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LED光源在植物照明中的使用及对植物六大影响剖析环亚娱乐ag88真

作者:www.ag88.com时间:2018-09-03 11:19浏览:

  LED光源在植物照明中的使用及对植物六大影响剖析

  LED照明对植物成长发育效果的研讨已进行了多年,但之前学者们多从植物形状学视点进行研讨。近年来,该项研讨已逐渐转向LED照明对植物体内功能性化学物质堆集的影响这一范畴。该文就这方面研讨的最新发展进行了评述,并指出了现在存在的问题及往后研讨的思路和可能方向,以供出产和研讨部分科研人员参阅。

  在各种环境要素中,光是影响植物成长发育和功能性化学物质堆集的最重要要素之一(KopsellandKopsell,2008;Pérez-Balibreaetal.,2008)。植物的成长发育和生理方针都受到光的重要影响(McNellisandDeng,1995)。光对高级植物的影响首要表现在以下2方面:(1)供给植物光合效果所需的能量;(2)经过接纳光信号来调理植物本身的成长、分解和代谢(Wangetal.,2001)。不同的光质和光强对植物的影响也不相同。1990年,发光二极管(light-emittingdio-de,LED)第1次被用于植物的研讨(Bulaetal.,1991),并被证明是一种比传统光源更为有用的代替光源(Morrow,2008)。因为其具有低功耗、窄光谱和低发热等长处(Massaetal.,2008;Morrow,2008;Wa-tanabe,2011;Goto,2012),2000年后,LED作为一种更高效的光源被敏捷引进植物工厂。经过调理LED光谱的散布来操控植物开花和叶片形状构成的办法不只简略,并且还可促进植物中功能性化学物质浓度的添加(Goto,2012)。

  从历史上看, LED对植物影响的研讨开端是从植物形状学上开端的, 国内研讨人员在此方面也做了许多有价值的作业。近年来, 国内外的科研人员开端将研讨方针转向LED对植物体内功能性化学物质堆集的影响, 并在多个范畴获得了较大的发展。该方面的研讨关于在人工光源的照耀下出产出具有可控输出的各种功能性和药用性植物都具有十分重要的含义。本文就有关的最新研讨效果进行了评述,以供出产和研讨部分的科研人员参阅,一起也等待我国在这方面的研讨可以获得更多更好的效果。

  一、LED及其在植物照明中的运用

  LED是半导体二极管的一种特别类型。依据所用半导体资料的不同 , LED宣布光的波长可以从紫外线C(~250 nm)到红外线 (~1 000 nm)广泛的区间规模(Bourget, 2008),并且每个LED宣布光的波长规模可以很窄。因此,它是一种真实具有频谱操控能力的且十分有用的植物照明光源。

  与金属卤化物光源、荧光灯和高压钠灯不同 ,LED所用的固态照明体系具有一些十分共同的优势。它们不只重量轻、体积小、运用寿命长,并且具有波长和光谱组成可控、带宽窄、发光面温度低、发热小、亮度高、辐射低及功率高级长处 (Steranka et al.,2002; Narendran and Gu, 2005; Spiazziet al.,2005; Tamulaitis et al., 2005; Cheng et al., 2006;Cheng and Cheng, 2006;Bourget, 2008; Massa etal., 2008; Morrow, 2008; Jang et al., 2012, 2014a,2014b;Liu et al., 2014; Rodríguez-Vidal et al.,2014; Wu et al., 2014)。LED的这些优势,尤其是其光谱的可调控性、技能的不断创新和成熟以及运用量的日益添加(因此价格日益下降),使其成为植物照明光源的首选。与此一起, LED的发光功率也在不断提高。例如, 2006年蓝色LED灯的发光功率只要11%,到2011年,达到了49% (Mitchell etal., 2012)。跟着技能的不断进步和工艺水平的不断提高,未来LED的光谱操控将会愈加灵敏,其制作和运用本钱也会越来越低,其优越性也将得到更充沛的表现(Massaet al.,2008; Morrow,环亚娱乐ag88真人版, 2008; Yeh and Chung, 2009; V?n-ninen et al., 2010)。

  上述许多长处也使得LED正逐渐替代传统照明光源的位置(Janget al., 2014a, 2014b),并被广泛地用于各范畴,如显示器、装修、布景照明、通讯、指示牌、一般照明和城市夜景照明等 (Tsao, 2004;Narendran and Gu, 2005; Shur and Zukauskas,2005; Chengand Cheng, 2006; Brodrick, 2007; Fuet al., 2009;Juntunen et al., 2014; Ning etal.,2014)。

  在植物照明方面, LED可以将适宜的光波规模匹配到植物的光接纳器,并影响植物的形状和组成成分(Morrow,2008)。关于在受控环境下培育的植物, LED的优越性也使之成为首选光源(Folta et al., 2005;Ilieva et al., 2010)。在植物组织培育方面, LED的运用已获得了杰出的成果(Guptaand Jatothu,环亚娱乐ag88真人版, 2013)。

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