近幾年,我國設施農業展現出前所未有的發展勢頭,溫室種植得到普及和快速推廣,但是只要有覆蓋材料,就會影響溫棚內作物光合作用所需光照強度,考慮到經濟成本因素,一般溫室大都使用塑料薄膜作為覆蓋材料,而塑料溫室透光率最高為70%左右,最低不足50%, 就連作為透光率高達90%的玻璃覆蓋材料如在沒有較高經濟和維護成本支撐前提下,基本上達不到溫室內作物最佳生長要求。尤其在寒冷的冬春季節、陰雨、霧霾天氣下,對溫室內作物進行補光不但能保證溫室內作物不受外界環境因素影響正常存活的前提下穩產,而且可提高作物干質量和免疫抗病能力、改善品質、提前上市時間、減少化學農藥使用,甚至超出正常生長各項指標,可見進行合理的補光越來越重要,其經濟效益也相當可觀。
補光燈的種類有很多,但本文暫不討論高溫危險的鹵鎢燈、組培育苗用的熒光燈,以及有毒水銀充填的高壓水銀燈。列舉目前溫室常用的三款燈具:金鹵燈、高壓鈉燈、LED燈。
1.金鹵燈
金鹵燈是金屬鹵化物燈簡稱,屬于高壓氣體放電光源,光譜中紅橙光約為23%,藍紫光約為39%,黃綠光約為38%,具有高光效、光色好、壽命長和功率大特點,是理想的人工補光光源。金鹵燈光色可隨不同金屬鹵化物成分而改變,可改變金屬鹵化物組成滿足不同補光需求。與高壓鈉燈按1:1搭配使用可調節光質和節約能耗。它兼有熒光燈、高壓汞燈和高壓鈉燈的優點,光效為高壓水銀燈的1.5——2倍。
2.高壓鈉燈
高壓鈉燈屬于高壓氣體放電燈,是目前溫室普遍,使用的人工補光光源,光譜分布范圍較窄,這種極高輸出的光源主要產生黃橙色光,紅橙光約占40%,藍紫光10%,黃綠光50%,發光效率高。高壓鈉燈因核心配件鎮流器的不同又分為電感高壓鈉燈和電子高壓鈉燈,不同功率燈需適配相應規格鎮流器。電感高壓鈉燈,配套電感式鎮流器、啟動器、燈泡和燈頭燈罩4件套使用,適合5年規劃、面積<4萬m2,較多應用于園藝設施補光。電子高壓鈉燈,配套電子式鎮流器,具有低能耗、安裝輕便、高功率因數和防腐防水等優點,適合10年規劃,高端電子農用高壓鈉燈適合20年規劃,一般電子高壓鈉燈適合大面積高品質種植,是農業補光燈的發展趨勢之一。
3.LED燈
LED是利用半導體二極管PN結或類似結構把電能轉換為光能的器件。每個二極管可發出光波較窄的不同單色光,LED補光燈就是由不同單色光二極管構成。它是不放熱的冷光源,被稱為目前最高效、發熱量最小的補光燈產品,由于其靈活可變的單色光配比和嬌小簡易的結構,使其具有較高的空間利用率和發光效率、簡單快捷的安裝程序、極低的電耗量、適應各種惡劣環境等優點,適用于完全控制的密集種植和栽培、高低分層植物的按時補光或一種植物的不同位置近距離的補光需求。這種燈在國外植物工廠已大面積使用,但由于其一次性成本投入高,在我國植物補光行業,還沒有得到大規模應用。