11月7-8日,由中国照明学会电光源专业委员会农业照明委员会和中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所主办,中国农业照明网承办的“现代农业照明原理与技术装备培训班无锡站”在激情碰撞中圆满结束。此次培训的内容涉及设施农业发展现状、农业半导体照明发展需求、光辐射与农业照明的基础理论和光源技术、LED农业照明技术及灯具研发与应用、植物生长LED光环境控制系统设计等,三位老师全面系统地讲解了农业照明所需的知识、技术和应用实例,为现场的学员献上了一场农业照明的的饕餮盛宴。来自照明、控制、机械、农业生产单位等行业和科研机构的代表共40多人参加培训。
培训现场
主持人,中国农业照明网总经理洪兵
现代设施农业是未来保障国家粮食安全和农产品的重要途径,产业地位逐年提高。我国是发展设施农业的大国。“从农业照明的发展现状来看,我国设施农业的面积已达400多万公顷,其中增长很快的是温室大棚和植物工厂。”中国照明学会顾问、农业照明委员会秘书长吴初瑜在培训班上讲到。现代设施农业的发展迫切需要智能光环境调控与半导体照明技术的支撑,虽然我国农业半导体照明起步晚,但发展迅速,“半导体照明光源在植物中的应用研究”更是国家“863”重点扶持项目之一。
(中国照明学会顾问、农业照明委员会秘书长吴初瑜)
据悉,全球LED应用植物照明的产值从2013年起,开始呈现高速成长,初步统计2014年达1亿美元,2017年预计可达5亿美元。随着全球LED应用农业照明渗透率的提升,中国市场也慢慢兴起,未来市场前景广阔。农业半导体照明产业发展前景广阔,但也存在不少问题,其产业发展需要电光源、农业、控制等多学科融合协同。“希望2015-2017年能逐渐将农业照明发展起来。”吴老表示,现在温室大棚都开始采用照明电器,但还缺乏合理的照明设计,农业照明委员会开展的一系列农业照明培训旨在培养专门人才促进农业照明研发设计和产业的可持续发展,提速产业发展速度,扩大产业应用。
“第四代半导体固态光源-LED在农业照明上的应用是农业照明发展上的最大进步之一,具有里程碑式的意义。”农业照明委员会副理事长兼秘书长、博士、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员刘文科在谈到产业应用时强调,从长远的角度看,LED有逐步取代传统照明光源的趋势,LED光源的应用也越来越广。刘老师还分别介绍了LED照明在温室补光、食用菌工厂、植物工厂、植物组培、畜禽与水产养殖及害虫防治等众多领域的应用。
农业照明委员会副理事长兼秘书长、博士、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员刘文科
其中,植物工厂是一种通过设施内高精度环境控制,实现作物周年连续生产的高效设施农业系统,是设施园艺最高阶段,可用于蔬菜、苗木(蔬菜苗、水稻、烟草等)、中草药等的规模化生产。据刘老师介绍,植物工厂能提高生产效率40-108倍(Kozai,2013)。现场学员也表现出了对植物工厂的极大兴趣。
此外,刘老师还基于设施农业的发展现状、光生物学基础,论述了人工光环境调控、LED光源设施农业的优势、发展现状、期望以及LED农业照明技术方式、设计原则和灯具类型等。
农业照明委员会副理事长、复旦大学光源与照明工程系博士、欧司朗光电半导体(中国)有限公司高级应用技术经理陈文成从技术角度,细致地讲解了各个光学参数的含义、不同波长的光热辐射对植物及环境的作用、常用的植物照明光源及其光谱分布、农业照明的常用评价指标、换算及测量技术等。
农业照明委员会副理事长、复旦大学光源与照明工程系博士、欧司朗光电半导体(中国)有限公司高级应用技术经理陈文成
其中,在谈到植物照明的评价指标时,陈老师指出,评价植物照明,不能简单地用lm/w, 或lx等光度学量来描述,通常用光合有效辐射照度(PAR,单位w/㎡或光合有效光量子流密度(PPFD,单位mol/㎡·s )来评价更为合适。
农业照明委员会理事、博士、浙江大学副教授周泓则从LED智能化控制技术的角度介绍了其在农业照明领域的应用。光源控制设计通常有三种方式:LED光源及控制系统设计、培养箱的LED光源及控制系统设计和基于植物工厂的光源及控制系统设计,周老师以烟草生长、微藻培养试验为基础,研究分析了LED光源控制。
农业照明委员会理事、博士、浙江大学副教授周泓
植物组培光源系统展示
周老师强调,LED在植物组培中的应用大有可为,组培在LED农业照明中最有可能市场化。在采用植物组培光源及控制系统后,取得了提高组培室、温室空间利用率60%;降低能耗60%以上;降低灯具维护费用80%以上;减少农药激素使用量;提高蔬菜、中药品质等多项效益。
本次培训在研究内容的全面系统性、多样性、深入性以及实战案例素材方面都有突出的表现。现场互动频繁、气氛热烈,发言踊跃、火花四射,来自不同领域的学员就自己在从事农业照明工作过程中遇到的困惑和难题,以及对农业照明的看法与老师和其他学员积极探讨互动。学员一致反应,本场培训与以往他们所参加的培训相比,更具有可操作性和指导性,收获颇多,让人受益匪浅。
(现场互动频繁)
此外,农业照明委员还在现场给每位学员颁发了培训课程证书。
农业半导体照明产业发展现阶段需要产学研、政商用等多方面共同努力,其中,专业人才的培养工作是基石、也是当务之急。为促进农业照明研发设计、市场的可持续发展,提升产业发展速度,农业照明委员会做了大量工作,制定了一系列围绕农业照明的培训和游学活动,今后将陆续展开,欢迎广大相关人士持续关注、积极参加。