【正文】 層種植和郁金香多層種植中得到廣泛應(yīng)用，位于下層的花卉主要依靠 LED提供的光照進(jìn)行生長，既保證了產(chǎn)品的品質(zhì)，又提高了溫室的空間利用率。您可以在靠近消費(fèi)點(diǎn)的多層倉庫中種植農(nóng)作物 。 在沒有相關(guān)參數(shù)的條件下 ， 最好先通過試驗(yàn) ， 確定出最適宜的補(bǔ)光參數(shù) 。 ? 以上從作物補(bǔ)光的需求方面對光源的選取作了介紹 ， 以下再說明選取光源時(shí)應(yīng)考慮的第二個(gè)基本原則 ， 即光源的性能價(jià)格比 。 下表給出幾種常用光源的有關(guān)性能參數(shù)及經(jīng) 6年運(yùn)作后的年均費(fèi)用比 （ 以熒光燈為參照 ） ， 以供參考 。 角內(nèi)近于無光外 ， 在其他各個(gè)方向的光度分布是比較均勻的 ， 若配臵近于 120176。 ? 又如長弧氙燈 ， 在燈兩端 20176。 如對于跨度 ， 長 18m的溫室 ， 在高度為 8盞60W栽培專用燈 ， 按單行均勻布局 ， 其結(jié)果是 20勒 （ LX） 以下的面積率為 4％ ， 4個(gè)角的最低照明度為 10勒 （ LX） ， 平均照度為 46勒 （ LX） ；按雙行網(wǎng)格狀均勻布局 ， 其結(jié)果是照度在 20勒 （ LX） 以下的面積率為零 ,平均照度為 34勒 （ LX） ， 可見 ， 按雙行網(wǎng)格狀均勻布局 ， 照度比較均布 (教材 P50)。 1. 能量標(biāo)準(zhǔn)中的幾個(gè)基本概念 ? 輻射通量 Φ ? 光是電磁波 ， 光的傳播過程就是能量的傳遞過程 。 ? 點(diǎn)光源 是指光源本身的線度比它與討論點(diǎn)的距離小得多 ， 以致可以把它當(dāng)作一個(gè)點(diǎn) ， 在距光源某一距離處光波的波面可以看作球面 。 輻照度單位為 W/m2。 2 )( )()( )( 1121 ???? ?????VV 2 以 555nm的黃綠光的視覺靈敏度為基準(zhǔn) 1， 其它波長的光的相對視覺靈敏度如下表所示： ? 光通量 F 光通量是用以描述光源的客觀輻射通量對人眼所引起的視覺強(qiáng)度的物理量 。對于各向均勻發(fā)光的點(diǎn)光源 ， 它發(fā)出的總光通量平均分布在 4π球面度內(nèi) ， 所以它的發(fā)光強(qiáng)度為 光通量的單位 — 流明與坎德拉間的關(guān)系為：發(fā)光強(qiáng)度為 1坎德拉的點(diǎn)光源發(fā)出的光通量為 F = 4πI = 4π流明 WFI????4FI ?? 照度 E 照度是描述被照面的照亮程度的物理量 。 利用前面式子的推導(dǎo)方法 ，可以求得與發(fā)光強(qiáng)度為 I的點(diǎn)光源相距為 r， 法線與 r夾角為θ的面積元 ΔS上的照度為 該式即為常用的點(diǎn)光源對被照面的照度計(jì)算式 。 亮度 （ Luminance） Lv 尼特 （ nit= cd/m2） nit 亮度是一光源單位在給定方向上單位面積單位立體角內(nèi)所發(fā)出的的光通量。 單位： W/m2 ③ 光合有效光量子流密度（ PPFD或 PPF）：單位時(shí)間、單位面積上照射的光合有效輻射光量子數(shù)。s) 500～ 840 250～ 580 200～ 400 300 北京地區(qū)冬季晴天正午時(shí)刻的溫室內(nèi)外光照強(qiáng)度 光 源 PAR / 照度 Wm2 Φ(λ)， 波長為 λ的光的輻射通量 （ W） 。 由式得輻射通量為 100W的點(diǎn)光源所相當(dāng)?shù)墓馔繛椋? = 51476 4π = 4096（ cd） 照度為： = 4096 cos00 22 = 1024（ lx） = 680 100 = 51476 (Lm) F = 680 V(λ) Φ(λ) 其發(fā)光強(qiáng)度 : I = F 4π E = I cosθ r2 當(dāng)同時(shí)有數(shù)個(gè)點(diǎn)光源作用于某一照受面時(shí)，則該照受面的照度等于各點(diǎn)光源在該點(diǎn)上產(chǎn)生的照度之和。 r，線光源至被照點(diǎn) P的距離（ m）， r2=h2+d2。 l/r Kn l/r Kn l/r Kn l/r Kn ∝ 線光源直射照度修正系數(shù) Kn 當(dāng)計(jì)算點(diǎn) P 與電光源 l 的不對齊則有兩種情況 ，一是計(jì)算點(diǎn)在光源的外邊 ， 可用虛線延長法進(jìn)行計(jì)算 ） ， E = E1 E2 另一是在光源的內(nèi)面 ， 則可以認(rèn)為是兩個(gè)不同長度線光源對計(jì)算點(diǎn)的照射 。 (光源光通量 CU MF) =3000 450247。 400）=按照此計(jì)算，總共至少需要的能量為： 450（總面積） =10395 那至少需要的燈的數(shù)目為 10395247。 照度（ E，燈正下方） =光源光通量 燈具反射率 247。 若距離為 2m，則照度 E=2600lx 生產(chǎn)上用 800w的燈，則照度可提高到 5200lx左右。 晴天中午太陽光的光照強(qiáng)度可達(dá)到 100000lx,陰天 100010000lx，需要好的利用自然光來增強(qiáng)溫室內(nèi)的光照強(qiáng)度。 ? 遮光方法有如下幾種： ① 覆蓋各種遮蔭物 ， 如遮陽網(wǎng) 、 無紡布 、 葦簾 、竹簾等； ② 玻璃面涂白；可遮光 50%～ 55%， 降低室溫～ ℃ ； ③ 屋面流水 ， 可遮光 25%， 遮光對夏季炎熱地區(qū)的蔬菜栽培 ， 以及花卉栽培尤為重要 。 優(yōu)點(diǎn)：降溫效果好。 各種覆蓋材料對不同波長光的透過率 FRP、 PC板、 PET不能透過紫外線，而玻璃、 PVC、 FRA、MMA、 PE可以透過紫外線， PVC、 MMA、 FRA等材料在合成時(shí)添加紫外線吸收材料等輔料后，也能透過紫外線。 在調(diào)整花卉植物的花期 ， 防止草莓休眠等調(diào)控中廣泛應(yīng)用 。秋菊自然花芽形成期在秋季短日季節(jié)，短日季節(jié)扦插定植的秋菊，即使?fàn)I養(yǎng)生長未達(dá)到一定量，也會(huì)形成花芽而開花，這樣就因達(dá)不到一定生長高度而失去作切花的價(jià)值，為了阻止這樣的花芽形成，使之達(dá)到切花要求的髙度。就必須人工加光照明來延長日照時(shí)間，確切地說是縮短黑暗，或在黑暗中期加光以中斷連續(xù)黑暗，以延遲花芽的分化，從而達(dá)到控制秋菊開花日期的目的。植株頂端的光強(qiáng)應(yīng)保持 100lx以上； 3. 遮光處理： ＞ 7h/d、＜ 10h/d遮光處理， 45d后大量開花； 4. 化學(xué)調(diào)控： NAA， GA3，、 PP333等生長調(diào)節(jié)劑在短日照下有延緩開花的作用； NAA、 GAl、 2， 4D、 IBA等生長調(diào)節(jié)劑有提早開花的明顯效果 光照處理 每隔 3m的距離豎立一竹竿，期間安裝 100瓦的燈泡一只，燈泡髙度距植株 90100cm, 每只燈泡的有效處理范圍為 3平方米。半夜照明可采用時(shí)間定時(shí)器，自動(dòng)控制開關(guān)，以達(dá)可靠省力的目的。 ：這類花卉需要每日光照在 12小時(shí)以內(nèi)才能開花，以 1012小時(shí)為好，這類花卉有秋菊、 瓜葉菊 ， 蟹爪蘭 、 一品紅 、葉子花等。 赤霉素用量要嚴(yán)格掌握，用量不能過大，否則會(huì)造成徒長，座果率降低。 飛利浦 Green Power LED 花期燈提供包含遠(yuǎn)紅光的獨(dú)特?光配方?，使草莓在生產(chǎn)所需的抽莖更加。一般在保溫以后不久即 11月中旬開始補(bǔ)光。如 香石竹 、長春花、 馬蹄蓮 、雞冠花等。一般秋播的耐寒一、二年生草花都屬此類?？梢园胍沽銜r(shí)照明至 3時(shí)。補(bǔ)光光照強(qiáng)度＞ 10Lx，＞ 14h/d，＞ 30d； 2. 補(bǔ)光方法： 選用 60W的燈泡，每 2m一盞，距植株頂端距離60cm，在零時(shí)至 3時(shí)進(jìn)行處理；或選用 100W的燈泡，每 34m一盞，距植株頂端距離 80100cm，在零時(shí)至 3時(shí)或日落后至零時(shí)進(jìn)行處理。 菊花為多年生宿根草本植物，切花用的菊花有寒菊、夏菊、秋菊以及八、九月菊，其中秋菊的品種為最多。 ③ 在夜間連續(xù)照明 25h的黑暗中斷法； ④ 在夜間 45小時(shí)內(nèi)交替進(jìn)行開燈和關(guān)燈的間歇照明法 ，一般 1h內(nèi)開燈數(shù)分鐘至 20min； ⑤ 黎明前光照 。 ? 短日處理的遮光率必須達(dá)到 100%， 主要應(yīng)用在秋菊和草莓栽培中 。 ? 長日處理和紅外光的關(guān)系密切 ， 用于長日處理的白熾燈泡所輻射的光含有足夠的紅光和紅外光 ， 但用于栽培補(bǔ)光時(shí) ， 白熾燈不再適合 。 1. 覆蓋方式 2. 遮陽材料 ? 遮陽網(wǎng)是聚氯乙烯 、聚乙烯塑料的編織物 ， 強(qiáng)度和壽命較長 ， 但易發(fā)生收縮；無紡布使用聚乙烯纖維加工成 ， 軟質(zhì)塑料膜是由聚氯乙烯 、 聚乙烯材料輔以碳素或鋁粉制成黑色或銀灰色 ， 二者都適合于內(nèi)遮陽 。 （四）遮光 ? 在夏季光照強(qiáng)度過強(qiáng)時(shí) ， 需要采用遮光處理 ，可以達(dá)到兩個(gè)目的 – 可以有效降低設(shè)施內(nèi)的光照強(qiáng)度 – 可以有效降低設(shè)施內(nèi)的溫度 。 （ 32 4） =3111lx) 總結(jié)，整個(gè)補(bǔ)光燈這塊設(shè)計(jì)很難符合要求，若要求進(jìn)行補(bǔ)光，需求燈離作物的距離要降低到 3米以下才可行，并且要更換大功率的燈，燈的數(shù)目要增加到 100盞燈以上。 （ 62 4） = 289 lx （燈具反色率最高為 80%，燈照射的球面度一般為 ） 若采用 1000W高壓鈉燈，則正下方的照度為 778lx 從這點(diǎn)來看 6米高的補(bǔ)光燈很難達(dá)到補(bǔ)光的要求。 247。 據(jù)此，此設(shè)計(jì)比較難達(dá)到補(bǔ)光的目的，只能說是照明。 照射區(qū)域面積 M = 52022 5 247。 d，計(jì)算點(diǎn)至線光源的水平距離（ m） 。 k，維護(hù)系數(shù)， k=k1k2k3， k1為光源光通量衰減系數(shù)，白熾燈、熒光燈和高壓水銀燈等為 ，鹵鎢燈為 ； k2為燈具污染衰減系數(shù)，清掃 1年為 ，清掃 2年為 ， 3年為 ；k3為墻壁、頂棚的污染而降低反射率的衰減系數(shù)，對于溫室取 1。 把它掛在離地面 2米 高的燈架上 ， 求燈架正下方地面上的照度 。m2 熒光燈 金屬鹵化燈 高壓鈉燈 14 5 白熾燈 藍(lán)色 LED 145 紅色 LED 132 日光（對照） 4 幾種光源的光照強(qiáng)度單位近似換算關(guān)系 幾種人工光源的發(fā)光效率及光照強(qiáng)度換算 單個(gè)點(diǎn)光源所產(chǎn)生的照度 設(shè)距離點(diǎn)光源為 r（ m） 處的受照面 △ S,其法線與 r的夾角為 θ， 若光源在此方向上的發(fā)光強(qiáng)度為 I (cd， 坎德拉 )， 則 △ S面上的照度為： E = I cosθ r2 應(yīng)用此式應(yīng)注意：該式僅適用于點(diǎn)光源 ， 即光源到計(jì)算點(diǎn)之間的距離至少應(yīng)大于光源尺寸的 5倍 ， 不考慮反射光 。m2 只有在確定的光譜能量分布情況下，才有明確的相關(guān)關(guān)系。 3. 光照強(qiáng)度的度量 ① 光照度：根據(jù)人的視覺光譜光效應(yīng)確定的單位面積光通量。sr） lm 單位時(shí)間內(nèi)由光源（ /被照物）所發(fā)出（ /吸收）的光能。 單位為勒克斯 (LX)。 波長為 λ的光當(dāng)其輻射通量為 ΔΦ(λ)時(shí) ， 它的光通量為： ΔF = V(λ)ΔΦ(λ) 對于復(fù)色光 ， 原則上可用下式計(jì)算光通量： F=V(λ 1)ΔΦ （ λ 1） +V（ λ 2） ΔΦ （ λ 2） +… = V（ λ） 視覺靈敏度 （ 或視覺函數(shù) ） )n()n(V1n???????? 光通量 F 光通量的單位為流明 (Lm)， 因?yàn)樗洼椛渫肯喈?dāng) ， 都是描述光源輻射能量特性的物理量 ， 所以二者的單位 — lm與W間具有以下關(guān)系： 1瓦 =680〃V(λ)lm 將此式代入上式中 ， 當(dāng)輻射通量為 ΔΦ(λ)瓦特時(shí) ， 其所相當(dāng)?shù)墓馔繛椋? ΔF=680〃V(λ) 〃ΔΦ(λ)lm V（ λ） 視覺靈敏度 （ 或視覺函數(shù) ） ? 發(fā)光強(qiáng)度 I 與輻射強(qiáng)度相對應(yīng) ， 在視覺標(biāo)準(zhǔn)中 ， 定義點(diǎn)光源在給定方向上單位立體角內(nèi)所發(fā)出的光通量為發(fā)光強(qiáng)度 。 規(guī)定眾多正常人對各種波長的平均靈敏度為視覺靈敏度 ， 實(shí)驗(yàn)表明 ， 人眼對波長為 555毫微米 (nm)的黃綠光最敏感 ， 取此波長的視覺靈敏度為 1， 則其它波長的可見光的視覺靈敏度可依下式求得 。一個(gè)球面度是指以錐的頂點(diǎn)為球心，以錐在球面上所截的面積與球半徑平方的比值，按照這一規(guī)定，球面上任一面積 Δs對球心所對應(yīng)的立體角為 (球面度 ) 2rsW???? 顯然 ， 整個(gè)球面對球心所對應(yīng)的立體角 ＝ 4π( 球面度 )。 ? 又叫 輻射功率 既可以指一輻射源發(fā)出輻射的功率 ， 也可以指到達(dá)某一特定表面的輻射能量的功率 。 ? 光度學(xué)研究的是光在發(fā)射 、 傳播 、 吸收和散射過程中的能量計(jì)算問題 。 ? 安裝位臵包括安裝高度及燈的布局 ， 一般光源的安裝高度在距作物 12m的范圍內(nèi) ， 而布局方式有單排均勻布局 、 雙行網(wǎng)格均勻布局等 ， 具體采用哪種布局方式 ， 應(yīng)以被照面的幾何形狀通過一定的計(jì)算 、 試驗(yàn)選定 。 范圍內(nèi)