)蕾、開(kāi)花、結(jié)籽期滯後，極易遭早霜傷害，這時(shí)就應(yīng)該知道需遮蔭處理。
問(wèn)題討論
1光周期誘導(dǎo )
植物在達(dá)到一定的生理年齡時(shí)，經(jīng)過(guò)足夠多的天數(shù)適合光周期處理，以後即使在不適合的光周期下，仍然能保持這種刺激的生長(zhǎng)效果而開(kāi)花。
春化作用與溫度環(huán)境因子
2地理環(huán)境與光周期的關(guān)係
短日照植物大多數(shù)原產(chǎn)地是日照時(shí)間短的熱帶、亞熱帶，長(zhǎng)日光照植物大多數(shù)原產(chǎn)於溫和地帶和寒帶。我國(guó)地處在北半球，大部分地區(qū)屬於中緯度地區(qū)。在中緯度的地區(qū)，春天具備長(zhǎng)日光照條件，秋天具備短日光照條件，所以LDP和SDP均有分布，不同緯度地區(qū)日照長(zhǎng)度有季節(jié)性變化。
3低溫誘導(dǎo )植物開(kāi)花的過(guò)程，被稱(chēng)為春化的作用。春化作用與光周期一樣在成花誘導(dǎo )方面扮演重要角色。種子萌發(fā)或植株生長(zhǎng)低溫處理後，體內(nèi)赤黴素含量增多，這是運(yùn)用光周期處理成花時(shí)要綜合考慮的問(wèn)題。
在光周期現(xiàn)象中,除主導(dǎo )因素日長(zhǎng)外,其他一些溫度等環(huán)境因子也影響植物的成花誘導(dǎo )。降低夜溫可以使LDP在較短的日照下誘導(dǎo )成花，同時(shí)使SDP在較長(zhǎng)日照下成花。如甜菜通常在長(zhǎng)日照下成花,但在10～18℃的較低夜溫下，8h日照也能成花，牽牛在21～23℃下是短日性的，而在13℃低溫下卻表現(xiàn)為長(zhǎng)日性。
LED燈具及控制系統(tǒng)作用
光周期控制是一天範圍內(nèi)的光照明暗狀態(tài)，均可以人工自動(dòng)設(shè)置變化。LED控制技術(shù)已經(jīng)由最初單一恆流控制，發(fā)展到現(xiàn)在的可控矽調(diào)光、PWM調(diào)光、DMX512、DALI、ZigBee等協(xié)議調(diào)光。控制模式也由最早的線(xiàn )控技術(shù)發(fā)展到ir、fr、wifi短距離的無(wú)線(xiàn )控制。控制器採用嵌入式結(jié)構(gòu )，可以對(duì)光參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)網(wǎng)際網(wǎng)路將數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程伺服器進(jìn)行通訊，系統(tǒng)可方便地實(shí)現(xiàn)明暗時(shí)間調(diào)控。
小結(jié)
其實(shí)即便是針對(duì)某一個(gè)門(mén)綱目科都有不同的細(xì)分。他們對(duì)光的需求都會(huì)不一樣。光周期調(diào)控具有環(huán)境的安全性、LED燈具成本低以及節(jié)省勞動(dòng)力的特點(diǎn)，並且在農(nóng)業(yè)設(shè)施條件下簡(jiǎn)便易行。合理有效地利用光周期可以在一定限度內(nèi)打破工廠(chǎng)化栽培植物的季節(jié)性限制，實(shí)現(xiàn)反季節(jié)刺激或者抑制，以期達(dá)到高效生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品目的。隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，對(duì)光周期現(xiàn)象的認(rèn)識必然會(huì)更加深刻。把光周期調(diào)控植物的開(kāi)花繁育應(yīng)用到工廠(chǎng)化種殖產(chǎn)業(yè)中去，將會(huì)促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)和LED植物光照應(yīng)用產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步快速的發(fā)展。
