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發光二極體可望取代高壓鈉燈具成為新一代溫室補光設備

2019/04/23 @國際

發光二極體可望取代高壓鈉燈具成為新一代溫室補光設備

  溫室是為植物生長所設計的設備,其目的是保持環境的一致性,使植物在適當的環境下得以生存。透過控制溫室的溫度、濕度或日照長度等生長因子,可藉此調控植物的生理週期,進而影響收穫的品質與收成時間。溫室的設計因地區而異,例如:在低緯度熱帶地區中,溫室經常保持一定的濕度或遮蔽多餘的光照,避免植物體內的水分在炎熱、乾旱的環境下過度蒸發;而在溫帶或緯度較高的地區,農民們常在溫室中加入額外的人工光源,以此避免因晝夜因季節性的變化,影響植物的光週期(photoperiod)。由此可知,位在高緯地區的國家,農民時常面臨到光照過長或不足的情況,這時溫室中的人工補光(supplemental lighting)設備就極為重要。
  傳統的溫室補光設備多以高強度氣體放電(high-intensity discharge,簡稱HID)的高壓鈉(high-pressure sodium,簡稱HPS)燈具為主。近年來,由於發光二極體(light-emitting diode,簡稱LED)具有較高的能源轉換效率、以及可提供穩定的特定波長等優勢,已逐漸成為日常燈具的主流,加上LED的製程已日臻完善,因此越來越多以LED做為光源,對植物進行生理方面的實驗。加拿大貴湖大學(University of Guelph)的研究團隊針對LED做為用溫室補光設備的可行性進行研究評估。
  研究團隊以傳統HPS與LED兩種不同光源做為溫室的補光設備,對三種非洲菊切花(Gerbera jamesonii,cut gerbera)的栽培種進行相同光源範圍的補光處理,並觀察三個栽培種在不同光源處理下生長的情況。研究發現,不論是以HPS或是LED進行補光,三個栽培種的植株皆無存在顯著性狀上的差異,收成的植株均符合採收及販售的標準。
  雖然部分數據顯示,LED補光的非洲菊切花較傳統HPS補光的非洲菊切花的品質稍佳,然而以LED補光是否在經濟方面具有優勢仍是未來需要探討的議題。貴湖大學的研究團隊未來將會計算設備建置的成本及所生產所需消耗電力,在考量不同生產環境所需的成本後,算出LED對於園藝產業的經濟效益,並為光週期敏感的長日照園藝作物提供最佳的經營生產模式。
  該研究由國際非洲菊切花協會(International Cut Flower Growers Association)資助,相關研究成果已發表在<HortScience>。

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