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農(nóng)業(yè)4.0
近日，新華社報(bào)道稱，我國(guó)科學(xué)家在植物工廠環(huán)境下成功實(shí)現(xiàn)水稻種植60天左右收獲的重要突破，將傳統(tǒng)大田環(huán)境下120天以上的水稻生長(zhǎng)周期縮短了一半，為加速作物育種提供了新的技術(shù)途徑。
據(jù)了解，該水稻種植試驗(yàn)是在有四層栽培架的全人工光植物工廠進(jìn)行的，采用定制光譜的LED光源為水稻不同生育期提供最佳的光環(huán)境，將水稻種植在營(yíng)養(yǎng)液栽培槽中，根據(jù)不同時(shí)期的營(yíng)養(yǎng)需求精準(zhǔn)供給養(yǎng)分。［1］
近年來(lái)，農(nóng)業(yè)4.0借助現(xiàn)代信息技術(shù)、設(shè)備與農(nóng)業(yè)深度跨界融合，從概念落地成為現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)了智能控制、精準(zhǔn)投入、個(gè)性化服務(wù)等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)突出的全新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，植物工廠則是重要代表之一。
在植物工廠的智能農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，生物光學(xué)LED是不可或缺的重要環(huán)節(jié)，其可通過控制光照度、光周期、光譜分布、光均勻度等因素優(yōu)化植物的生長(zhǎng)發(fā)育、生理代謝、形態(tài)建成、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，貼心滿足植物生長(zhǎng)所需。
01 國(guó)星光電生物光學(xué)LED優(yōu)勢(shì)顯著
近年，國(guó)星光電積極布局生物光學(xué)領(lǐng)域，并成立非視覺光源事業(yè)部，聚焦紅外、紫外、動(dòng)植物光照等細(xì)分領(lǐng)域的產(chǎn)品。憑借雄厚的科研創(chuàng)新實(shí)力及豐富的LED封裝經(jīng)驗(yàn)，國(guó)星光電生物光學(xué)LED封裝技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著：
優(yōu)勢(shì)一
高防硫化技術(shù)，結(jié)合植物生長(zhǎng)環(huán)境特征，提高LED產(chǎn)品的耐受性能。在定量的硫粉，100℃硫化2h條件下，通過明顯對(duì)比可得，國(guó)星生物光學(xué)LED防硫化性能優(yōu)異，在環(huán)境比較惡劣的情況下具備高穩(wěn)定性及高可靠性。
優(yōu)勢(shì)二
高導(dǎo)熱設(shè)計(jì)，耐高溫，長(zhǎng)壽命，高氣密性。通過嚴(yán)苛的雙85高溫高濕壽命實(shí)驗(yàn)，在濕度＞90%環(huán)境下可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定使用，根據(jù)TM-21推算，產(chǎn)品壽命L70可以滿足54000hrs以上的壽命要求。
優(yōu)勢(shì)三
高PPE倒裝封裝技術(shù)，對(duì)標(biāo)國(guó)際最高PPE標(biāo)準(zhǔn)，PPE高達(dá)3.13μmol/J。
優(yōu)勢(shì)四
產(chǎn)品均通過LM-80和Q90驗(yàn)證，符合DLC植物照明標(biāo)準(zhǔn)，滿足客戶出口認(rèn)證。
優(yōu)勢(shì)五
具有豐富的光譜方案數(shù)據(jù)庫(kù)，可根據(jù)不同植物需求，定制光譜；同時(shí)可通過封裝工藝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)不同角度，設(shè)計(jì)不同燈具需求的角度，提高單位面積的PPFD。
依托國(guó)星光電植物光生物研究實(shí)驗(yàn)室，國(guó)星光電可根據(jù)客戶需求，提供一站式的、可定制化的方案設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試服務(wù)。
02 定制方案更懂植物生長(zhǎng)需求
針對(duì)不同植物的不同特性，國(guó)星光電植物光生物研究實(shí)驗(yàn)室通過研究觀察LED光質(zhì)光譜、光照方式（光周期、光強(qiáng)度）對(duì)果菜、葉菜和高附加值藥用植物的生長(zhǎng)生理影響，篩選出高效、節(jié)能的植物光譜配方，如：
瓜類
以黃瓜為例，黃瓜的光飽和點(diǎn)一般為5.5萬(wàn)~6萬(wàn)勒克斯，光補(bǔ)償點(diǎn)為2000勒克斯，在此范圍內(nèi)，光的強(qiáng)度越高，生長(zhǎng)越健壯，產(chǎn)量越高。國(guó)星光電生物光學(xué)LED通過有效光譜配比，可使黃瓜增加產(chǎn)能19%，成熟期提前15-20天，為客戶帶來(lái)更大的價(jià)值。
▲藍(lán)光(460nm)比例同樣條件下，白光加紅光(660nm)方案的PPFD比藍(lán)(460nm)加紅光(660nm)方案高將近60%；同樣PPFD情況下，藍(lán)光(460nm)加紅光(660nm)方案需增加較多數(shù)量的紅光，燈珠成本節(jié)約25%左右。
果類
以草莓為例，根據(jù)草莓的植物特性：冠面高度PPFD宜為250～500μmol/m2/s,PPFD空間分布均勻度≥70%，光量子通量效率>1.9μmol/J 。國(guó)星光電生物光學(xué)LED通過添加1%光量子數(shù)比例的UVA，可明顯提升草莓的顏色轉(zhuǎn)紅比率，增加花青素濃度。
在大棚條件下種植草莓，有補(bǔ)光的總產(chǎn)量為178公斤，無(wú)補(bǔ)光的總產(chǎn)量為48公斤，產(chǎn)量增加了2.79倍。按照市場(chǎng)情況，假設(shè)春節(jié)期間，草莓的平均出售價(jià)格60元/公斤，補(bǔ)光大棚所多出的草莓產(chǎn)量可增加收入7860元，同時(shí)跟蹤最終大棚草莓的總產(chǎn)量，提升了10-15%，增加收入10000元以上。
葉菜類
國(guó)星光電生物光學(xué)LED適用于全人工光葉菜，具備高達(dá)3.0μmol/J光量子通量效率（PPE），可顯著提高植物光源有效利用率和能源利用效率，同時(shí)覆蓋一定比例的700-800nm遠(yuǎn)紅光，植物產(chǎn)量可提升30%。
特種植物類
國(guó)星光電生物光學(xué)LED可有效提升特種植物類生長(zhǎng)速度、產(chǎn)出品質(zhì)及產(chǎn)出數(shù)量，可根據(jù)客戶的不同需求，提供經(jīng)濟(jì)、通用、高性能、超高PPF、喚醒生長(zhǎng)等多款從光譜到技術(shù)解決方案的整體設(shè)計(jì)服務(wù)。
▲國(guó)星光電可為客戶提供從光譜到技術(shù)解決方案的整體設(shè)計(jì)服務(wù)
目前，國(guó)星光電已攜手終端客戶共同開發(fā)具備空氣環(huán)境控制、水循環(huán)控制、CO?專用控制的生態(tài)農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)，公司可針對(duì)多層次垂直農(nóng)場(chǎng)的場(chǎng)景應(yīng)用方案，提供不同植物的光譜配置和可視化數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的技術(shù)支持，根據(jù)客戶需求，提供植物光生物智能控制系統(tǒng)配套解決方案。
下一步，國(guó)星光電將繼續(xù)強(qiáng)化鞏固在封裝領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位，在生物光學(xué)創(chuàng)新技術(shù)上持續(xù)發(fā)力，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，為智能農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展作更大貢獻(xiàn)！
▎引用新華社文章鏈接：
［1］https://mp.weixin.qq.com/s/tijLXiEpTwdOWggADbUKrw
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