惊喆的头像
惊喆

可见光是由从红到紫的不同频率光线组成的,在不同频率上地表接受到的辐射强度不同。植物光合作用吸收光线的能力,在不同频率上也是不一样的,比如在绿色对应的频率上吸收的光线就很少,大部分都被反射回来照到我们的眼睛上。不同类型的灯,发出光线的光谱分布也很不一样,与光合作用吸收谱线越吻合就对植物生长越有效率。
 
照明灯频谱特性是通过"显色性"指标计算的,显色性越好表示这种灯的频谱与日光越接近,这种灯下看东西颜色就越接近日光下的效果,一般日常用灯要求显色性大于80。
选哪种灯:
实际应用时还要考虑这种灯本身的电发光效率和制造成本,常见的植物生长灯主要有:
高压钠灯:这是目前在农业种植中使用最多的补光灯,钠灯发光效率最高,可达到120流明/瓦以上,但是它的光谱与光合作用吸收普偏差比较大,在使用时要用专门的植物生长钠灯,它的光谱比普通钠灯含有更多的蓝光。钠灯对促进植物开花结果效果明显,高压钠灯是目前应用最广泛的植物补光光源,但由于它发出的光中蓝光比例很低,在育苗过程中,单独使用钠灯补光,这可能导致叶片细长、徒长。
金属卤化物灯:简称金卤灯,这是一种比较新型的光源。金属卤化物灯(Metal Halide Lamp)是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的第三代光源。它有发光效率高(〉100流明/瓦)、显色性能好(〉80)、寿命长等特点。金卤灯能够产生大量的蓝光,蓝光可以明显促进植物生长,尤其是对绿叶植物,蓝光使植物更紧凑和健壮。如果没有日照或者日照明显不足,金卤灯的光品质较接近太阳光,最适合做主光源,为植物提供主要的光照来源。
节能灯:紧凑型节能灯的光效能达到75到90流明/瓦,而且光的品质也很不错,各种颜色的光搭配更合理些,比起高压钠灯和金卤灯,这两种灯生成的热更少,可以放置得离植物很近,这样植物会更好地吸收和利用这些光。专用植物生长节能灯为了能更好地与光合作用吸收光谱匹配,一般配置成粉红色光。

LED灯:LED可以靠调整发光元件方便地实现不同颜色光的配比, 其发光效能也能达到100流明/瓦,而且产生的热量比较少。专用植物生长LED灯为更好利用能源,一般也做成分红色的。相同瓦数情况下,目前LED灯成本比较高。

使用多大功率?
其实植物的补光灯的强度是远无法达到自然阳光光强的,作为参照,晴天正午的阳光照度在10万勒克斯(lux)以上,晴天早晨和傍晚的阳光照度是2万-4万lux,阴天和多云天气的照度是5千-3万lux,室内靠近窗口但无阳光直射处的照度是2千-8千lux。一般绿色植物生长所需的照度在2万-5万lux之间。相比之下,植物生长灯所能提供的照度很低,不能满足植物正常生长所需的全部光照。
选择补光灯时,可以查到这个灯的光通量值,然后估算照明面上的照度值。比如飞利浦陶瓷金卤灯CDM-T/942 150W的光通量是12700流明,在半径1米的球面上的照度是:照度=光通量/面积=12700/(4*3.14*1*1)=1011 lux,如果灯上罩个反射罩让照射面积减小一半,也才2千勒克斯。所以我们可以看到实际大棚应用时动辄就是800/1000瓦的强光灯挂在1米多高处猛照。
家庭选择补光灯时往往不能这么干,因为植物生长需要的照度比通常夜间照明需要的亮度大太多了。按照国家"建筑照明设计标准"规定,居住建筑起居室一般活动要求100勒克斯以上,书写阅读要求300勒克斯以上。这是因为人眼的适应性太强了,白天瞳孔缩小,进入眼底光线减弱,夜间瞳孔放大,即使在相对暗很多的亮度下仍有足够的光线进入眼底。可如果在客厅使用100勒克斯的照明,而一步之隔的阳台使用近万勒克斯的照明,那人眼就彷徨不知所措了。必须按照自己的条件作出选择。
另一个需要考虑的是电费,比如使用一个入门级的400瓦钠灯,一天补光10小时,耗电4度,按一度电5角算,就是2元钱,一个月下来电费60。