【正文】 了介紹 ， 以下再說明選取光源時應考慮的第二個基本原則 ， 即光源的性能價格比 。 光照度與光合強度及光能利用率之間的關系（ Bommer， 1962） ? 在確定了應采用的光照度值之后 ， 具體選取和配臵光源時 ， 還應按照后面所介紹的光照度計算式 ，確定應選用光源的光通量 ， 再依光通量值選取光源類型 ， 而選取光源類型時還應注意到不同品種的光源 ， 其光通量是不同的；即使是同一品種的光源 ， 隨著它的功率不同 ， 其光效 （ 發(fā)光效率 ）即每瓦功率所產生的光通量也是不同的 ， 所以在選用光源時 ， 不能只以光源的功率作為依據(jù) ， 而應考慮到它具有的實際光能 。 在沒有相關參數(shù)的條件下 ， 最好先通過試驗 ， 確定出最適宜的補光參數(shù) 。上述設施主要分為三個區(qū)域： 1) 100% 科研模組，目標是探索光配方； 2) 半靈活空間，既有科研 (遠紅 ) 模組，也有生產模組 (紅藍 )； 3) 安裝有生產模組 (紅藍 ) 的城市農業(yè)區(qū)。您可以在靠近消費點的多層倉庫中種植農作物 。而采用 STC 的 LED4CR0PS系統(tǒng)可以種植多達 15 種作物。在荷蘭，飛利浦的 LED生產模組已在長壽花多層種植和郁金香多層種植中得到廣泛應用，位于下層的花卉主要依靠 LED提供的光照進行生長，既保證了產品的品質，又提高了溫室的空間利用率。 LED植株間補光模組使植物下部的葉片獲得更多光線，消除遮蔭對植物的影響，這正是充分利用了 LED的低散熱特點。 現(xiàn)代溫室生產的植株常因為株型高大或者節(jié)間比較密集而受光不均，如月季，由于植株葉片相互遮陰，中下部葉片缺少足夠的光照，影響了其光合性能的發(fā)揮，進而影響了最終產量和經濟效益。 白熾燈補光 熒光燈補光 高壓鈉燈補光 金屬鹵燈補光 補光調控花期 對日照比較敏感的植物，在特定時期會根據(jù)需要進行人工補光提供長日照條件或者在夜間進行人工補光打破其暗夜，來達到調節(jié)花期的目的。 溫室育苗 LED補光 即使在我國光照資源較好的南方地區(qū)，春季也會有較長時間的陰雨天氣，陰雨帶來的是低溫弱光照，在這種天氣條件下，溫室內的光照水平會更低，嚴重影響作物的生長發(fā)育，特別是溫室的育苗階段，在此關鍵時期如果光照不足，幼苗會生長欠佳，易產生高腳苗。但作為室內外采光照明光源，還需要解決很多技術問題，如提高光效，提高光源維持率，降低色溫，提高顯色性，解決封裝散熱，燈具配套等，需要有一個過程。 LED燈：一種極有前景的新型光源，他具有壽命長、安全、顏色豐富多樣，單色性好、耐震動、耐氣候性好、可調光等諸多優(yōu)點。但仍有較好的性價比，可以被用戶接受。 無極燈：最大特點是壽命長，無電極；頻率高；第三是發(fā)光效率比較高，是一種高效光源，但其光效比不上稀土三基色直管熒光燈，其顯色指數(shù)也比較高。光譜中沒有紫外線和紅外 線，熱量低和無頻閃，無輻射，而且廢棄物可回收，沒有污染不含汞元素，冷光源，可 以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內也沒 有松動的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰快等缺點，使用壽命可達 5萬到 10萬 小時，比傳統(tǒng)光源壽命長 10倍以上。直流驅動， 低功耗（ 單管 1 瓦）電光功率轉換接近 100%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能 80%以上。 20nm左右； ?沒有中、長波紅外輻射（對光合作用無效）的能量浪費，發(fā)熱少，可實現(xiàn)近距離補光（提高光利用效率）； ?輻射效率和光量子效率極高； ?具有多種光色器件，可按需要組合不同單色（如紅＋藍）的LED滿足植物光合作用對光譜的需要； ?單體尺寸小，便于組合和使設備小型化； ?使用壽命長（ 5萬小時以上）； ?價格高，尤其是藍色 LED目前價格較貴。 LED抗沖擊力強，壽命長。 ? 微波硫燈的功率比較大，都在千瓦以上，主要適用于大范圍室外照明。該技術最早出現(xiàn)在 1990年代，但直到 2022年開始商業(yè)應用。 ? 其他充以惰性氣體如氖 、 氦燈制成的氣體放電燈 ， 各有不同的光譜分布 ， 前者主要是橙－紅光 ， 后者是橙－紅光(45%)和紫光 (50%)， 可根據(jù)不同需要選擇使用 反射型日光色鏑燈 生物效應燈 新光源 （ 1）微波燈： 強度大，光譜能量分布與太陽輻射相近，但光合有效輻射高達 85%，比太陽還高，而且輻射強度可以連續(xù)控制，壽命也長，是今后最具推廣價值的新光源。 是目前高強度人工補光的主要光源 。 ? 加入金屬鹵化物 ， 不但可以大大改善燈的光色 ， 而且可以提高光效率 ， 采用不同類型的金屬鹵化物 ， 可以制成不同光譜特性的近日光光源 ， 例如 ， 碘化鈉－碘化鋅－碘化錮燈 ， 碘化鏑－碘化鉈燈 、 超高壓錮燈和氧化錫燈 ， 也可制成滿足特殊需要的色純度很高的光源 ， 如碘化鉈－汞燈 。 ◇平衡的光譜分布和高光輸出量的理想結合，使作物的生長周期縮短 25%，產量提高 20%，水果、蔬菜的顏色更加潤澤，形態(tài)更加優(yōu)雅。 特點： ◇發(fā)光效率高，達到 130Lm/w,比普通鈉燈高 10%的光輸出量，可以提高溫度，加快作物的生長。不論是針對光合作用、光形態(tài)還是周期生長，與普通高壓鈉燈相比，農藝鈉燈為自然植物的生長創(chuàng)立了準確的?藍?和?紅?的能量平衡。 農藝鈉燈 是一種高強度鈉氣燈。 ? 鈉燈 ? 利用金屬鈉蒸汽放電產生輻射的光源 ， 它的輻射集中在黃光 ()，生理輻射強 ， 單色性好 。 圖 11 管形氙燈接線圖 ? 氙燈安裝時應注意以下幾點： ? 1） 必須采用與燈管配套的專用燈架； ? 2） 因氙燈電流大 ， 溫度高 ， 導線連接點必須十分牢固； ? 3） 氙燈配用的專用觸發(fā)器 ， 是作為起輝裝臵用的 ，觸發(fā)器應安裝在燈管附近 ， 兩者連接線長度一般為 ～ 2m之間 ， 最長不得超過 3m； ? 4） 因短路瞬時電流較大 ， 觸發(fā)控制端回路的控制 ，宜用接觸器作為控制開關 ， 不得用按鈕直接控制 。 其發(fā)光效率一般為 25～ 30lm/W。 所以俗稱 ? 小太陽 ? 。 圖 9 高壓水銀燈接線圖 ? 氙燈 ? 氙燈按電弧長短分為長弧氙燈和短弧氙燈兩種 ， 常用的是管形長弧氙燈 ， 其結構如下圖所示 ， 該類氙燈其燈管兩端臵以釷鎢棒 (或鋇鎢棒 )作為放電極 ， 并由銅編織引出線接至管外作為電源接線 ， 管內充入適量氙氣 。 高壓水銀燈常用規(guī)格和技術數(shù)據(jù) ? 高壓水銀燈安裝線路圖如下圖所示 。 ? 水銀燈的生理輻射占總輻射能量的 85%， 主要有藍綠光 、 紫外輻射 ， 發(fā)光效率隨水銀蒸汽壓力而變化 ， 低壓時發(fā)光效率低 ， 高壓時較高可達 50～60lm/W， 低壓水銀燈主要用作紫外光源 ， 高壓水銀燈則主要用于照明及溫室人工補光 。 ? 水銀燈 結構如圖 8所示 ， 為橢圓球體玻璃泡 ， 頭部延伸成頸狀 ， 成為電源觸點 ， 如同螺口式白熾燈泡狀 。 – 利用氣體放電發(fā)光的原理制成的燈就叫氣體放電燈 。 Truelite熒光燈和標準晝（D6500）的光能量分布比較 560nm的值為 100的相對值 20世紀 70年代國外研制的園藝熒光燈，采用一種混合熒光粉，燈的光譜能量分布與植物光合作用的光譜曲線相近。 目前在園藝設施補光中使用較多，尤其是用于無遮擋自然光問題產生的組培室中的人工光照。 熒光燈附件的選配 ? 性能特點 ? 光譜性能好（藍紫光 ％、黃綠光 %、紅橙光 % ），發(fā)光效率較高（約 65lm/W ），壽命長（ 3000小時以上），且價格便宜，是目前使用最普遍的一種光源。 ? 熒光燈附件的選配 ? 熒光燈附件要與燈管功率 、 電壓和頻率等相適應 。 ? 工作原理 ? 燈管的燈絲 （ 又叫陰極 ） ， 通電后 （ 約 13秒 ） 發(fā)熱到850900℃ 時 ， 陰極發(fā)射電子 ， 但熒光燈管屬長管放電發(fā)光類型 ， 起輝前內阻較高 ， 陰極預熱發(fā)射的電子 ， 尚不能使燈管內形成回路 ， 需要施加較高的脈沖電勢 ， 此時 ， 燈管內阻很大 ， 鎮(zhèn)流器因接近空載 ， 其線圈兩端的電壓降極小 ， 電源電壓絕大部分加在起輝器上 ， 在較高電壓的作用下 ， 氖泡內動 、 靜兩觸片之間就產生輝光放電而發(fā)熱 ， 泡內 U形雙金屬片因溫度上升而動作觸及靜觸片 ， 輝光放電停止 ， U形金屬片因溫度下降而復位 ， 動靜兩觸片斷開 ，于是在電路中形成一個觸發(fā) ， 使鎮(zhèn)流器電感線圈中產生較高的自感電動勢 ， 出現(xiàn)瞬時高壓脈沖 ， 在脈沖電勢作用下 ，使燈管內惰性氣體被電離而引起弧光放電 ， 隨著管內溫度升高 ， 液態(tài)汞被汽化游離 ， 游離的汞分子因活動劇烈而撞擊惰性氣體分子 ， 引起汞蒸汽弧光放電 ， 輻射出一定波長的紫外線 ， 激發(fā)燈管內壁的熒光材料發(fā)出近似 “ 日光色 ”的可見光 。 熒光燈工作全過程分為起輝和工作兩種狀態(tài) 。 燈管規(guī)格較多 ，有 1 1 100瓦等 ， 溫室常用30瓦以上的各種規(guī)格 。 燈管 ? 由玻璃管 、 燈絲和燈絲引出腳 （ 燈腳 ） 等構成 。 ? 熒光燈 （ 日光燈 ） 1． 熒光燈的組成和工作原理 （ 1） 熒光燈由燈管 、 起輝器 、 燈架和燈座等組成 。 ? 性能特點 ? 功率大 ， 發(fā)光效率高 ， 為 20～ 30lm/W， 構造簡單 ，使用可靠 ， 體積小 ， 裝修方便 ， 故障少 ， 壽命長 。 ? 碘鎢燈工作時 ， 燈管的溫度很高 ， 管壁可高達500～ 700℃ ， 因此 ， 燈管必須安裝在專用的有隔熱裝臵的金屬燈架上 ， 切不可安裝在非專用的 ， 易燃材料制成的燈架上 。 安裝碘鎢燈時 ， 必須把燈管裝得與地面平行 ， 一般要求傾斜度不大于 4176。 碘鎢燈常用規(guī)格和技術數(shù)據(jù) ?安裝 ? 碘鎢燈工作時 ， 其燈絲中的鎢 ， 會成為鎢蒸汽而游離 ， 待停止工作后 ， 鎢分子又會回歸到燈絲上 。 ? 碘鎢燈發(fā)光原理與白熾燈一樣 ， 由燈絲作為白熾發(fā)光體 ， 但管內充有微量碘 ， 在高溫條件下 ， 利用碘循環(huán)而提高發(fā)光效率和延長燈絲壽命 。 目前只作輔助光源應用 。 ? 白熾燈結構簡單 ， 使用可靠 ， 價格低廉 ， 電路結構也簡單 。 ?白熾燈是靠通電后燈絲發(fā)熱至白熾化而發(fā)光的 ， 其規(guī)格以功率標稱 ， 自15W至 1000W分成多種 。燈絲的主要成分是鎢 ， 為了防止受震動斷裂 ， 燈絲盤成彈簧狀安裝于燈泡內中間 ， 泡內抽真空后充入少量惰性氣體 ， 以抑制鎢的蒸發(fā) 。它所發(fā)出的光的波長，及其顏色，是由 組成 pn結的半導體物料的禁帶能量所決定。 （ 1）對人工光源的要求 平均壽命、有效壽命、光衰 （ 2）常用的溫室人工光源 熱輻射光源： 白熾燈、鹵鎢燈 鎢絲中通過電流產生高溫（ 2400～ 3000℃ ）發(fā)光 氣體放電光源： 熒光燈、高壓水銀熒光燈、金屬鹵化物燈、 高壓鈉燈、低壓鈉燈 物質原子受電子激發(fā)產生光輻射。 。 （二）人工補光 ? 溫室使用光源的目的：照明 、 人工補光 ， 為促進光合作用和生長發(fā)育的人工照明一般叫人工補光； ? 人工補光是溫室高產栽培的一項重要技術措施 ，北歐地區(qū) ， 人工補光應用較領先 ， 而我國目前還沒有大規(guī)模應用； ? 溫室常用的人工光源均為電光源 ， 即電燈 。 合理密植，注意壟向 充分利用反射光 。 ?通過加強植株管理增加中下部的光照 , 防止上下葉片相互遮蔭 。 ?在保溫的前提下 ， 盡可能早揭晚蓋外覆蓋保溫材料 ，以延長光照時間 。 ?使用過程中經常打掃和清洗透明覆蓋材料 。 – 減少建材的遮蔭。 – 建造保護地時應盡量采用合理的屋面角度和透明屋面形狀。 – 維生素 C的含量 ， 大都以在果實的近表層的組織中較多 ， 紫外線有利于維生素 C的合成 。 Blue light LED Red light LED 光的組成 ， 與蔬菜水果的品質有關： – 許多水溶性的色素如花青甙 ， 都要求有強的光照 。 對于洋蔥鱗莖的形成 ， 藍光和近紫外光起促進作用 ， 紅光起阻礙作用 。 3000～ 80000nm 常溫物體的熱輻射，散失溫室內熱量。 ②提供輻射熱量 720～ 1000nm 影響植物伸長， 700～ 800nm輻射稱為遠紅光，對光周期及種子形成有重要作用，并控制開花及果實顏色。 510～ 610nm綠光 植物吸收率及光合作用效率較低。 光質對作物產生的生理效應 波長范圍 不同波長的光熱輻射對植物及環(huán)境的作用 300nm以下 ① 對于多數(shù)植物，具有殺傷作用，可能導致植物氣孔關閉，影響光合作用，增加病菌感染。 葉綠素吸收太陽光中的紅橙光、藍紫光最多，這兩種光也是植物光合作用旺盛進行的光源。 但由于散射光的強度總是比不上直射光 ， 因而光合產物也不如直射光的多 。 ? 太陽光中：