《都市植物工厂结课报告》

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1、结课报告课程名称：都市植物工厂题目：用红光和蓝光LED制造植物工厂照明的原理姓名：〜〜〜年级专业：13级应用物理学号：2013〜〜~任课教师：二时间：2015年12月16日用红光和蓝光LED制造植物工厂照明的原理摘要：植物都需要阳光的照射才能*长的更加茂盛。光对植物工长的作用是促进植物叶绿素吸收二氧化碳和水等养份，合成碳水化合物。但现代科学可以让植物在没冇太阳的地方更好地生氏，人们掌握了植物对太阳需要的内在原理，就是叶片的光合作用，在叶片光合作用时需要外界光了的激发才可完成整个光合过程，太阳光线就是光子激发的一过供能过程。人为的

2、创造光源也同样可以讣植物完成光合过程，现代园艺或者植物工厂内都结合了补光技术或者完全的人工光技术。科学家发现蓝光区和红光区十分接近植物光合作用的效率Illi线，是植物住长的最佳光源。现就植物工厂所用的LED红光和蓝光的照明原理做简要的介绍。1.植物工厂是国际上公认的设施农业高级发展阶段，作为自然界象征的植物和人类工业文明的标志［1］。植物工厂给植物提供合适主长坏境的系统设备。是一种多学科结合、高技术应用，儿乎不受自然条件制约的全新生产方式。工厂通过人工自然条件提供温度、湿度、光照、气流、二氧化碳浓度等牛长环境的同时对工厂内环境要

3、素进行H动实时监控，高精度调整控制。工厂为植物提供光照的光源［2］。主要有高压踮灯、口光灯。近来随着LED的技术突破以及在很多高照度场合的成功应用，以LED为主光源成为在农业生产中替代传统照明的新趋势。图一为蓝光LED照明下的植物匸厂图一蓝光LED照明1.卅i物都需耍阳光的照射才能生长的更加茂盛。光对卅i物生长的作用是促进植物叶绿素吸收二氧化碳和水等养份，合成碳水化合物。但现代科学可以让植物在没冇太阳的地方更好地生长，人们掌握了植物对太阳需要的内在原理，就是叶片的光合作用，在叶片光合作用时需要外界光子的激发才可完成整个光合过程，

4、太阳光线就是光子激发的一过供能过程。人为的创造光源也同样可以讣植物完成光合过程，现代园艺或者植物工厂内都结介了补光技术或者完全的人工光技术。科学家发现蓝光区和红光区十分接近植物光合作用的效率曲线，是植物生长的最佳光源。2.LED植物灯特点：（1）、不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的，植物光合作用需要的光线，波长在400-700nm左右。400-500血（蓝色）的光线以及610-720血（红色）对于光合作用贡献最大。（2）、蓝色（470nm）和红色（630nm）的LED,刚好可以提供植物所需的光线，因此比较理想的选择就是

5、使用这两种颜色组合。在视觉效果上，红蓝组合的植物灯呈现粉红色。（3）、蓝色光冇助于植物光合作用能促进绿叶生长，蛋白质合成，果实形成；红色光能促进植物根茎生长，有助于开花结果和延长花期，起到增加产量作用！4）、LED植物灯的红蓝LED比例—•般在4：1-9：1之间为宜，通常可选6-9：h（5）、用植物灯给植物补光时，一般距离叶片的高度为0.5-1米左右，每天持续照射12-16小时可完全替代阳光。（6）、效果十分显着，成长速度比一般白然牛长之植物快了近乎3倍。（7）、解决大棚冬季缺乏阳光的困恼，促进植物光合作用中所盂要的叶绿索、花青

6、索及胡萝卜索，使蔬果提早20%时间采收，增加3至5成的产量，更提高蔬果的甜度且减少病虫害。（8）、LED光源又称半导体光源,这种光源波长比较窄，能发出特定波长的光，所以能控制光的颜色。用它对植物进行单独照射，就能改良植物品种。（9）、LED植物生长灯功率小，但是效率极高，因为其他灯光发出的是全光谱，就是说有7种颜色，而植物所需要的却只有红光和蓝光，因此传统灯人部分光能都浪费了，所以效率极低。而LED植物生长灯可以发出植物盂要的特定红光和蓝光，因此效率极高，这就是为什么LED植物生长灯儿瓦的功率比几1-tbM至几百瓦功率的灯效果还

7、好的原因。另一个原因就是传统的钠灯光谱里面缺少蓝光，而汞灯和节能灯光谱里面乂缺少红光，所以传统灯补光效果都比LED灯差很多，而且对比传统灯要节约电能90%以上，运行成本大大降低。表一为各种人造光源的性能対比。对比内容白炽灯HTD荧光灯LED辐射利用率0.20%1.50%0.95%6.50%发热量高高低低价格低屮低髙寿命低中低高光谱调节无无无可以光谱质量缺乏蓝光缺乏蓝光缺乏红光最好植物种植应用已淘汰已淘汰在使用最佳选择表一：人造光源性能对比1.LED植物灯的优势：（1）、不需要驱动器或冷却风扇标准的电源插朋接头。（2）、植物生长时

8、需红蓝光波长之坏境。（3）、与其它普通照明设备相比LED植物灯灯线温和，不会使幼苗植物烧焦。（4）、与其他植物照明灯相比可以节省10犷20%的电费。（5）、蓝光可促进植物长高，红光则使植物开花结果。图二为在LED灯的照明下生长的花卉。图二在LED灯照明下生长良好