我國植物照明市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用領(lǐng)域分析

我國植物照明市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用領(lǐng)域分析一、植物照明發(fā)展現(xiàn)狀在自然界中，光環(huán)境是植物生長和發(fā)育必須的物理環(huán)境因子之一，它不僅是植物生長發(fā)育過程中的能量源，而且是植物生長發(fā)育的重要信號(hào)源。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要依靠太陽光，導(dǎo)致植物生長易受自然環(huán)境影響；而植物照明生產(chǎn)的植物不受限于自然環(huán)境，并可以接受更適宜的光照、溫度等，即使在惡劣條件下仍可正常連續(xù)生產(chǎn)，且能精確調(diào)控植物的生長周期。近年來反季節(jié)蔬菜和溫室大棚種植、無土栽培等種植模式快速推廣，國內(nèi)的農(nóng)業(yè)照明市場(chǎng)需求明顯增加，據(jù)測(cè)算2020年國內(nèi)LED植物照明市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到20億元大關(guān)，目前LED在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注，被應(yīng)用于人工補(bǔ)光領(lǐng)域達(dá)到增產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)的目的。植物照明作為新興市場(chǎng)，在我國滲透率較低，近些年，在植物工廠和溫室補(bǔ)光等農(nóng)業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)域的帶動(dòng)下，LED植物照明成為農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，并在設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖、漁業(yè)植保等方面迅速推廣。而在海外，例如美國早在上個(gè)世紀(jì)60年代就提出植物工廠的相關(guān)概念，各國農(nóng)業(yè)用地占土地面積比重已非常平穩(wěn)，部分國家不升反降。隨城市建設(shè)進(jìn)程不斷推進(jìn)，發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)用地占比縮減等問題涌現(xiàn)，美國、英國、法國、德國、韓國等當(dāng)前農(nóng)業(yè)用地占比均有所下降。然而垂直農(nóng)業(yè)可在空間上縱向延展，打開單位面積耕作量的天花板，海外室內(nèi)種植已經(jīng)高度產(chǎn)業(yè)化，成為植物照明市場(chǎng)發(fā)展的源動(dòng)力。2020年全球LED應(yīng)用植物照明產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有望達(dá)到123億元。二、植物照明應(yīng)用領(lǐng)域從應(yīng)用的領(lǐng)域看，植物照明燈具主要應(yīng)用在溫室補(bǔ)光、全人工光植物工廠、植物組織培養(yǎng)、大田補(bǔ)光、家庭蔬菜及花卉種植以及實(shí)驗(yàn)室研究。在日光溫室和連棟溫室中，采用人工光進(jìn)行補(bǔ)光的比例仍舊較低，而且以金鹵燈和高壓鈉燈為主，LED植物照明系統(tǒng)的滲透率較低，但是增長速度隨著成本的下降開始加速，主要原因是使用者對(duì)金鹵燈和高壓鈉燈已經(jīng)具有較長時(shí)間的使用經(jīng)驗(yàn)，而且采用金鹵燈和高壓鈉燈在避免灼傷植物的同時(shí)，也為溫室提供了約6%-8%的熱能。由于LED屬于冷光源，可以比較靠近植物冠面，產(chǎn)生較小的溫度影響，在日光和連棟溫室中LED植物照明的應(yīng)用比較多的是株間補(bǔ)光燈具。目前，在我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展中，主要采用密閉式植物生長系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，其分支植物組培、植物工廠、食用菌工廠等普遍使用了傳統(tǒng)熒光燈作為照明光源。資料來源；公開資料整理三、LED植物照明的優(yōu)勢(shì)傳統(tǒng)植物照明的光源一般是熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈和白熾燈，但這些光源具有光譜不可調(diào)控、能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高等突出缺點(diǎn)。與傳統(tǒng)光源相比，新型光源LED具有電光轉(zhuǎn)換效率高、光強(qiáng)光譜可調(diào)、體積小壽命長等優(yōu)勢(shì)，還是低發(fā)熱的冷光源，可近距離照射，為現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)植物光照的理想光源，在農(nóng)業(yè)與生物領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。LED作為單色光光源，可以根據(jù)植物生長需求對(duì)光環(huán)境進(jìn)行調(diào)控，形成適宜植物生長的最優(yōu)環(huán)境，另外LED屬于冷光源，發(fā)熱量小，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)植物進(jìn)行近距離的照射而不被灼傷。最值得關(guān)注的是與傳統(tǒng)的高壓鈉燈和金屬鹵素?zé)舻认啾龋琇ED可節(jié)能50～80%；采用LED光源替代傳統(tǒng)的照明光源可以大大減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的電能損耗。在植物的生長過程中，為滿足其生長發(fā)育所需的氧氣、能量，促使其生成葉綠素，光源是不可缺少的物理環(huán)境因素之一。通過對(duì)光源的綜合分析，得出對(duì)植物產(chǎn)生重要作用的光線光譜主要是紅光和藍(lán)光。可見光光譜范圍是380~720nm，而波長在400~700nm的光能夠被植物利用進(jìn)行光合作用，成為植物光合有效輻射。對(duì)于波長小于400nm的紫外光以及波長為700~800nm的紅外光，盡管無法直接對(duì)光合作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)，但是能夠作為一種環(huán)境信號(hào)對(duì)植物生長發(fā)育進(jìn)程及代謝產(chǎn)生影響。LED光源具備紅光與藍(lán)光兩種光線，其不僅可以促進(jìn)植物的生長，還可以延長花期，提高生長品質(zhì)。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的綜合控制，無論黃昏或夜晚，LED光源都可以有效延長和科學(xué)控制植物生長所需的光照時(shí)間。在溫室種植中，LED植物燈是代替日照的最佳光源。四、植物照明發(fā)展趨勢(shì)目前我國是全球照明用品出口第一大國，國內(nèi)企業(yè)也快速布局植物照明業(yè)務(wù)，2020年我國從事植物照明的企業(yè)已經(jīng)超過300家，比2015年增長了近一倍。珠三角地區(qū)的植物照明企業(yè)占比超過50%，已處于主要位置，根據(jù)出口數(shù)據(jù)顯示2019年LED照明產(chǎn)品占到我國出口光源