溫室用的補(bǔ)光燈傳統(tǒng)的是高壓鈉燈，簡(jiǎn)稱HPS。很多菜農(nóng)在使用發(fā)光二極管，也就是我們所說的LED燈。本文將從光電轉(zhuǎn)換效率、光譜分布和補(bǔ)光效果三方面比較HPS燈和LED燈，廣大菜農(nóng)可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行選擇。

一、光電轉(zhuǎn)換效率

光電轉(zhuǎn)換效率=發(fā)射率/總電功率。有的設(shè)備會(huì)直接給出以  為單位的光電轉(zhuǎn)換效率。

LED 的光電轉(zhuǎn)換效率范圍在0.9~2.7  之間，HPS 的光電轉(zhuǎn)換效率范圍則在1.6~1.9  間。從2種光源的最高值可以看出，LED 的光電轉(zhuǎn)換效率比最新的雙頭 HPS 高 40%，即在理論上節(jié)省了40%的能源，光電轉(zhuǎn)換效率是省電的關(guān)鍵，為了省電，請(qǐng)盡量選擇光電轉(zhuǎn)換效率高的補(bǔ)光燈。

補(bǔ)光燈的能量，除了轉(zhuǎn)化成光子，其余的都轉(zhuǎn)化成熱能，LED通過對(duì)流冷卻熱量，HPS通過輻射冷卻熱量。所以，使用HPS，溫室蔬菜的葉片溫度增加0.5-2℃（圖1），這在一定程度上促進(jìn)了溫室蔬菜的生長(zhǎng)速度，HPS光源在冬天是對(duì)植物生長(zhǎng)有益的，然而它會(huì)對(duì)喜涼作物或夏季高溫季節(jié)的作物種植產(chǎn)生不利影響。

二、光譜分布和補(bǔ)光效果

LED 發(fā)出的光是可以定制的，這意味著可以用不同劑量的光線來調(diào)配特定光譜。 LED陣列可以由許多單色二極管或不同顏色的二極管組成，市場(chǎng)上最常見的 LED 面板是藍(lán)色和紅色的組合（圖 2）。

定制光譜的優(yōu)勢(shì)是可以使用不同顏色的光來誘發(fā)植物的形態(tài)反應(yīng)，這可能會(huì)減少或取代植物激素對(duì)植物的調(diào)節(jié)作用。為此，研究人員對(duì)種植在溫室內(nèi)的黃瓜分別補(bǔ)充了 HPS、 LED（紅色）、 LED（藍(lán)色） 3 種不同光源，并對(duì)比了黃瓜幼苗的生長(zhǎng)情況（圖 3）。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充了 HPS 和藍(lán)色 LED 的黃瓜幼苗比補(bǔ)充紅色 LED 的黃瓜幼苗高46%~61%。如果種植者需要更健壯的幼苗，選擇不同類型的光源是有效的方法。

在對(duì)矮牽牛花的扦插條進(jìn)行補(bǔ)光試驗(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)，和補(bǔ)充HPS光源的扦插條相比，補(bǔ)充 LED 光源（ 70%藍(lán)色光 +30% 紅色光）的扦插條新生的根、葉更為健壯。但HPS 光源具有相對(duì)固定的光譜和可微調(diào)的光譜，其光譜大致包含5%的藍(lán)色 (光譜波段為400~500 nm)， 53%的黃綠色（光譜波段為 500~600 nm）和42% 紅色(光譜波段為600~700 nm)，這組光譜范圍限制了種植者通過光的不同色譜來調(diào)節(jié)作物形態(tài)變化的能力。

改編自《農(nóng)業(yè)工程技術(shù)（溫室園藝）》

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