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全光譜植物燈是偽命題

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關(guān)鍵詞: LED,LED植物燈,LED照明

    目前,市場上植物燈的光譜形態(tài)大致有下面幾個形態(tài):

    圖1白+紅植物燈

    圖2白+紅植物燈

    圖3多波段植物燈

    圖4紅+藍(lán)植物燈

    圖5紅綠藍(lán)植物燈

    其中,圖1圖2圖3都被稱為全光譜,認(rèn)為全光譜植物燈是模擬太陽光譜而開發(fā)出來的利于植物生長的照明光源,使用全光譜植物燈概念,是想表述其光譜成分豐富而且是種植效果比其他光譜要好。

    波長350-800nm的太陽光光譜圖是這樣的,仿真這樣的光譜沒有應(yīng)用意義。

    且不談對于植物來講,太陽光的光譜對光合作用效率最低,我們先談一個關(guān)鍵的概念,那就是全光譜的“全”是如何定義的?是由誰來定義的?波長范圍到底多寬才能稱之為“全”?

    盡管太陽光的光譜是最全的,在研究太陽光輻射下植物光合作用的時候,世界各國都在使用的PAR值的波長也只是在400nm-700nm范圍來描述,許多聲稱全光譜的LED植物燈加有UV和FR部分波段,如圖2圖3,但還是用PPFD表示光譜參數(shù),由于PPFD并不描述UV與FR的輻射量,小于400nm和大于700nm的微摩爾數(shù)并沒有計入,這種全光譜植物燈的PPFD值把已經(jīng)有的光譜輻射量給忽略掉了,關(guān)于這一點,標(biāo)稱全光譜的植物燈銷售者自己都沒有意識到這個低級錯誤。

    所謂全光譜植物燈大概是想描述了植物燈光譜的豐富程度,這個“全”并沒有確切的定義,到底達(dá)多大范圍的波長叫“全”,目前看到的是“全光譜”有不同的定義范圍,最寬的是380nm-780nm,沒有統(tǒng)一的“全光譜”定義,就表明每個人都可以自己定義,因而“全光譜”也就出現(xiàn)了多種光譜形態(tài)的描述。

    到目前為止,我們還沒有看到哪個權(quán)威部門發(fā)布“全光譜”定義。

    我們認(rèn)為,全光譜是一個對光譜形態(tài)描述的模糊概念,植物燈的波長范圍只是光譜光合效率函數(shù)的定義域,而不是光合效率函數(shù)的值域,所謂全光譜并不意味著光合效率高和種植效果好,而宣傳全光譜的目的是想用“全”的字義渲染植物燈種植效果好,這有可能會導(dǎo)致植物燈使用者的誤區(qū)。

    植物燈光譜是由光質(zhì)與光量定義的,植物燈光譜的波長范圍的設(shè)定仍然取決于某一植物的種植工藝,是種植工藝決定光譜設(shè)計的定義域,而不是基于光譜下的種植。

    在植物燈設(shè)計方面,存在著唯光譜論,夸大了植物燈光譜的種植效果,光譜沒有最好,只有最合適,這個我們的觀點。

    為了對光譜進(jìn)行研究與交流,好亮固體光源研究所把植物燈的光譜形態(tài)進(jìn)行了分類,我們定義了兩種光譜形態(tài):

    1)連續(xù)光譜:在波長的定義域內(nèi),光輻射功率不出現(xiàn)零值。

    2)非連續(xù)光譜:在波長的定義域內(nèi),光輻射功率出現(xiàn)零值。

    注:光輻射功率的零值不是要達(dá)到數(shù)值零,當(dāng)相對輻射功率值<=0.002就可以認(rèn)定達(dá)到零值,這個零值的定義表示該數(shù)值已經(jīng)對光合作用與光形態(tài)控制沒有作用。

    聲明:連續(xù)光譜與非連續(xù)光譜是由好亮固體光源研究所許東定義,引用需要注明來源。

    連續(xù)光譜與非連續(xù)光譜的概念提出,是為植物燈光譜技術(shù)研究提供光譜形態(tài)分類,用同類的光譜形態(tài)進(jìn)行光譜數(shù)據(jù)分析更加科學(xué),植物燈的重要參數(shù)如:QE、PPF、YPF、PPFD等參數(shù)的比較需要在這兩種光譜形態(tài)下進(jìn)行比較才有意義。

    植物燈的連續(xù)光譜與非連續(xù)光譜本身并沒有優(yōu)良之分,通常,設(shè)計合理的非連續(xù)光譜的種植效率會高于連續(xù)光譜,但制造成本高于連續(xù)光譜。

    按照我們對光譜形態(tài)的分類來看,目前聲稱的全光譜植物燈既可能是連續(xù)光譜,也可能是非連續(xù)光譜。

    比如,圖1圖2是我們定義的連續(xù)光譜,圖3圖4圖5是我們定義的非連續(xù)光譜。而全光譜植物燈把圖3也稱為全光譜。

    把植物燈光譜形態(tài)分為連續(xù)光譜與非連續(xù)光譜,在技術(shù)交流與表述時有直觀的清晰映像,有利于技術(shù)交流與產(chǎn)品推廣,植物燈的應(yīng)用者也更加容易理解。

    植物燈的光譜技術(shù)復(fù)雜,需要清晰的概念去描述,植物燈光譜設(shè)計需要避免依靠想象力去設(shè)計產(chǎn)品,誤導(dǎo)消費者。

    全光譜植物燈是個偽命題,這種沒有技術(shù)依據(jù)的表述會影響植物燈光譜技術(shù)的發(fā)展。

    (審核編輯: 林靜)

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