植物生长灯/LED植物灯

2018-05-29 15:31:34 154

植物生长灯/LED植物灯

植物生长灯或植物灯是一种人工光源,通过设计散发出电磁频谱适合光合作用刺激植物生长。植物生长灯应用的主要功能是进行补充光。例如,在冬季时的日光的照射时段可能不足以满足植物生长。或者某些特定植物在特定生长期内,成长速度和光需求成正比,以增加光照时间来促进植物快速生长。
植物生长灯要么试图提供类似于太阳的光谱(拟阳光型),或者提供的针对性的波段来植物栽培需求。室外条件模仿从养成光改变颜色,温度和光谱输出,以及改变灯的流明输出(强度)。取决于植物的类型栽培,栽培的阶段(例如发芽/营养阶段或开花/结果),并通过植物所需的光周期,频谱的特定范围,发光效率和色温是所希望的使用与特定的植物和时段。

植物灯典型应用
植物生长灯用于园艺,室内园艺,植物繁殖和粮食生产,包括室内水培和水生植物。虽然大多数植物生长灯以工业水平使用时,它们也可在家庭中使用。
植物生长灯的光源类型有很多种,如白炽灯,荧光灯,高强度放电灯(HID),和发光二极管(LED)。如今,LED植物灯正在被广泛应用,不过由于其价格偏贵,目前室内花卉和蔬菜种植户通常使用高压钠灯(HPS/ SON)和金属卤化物(MH)HID灯。
高压钠灯也用作光的整个营养生长和生殖阶段的单一来源。还有,它们可以用作在繁殖阶段的修正案全光谱照明。红色光谱的光可以触发在植物更大的开花响应。如高压钠灯被用于营养阶段,植物更快略微增长,但将有较长的节间,和可能更长的整体。
近年来LED技术已被引入到成光市场。通过设计使用LED植物生长灯,可以产生特定波长的光。美国航空航天局已经测试LED植物生长灯用于种植粮食的高效率在太空外星殖民。结果显示,植物通过光在可见光光谱的红色,绿色和蓝色部分的影响。


常见植物灯类型
高强度放电(HID)灯
所有HID生长灯需要镇流器来操作,并且每个压载具有特定的功率。热门HID瓦特数150W包括,250W,400W,600W和1000W。所有的尺寸,600W气灯是最高效的电尽可能产生的光,其次为1000W。一个600W高压钠灯产生更大的7%的光(瓦换瓦)比1000W HPS。
虽然所有HID灯的工作原理相同,不同类型的灯泡具有不同的起点和电压要求,以及不同的操作特性和物理形状。正因为如此,除非它使用匹配的镇流器,即使灯泡将物理上拧灯泡将无法正常工作。除了生产轻,不匹配的灯泡和镇流器较低的水平将提前停止工作,甚至可以立即烧坏
金属卤化物灯(MH)
金属卤化物灯泡是一种类型的HID光的发射光中的光谱,这是类似的光的蓝色和紫色份可用在户外在春季。[11]由于它们的光模拟太阳的色谱,一些种植者发现植物看起来金属卤化物比其他类型的HID灯在更赏心悦目诸如扭曲植物的颜色HPS。因此这是更常见的,当植物是在归属(例如用观赏植物)显示器中使用的金属卤化物和自然的颜色是优选的。[12]金属卤化物灯泡需要约一年一次取代,相比它持续的两倍长HPS灯。
金属卤化物灯被广泛用于园艺业,并且非常适合于通过促进更强根,预防疾病和更紧凑的生长更好的抗支承在早期发育阶段的植物。的光的蓝色光谱鼓励紧凑,叶菜类的生长和可能更适合于有很多树叶的营养越来越多的植物。
陶瓷金卤灯(CMH,CDM,LEC)
陶瓷金卤灯(CMH)灯是一种较新型HID灯,而技术是由几个名字,当涉及到植物生长灯,包括陶瓷放电金属卤化物(CDM)的简称,[15]陶瓷电弧金属卤化物,和发光陶瓷(LEC)。
陶瓷金属卤化物灯被开始使用的脉冲启动器,就像其他“脉冲启动”金属卤化物。一种陶瓷金属卤化物灯泡的放电被包含在一种类型被称为多晶氧化铝(PCA)的陶瓷材料,这是类似于用于一个HPS的材料。 PCA减少钠丢失,从而减少色偏和变异的标准相比,MH灯泡。从飞利浦园艺CDM的产品已被证明是中等功率应用的增长的光有效来源。
高压钠灯(HPS
一个HPS(高压钠灯)增长灯泡与锤纹漆空气冷却的反射器。微黄光由HPS产生的签名的颜色。高压钠灯是一种更有效的式HID照明比金属卤化物。 HPS灯泡发出的黄色/红色可视光灯以及所有其他可见光的一小部分。由于HPS生长灯的光谱中的红色部分提供更多的能量,它们可促进开花结实。[9]它们被用来作为一种补充自然日光温室照明和全光谱照明(金属卤化物),或如光在室内一个独立的源/成长室。
HPS生长灯将在以下尺寸卖:150W,250W,400W,600W和1000W [9]所有的尺寸,600W气灯是最高效的电尽可能产生的光,其次为1000W。一个600W高压钠灯产生更大的7%的光(瓦换瓦)比1000W HPS。
在HPS灯生长的植物往往从缺蓝/紫外线辐射伸长。现代园艺HPS灯有植物生长好得多调整的频谱。大多数HPS灯的同时提供了不错的增长,报价差CRI渲染。其结果是,一个高压钠灯的淡黄色光可以使监测植物健康室内更加困难。 CRI是不是一个问题时,高压钠灯,在温室其中利用自然日光(抵消了HPS的黄色光)作为补充照明。

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LED植物灯
LED植物生长灯是由发光二极管,由于LED光源不耐高温,通常与散热器和内置风扇的外壳。 LED植物生长灯通常不需要单独的镇流器,可直接插入标准电源插座。LED植物生长灯型号可以定做仅发出特定波长的光。它是由光形态的研究知道,绿,红,远红光和蓝光光谱对根的形成,植物的生长和开花的效果,但目前还没有足够的使用LED灯成长为科学研究或现场测试试验在LED推荐特定的颜色比最佳的植物生长植物生长灯。

虽然植物可以在只有红光的成长,他们往往显示不健康的增长。已经表明,如果给定的红色和蓝色光的许多植物将正常生长。然而,许多研究表明,即使在蓝色光加到红色LED,植物生长是在光仍然更好为辅绿色。在由飞利浦照明的LED植物生长灯找到温室日益增长各种蔬菜的最佳光配方进行了测试,他们发现,光有以下几个方面会影响植物的生长(光合作用)和植物发育(形态):光强,总光随着时间的推移,光受一天,光/暗每天一段时刻,质量轻(频谱),光的方向,并通过植物的光分布。然而它指出,在西红柿,小黄瓜和青椒之间的测试中,最佳光配方不是为所有的植物是相同的,多样取决于作物和区域两者,所以目前它们必须在温室中根据试验优化LED照明和错误。他们已经证明,LED灯影响抗病能力,口感和营养水平。

植物对光的要求
植物的特定需求确定哪个照明是最适合其最佳生长;人造光必须模仿自然光到所述植物最佳改编。如果一个植物没有得到足够的光,也不会成长,而不管其他条件。例如,蔬菜生长最好在充满阳光,并在室内蓬勃发展,他们需要同样高光水平,而观叶植物(如蔓)生长在全色光,可以用低得多的光水平正常生长。

光周期
许多植物也同时需要深色和浅色的时期,被称为光周期现象的效果,来触发开花。因此,灯可开启或关闭在设定的时间开启。最佳摄影/黑暗时期比例取决于品种和多种植物,如一些喜欢长天短夜和其他人则倾向于相反的或中间“日长”。
在讨论植物发育时多将重点放在光照。然而,这是黑暗影响工厂的一天长响应的小时数。一般来说,一个“短日”是其中光周期不超过12小时。 “长天”是其中光周期不低于14小时。短日照植物是那些花当一天长度小于一临界时间。长日照植物是那些只花当光周期大于临界持续时间越大。日中性植物是那些花无论光周期。
光合有效辐射(PAR)
光的不同波长的光被由眼睛的反应将它们加权。这使得他们在园艺照明系统的照明等级的不当措施。相反,照明水平量化为在波长范围内的辐射的量从400至700纳米,或光合有效辐射(PAR)。它可以在能量通量(W / m2)或光子通量(摩尔间2S-1)为单位来表示。
LED植物灯
LED作为植物光合作用补充照明的研究。传统人工光源产生太多热量,如采用LED补充照明和水培系统,空气能够被循环使用,过多的热量和水份可以被移除,电能能够被高效地转变为有效光合辐射,最终转化为植物物质。研究表明:采用LED照明,生菜的生长速率、光合速率都提高20%以上,将LED用于植物工厂是可行的。与金属卤化灯相比,生长在符合波长LED下的胡椒、紫苏植株,其茎、叶的解剖学形态发生显著的变化,并且随着光密度提高,植株的光合速率提高。复合波长的LED可引起万寿菊和鼠尾草两种植物的气孔数目增多。
LED作为植物光周期、光形态建成的诱导照明。特定波长的LED可影响植物的开花时间、品质和花期持续时间。某些波长的LED能够提高植物的花芽数和开花数;某些波长的LED能够降低成花反应,调控了花梗长度和花期,有利于切花生产和上市。由此可见通过LED调控可以调控植物的开花和随后的生长。