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我国绿色高效激光补光栽培技术引领世界植物照明领域科技创新

发布日期:2020-07-04 20:07浏览次数:
光环境是植物生长发育非常重要的物理环境因素之一,光通过影响光合作用、光形态建成和光周期来调节植物的生长发育。但由于所处气候带不同或季节变化等原因,有时候农作物不可避免的生长在弱光逆境中。因此,利用人工光源进行补光,帮助设施作物快速、安全生长,提高产量、品质和效益是一项非常必要的措施。目前,市场上常用的植物生长补光灯多为荧光灯、钠灯和LED灯,但此类产品存在能耗较大、布线成本较高、使用环境和作用有限等问题,在农业生产的大面积推广应用中有诸多局限性。
 
  中国农业大学陈晓栋博士后组织北京中农博后农业科学研究院、西安同凯电子科技有限责任公司、北京中农美景温室工程技术有限公司等单位的科研团队发明研制了一种采用激光(Laser)合成植物光合作用光谱技术,将半导体激光器(LD)作为植物栽培人工光源的激光植物生长补光装置,低耗节本、精准高效,通过激光补光栽培技术提高光合作用效率和光诱导、光激励效率促进植物高效生长。该装置发射的激光波长及配比设置科学,激光光质、光强和照射时间可智能控制,弥补了由于季节天气变化、雾霾、光伏组件遮挡等原因对作物造成的弱光逆境影响,以满足不同作物在不同生长阶段对光质、光照强度和光照时间的需求。而且,该装置通过为光伏温室种植作物的低耗高效补光,打破了光伏温室对种植作物品种选择的限制,突破了制约光伏农业可持续发展的瓶颈,创造性地化解了光伏和农业争光的矛盾,为光伏温室实现作物优质、安全、高产、高效生产提供了重要的技术支撑。
 
  该项在农业补光领域的颠覆性创新技术及“红皎阳”牌激光植物生长灯、“中农博后”牌激光植物生长补光装置已申请多项国内专利和PCT国际专利,且已在陕西、内蒙、甘肃、宁夏、河北、河南、山西、辽宁、黑龙江、新疆、云南、湖南、湖北、浙江等多个省的蔬菜水果温室大棚和大田作物的补光栽培中进行了大面积试验应用与示范推广,证明了激光植物生长补光装置对不同作物分别有提高产量、提升品质、提前上市、预防病虫害等效果。经过大量的试验与实践,在设施农业中,1亩地只需要1台激光植物生长装置(大田中4亩地配备1台即可),每天补光10小时,一个月仅耗电3度左右。因此,激光植物生长补光装置是一种高效节能的新型补光装置,可用于各类温室(包括光伏温室)及大田作物的节能高效补光栽培,提高作物的产量、品质和效益,推动绿色高效生态农业健康持续发展。

激光植物生长补光装置在部分地区的试验推广案例:
 
  1、安装地点:陕西省榆林市定边县海子梁国家级示范园
 
  作    物:青椒苗
 
  安装时间:2016年3月20日
 
  测试时间:2016年4月1日(使用激光生长灯育苗12天的生长情况)
2、安装地点:陕西省西安市和牧葡萄采摘园
 
  安装时间:2016年7月12日
 
  测试时间:2016年8月20日(使用生长灯40天的对比情况情况)
2016年在陕西省西安市和牧葡萄采摘园夏黑葡萄上应用,提前上市23天,每亩多产了300斤,直接增收16500元。

 

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