LED植物生長(zhǎng)燈的發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析

文章來(lái)源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2014-08-09

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隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的提高，農(nóng)民對(duì)照明品質(zhì)的要求也在提高，尤其是國(guó)家推廣節(jié)能照明的政策出臺(tái)實(shí)施以來(lái)，進(jìn)一步激發(fā)了巨大的農(nóng)村市場(chǎng)需求。在這里，“農(nóng)村市場(chǎng)”已不是地域上的意義，而代表了一種消費(fèi)能力和層次。

　　而在農(nóng)村市場(chǎng)最大的渠道就在于植物生長(zhǎng)燈，在第23屆“臺(tái)北國(guó)際光電周”展覽會(huì)上，植物工廠呼應(yīng)綠能經(jīng)濟(jì)與氣候變遷趨勢(shì)，展出植物生長(zhǎng)燈、水耕設(shè)施、檢測(cè)和環(huán)控節(jié)能系統(tǒng)等設(shè)備，相當(dāng)吸睛。

　　近年，完全人工光控制型植物工廠在全球范圍內(nèi)正逐步形成半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新顯學(xué)，結(jié)合傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的照明與自動(dòng)化技術(shù)，加上網(wǎng)絡(luò)信息的深厚產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，一時(shí)之間植物工廠似乎成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要應(yīng)用與發(fā)展方向。

　　LED植物燈市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

　　在日韓早已流行得一塌糊涂的植物照明近日在中國(guó)開始受到關(guān)注。LED植物燈的銷售市場(chǎng)都集中在日本、韓國(guó)、中美、歐洲等從事農(nóng)業(yè)人員較少的國(guó)家和地區(qū)。但隨著LED植物生長(zhǎng)燈滲透率的提升，中國(guó)市場(chǎng)進(jìn)入爆發(fā)期。據(jù)調(diào)查，全球LED植物生長(zhǎng)燈產(chǎn)值在2013年起開始呈現(xiàn)高速成長(zhǎng)，產(chǎn)值雖僅千萬(wàn)美元規(guī)模，但預(yù)估2014年將逾3500萬(wàn)美元，2017年更可望挑戰(zhàn)3億美元。

　　拓墣產(chǎn)業(yè)研究所光電產(chǎn)業(yè)中心研究員林佩璇表示，2013年LED植物燈成本已較2010年大幅下滑，每一流明約當(dāng)新臺(tái)幣0.38元，僅為2010年1.8元的1/5，進(jìn)而帶動(dòng)Philips、Osram、Mitsubishi、Panasonic等國(guó)際大廠，紛紛投入LED的植物工廠創(chuàng)新應(yīng)用，兼具LED及農(nóng)業(yè)兩大產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的臺(tái)灣，當(dāng)然也不希望錯(cuò)過(guò)商機(jī)，把農(nóng)業(yè)添加科技創(chuàng)新，3c認(rèn)證，讓企業(yè)晉升億元身價(jià)。

　　臺(tái)灣在植物工廠具有研發(fā)LED燈特殊波長(zhǎng)、可客制化產(chǎn)品，低建置成本，整體解決方案，技術(shù)轉(zhuǎn)移等優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也面臨政府支持力道不足，產(chǎn)品參差不齊，品牌知名度過(guò)低等隱憂，現(xiàn)階段首要解決問(wèn)題，就屬LED植物燈的推廣策略。

　　植物工廠起源于1957年丹麥因日照不足阻礙植物生長(zhǎng)發(fā)展，爾后日本、美國(guó)、荷蘭相繼投入，然而在成本過(guò)高、技術(shù)不足、經(jīng)驗(yàn)不佳等因素下，導(dǎo)致經(jīng)營(yíng)不善，直至21世紀(jì)，因溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重才重新受到各界重視。

　　從農(nóng)業(yè)發(fā)展的角度來(lái)看，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展由于化肥與農(nóng)藥的使用，家用照明，得以迅速提升產(chǎn)量以供應(yīng)激增的人口所產(chǎn)生的巨大糧食需求，對(duì)解決全球糧食與貧窮問(wèn)題居功偉。但傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)純屬靠天吃飯，不僅作物栽培受到氣候與季節(jié)限制，無(wú)法完全按計(jì)劃生產(chǎn)，即使作物豐收都受到量多價(jià)跌的影響;再加上農(nóng)民為了確保收成，大量使用農(nóng)藥來(lái)防治病蟲害，因而造成食品安全的疑慮，又為了提高產(chǎn)能，過(guò)度使用化肥，不僅增加成本、更污染農(nóng)田、河川、湖泊與海洋，更可能造成硝酸鹽含量過(guò)高，傷害消費(fèi)者。

　　植物工廠走俏的另一個(gè)原因是，全球建筑業(yè)因經(jīng)濟(jì)景氣低迷和公共建設(shè)項(xiàng)目減少，急于通過(guò)投資農(nóng)業(yè)尋求新發(fā)展。連鎖餐飲和超市企業(yè)則希望自建蔬菜基地以形成穩(wěn)定的原料供應(yīng)。電子行業(yè)因制造部門逐步向海外轉(zhuǎn)移，大量用于生產(chǎn)芯片等精密器件的清潔車間閑置，這些廠房只需稍加改造就可變身植物工廠。因此，這三個(gè)行業(yè)成為投資植物工廠最積極的先鋒。

　　所以植物工廠這種高度自動(dòng)化，可以像工廠一樣全年無(wú)休排程種植，在地生產(chǎn)新鮮、衛(wèi)生蔬果的科技農(nóng)業(yè)，并且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的優(yōu)點(diǎn)，自然引起政府與學(xué)研單位的高度重視，加上采用植物工廠的生產(chǎn)模式所節(jié)省的運(yùn)輸成本，植物工廠就有機(jī)會(huì)變成一個(gè)傳統(tǒng)作物生產(chǎn)模式的真正替代選項(xiàng)，這也是風(fēng)投與私募基金關(guān)注植物工廠的原因。

人口膨脹與水資源乏是全球性的大問(wèn)題，全球人口目前為70億，未來(lái)四十年有可能增加到92億，以目前仍有將近10億的饑餓人口來(lái)算，40年內(nèi)需要提升將近58%的糧食產(chǎn)能;但現(xiàn)有耕地已經(jīng)使用了80%，加上氣候異常、可耕地面積減少，以及青壯人口離農(nóng)趨勢(shì)等不利因素，前景堪慮。此外，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)用去了全球大約87%的淡水資源，所以單位面積生產(chǎn)力的大幅提升與節(jié)水技術(shù)的建立都是刻不容緩的研究課題。

　　2013年9月10日，國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CSAS)發(fā)布CSA021-2013《植物生長(zhǎng)用LED平板燈性能要求》聯(lián)盟 標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)植物生長(zhǎng)用LED平板燈的術(shù)語(yǔ)和定義、分類與命名、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存進(jìn)行了規(guī)定。

　　目前，植物生長(zhǎng)用的 LED光照產(chǎn)品形式眾多，如平板燈、雙端燈、柔性燈帶等，都將會(huì)隨著技術(shù)的發(fā)展而逐步變化。CSAS將根據(jù)技術(shù)發(fā)展逐步開展植物生長(zhǎng)用LED光照方面的標(biāo) 準(zhǔn)化工作，推動(dòng)科技進(jìn)步，支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　何為L(zhǎng)ED植物生長(zhǎng)燈

　　LED植物生長(zhǎng)燈是種植物燈的一種，它以LED(發(fā)光二極管)為光源，依照植物生長(zhǎng)規(guī)律必須需要太陽(yáng)光，用燈光代替太陽(yáng)光給植物生長(zhǎng)發(fā)育環(huán)境的一種燈具。

　　LED植物生長(zhǎng)燈介紹

　　光環(huán)境是植物生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的重要物理環(huán)境因素之一，通過(guò)光質(zhì)調(diào)節(jié)，控制植株形態(tài)建成是設(shè)施栽培領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)。

　　LED植物生長(zhǎng)燈是以LED（發(fā)光二極管）為光源，依照植物生長(zhǎng)規(guī)律必須需要太陽(yáng)光，用燈光代替太陽(yáng)光給植物生長(zhǎng)發(fā)育環(huán)境的一種燈具。

　　LED植物燈，有助縮短植物的生長(zhǎng)周期，因?yàn)檫@種燈的光源主要是由紅藍(lán)光源組成的，采用植物最敏感的光波段，紅光波長(zhǎng)使用620-630nm和640-660nm, 藍(lán)光波長(zhǎng)使用450-460nm和460-470nm。讓植物在生長(zhǎng)過(guò)程中促進(jìn)多發(fā)側(cè)枝和芽的分化，加快根莖葉生長(zhǎng)，加快植物碳水化合物的合成和維生素的合成，縮短了生長(zhǎng)周期。

　　LED在植物設(shè)施栽培環(huán)境中的大量應(yīng)用研究結(jié)果表明，車間照明，LED植物燈特別適合應(yīng)用于人工光控制型植物設(shè)施栽培環(huán)境。

　　人工光源的色溫與流明是以生物的眼睛所看到的，ROSH認(rèn)證，而植物對(duì)光的需求是行光合作用，這是不看色溫與流明的是以輻射值論定的。

光譜范圍對(duì)植物生理的影響

　　·280~315nm––>此種波長(zhǎng)已屬紫外線光線，對(duì)于各類動(dòng)、植物甚至于菌類生長(zhǎng)，均有直接壓制性生長(zhǎng)的功能，對(duì)形態(tài)與生理過(guò)程的影響極小。

　　·315~400nm––>此種光波亦屬遠(yuǎn)紫外線光雖無(wú)紫外線傷害植物，為對(duì)植物生長(zhǎng)并無(wú)直接作用，葉綠素吸收少，影響光周期效應(yīng)，阻止莖伸長(zhǎng)。

　　·400~520nm（藍(lán)）–>此類波長(zhǎng)可直接處使植物根、莖部位發(fā)展，對(duì)于葉綠素與類胡蘿卜素吸收比例最大，對(duì)光合作用影響最大。

　　·520~610nm（綠）–>綠色性植物排斥性推擠，綠色素的吸收率不高。

　　·610~720nm（紅）–>植物的葉綠素吸收率不高，LED射燈，唯此波長(zhǎng)對(duì)于光合作用與植物生長(zhǎng)速度有顯著影響。

　　·720~1000nm––>此類波長(zhǎng)泛屬紅外線波長(zhǎng)，對(duì)于植物的吸收率低，可直接刺激細(xì)胞延長(zhǎng)，醫(yī)院led照明，會(huì)影響開花與種子發(fā)芽。

　　·＞1000nm––>已接近雷射光波長(zhǎng)已轉(zhuǎn)換成為熱量。