以發(fā)光二極管（LED）替代傳統(tǒng)人工光源用于農作物生長補光，既節(jié)能降耗，又提高作物品質。由中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所楊其長研究員主持完成的“LED植物光源節(jié)能高效生產關鍵技術研究與應用”1月27日在京通過了農業(yè)部組織的專家鑒定。以方智遠院士為首的鑒定委員會評價該成果總體上達到了國際先進水平，經濟、社會、生態(tài)效益顯著，推廣和應用前景廣闊，為設施農業(yè)、組織培養(yǎng)、植物工廠等提供了重要技術支撐。

人工光是密閉式植物生產系統(tǒng)（組織培養(yǎng)、植物工廠、育苗等）的唯一光源。目前，人工植物光源主要采用熒光燈、高壓鈉燈、白熾燈，耗能高且熱輻射大，光合效率較低。

據(jù)楊其長介紹，植物光合作用主要是利用波長為610—720納米（波峰為660納米）的紅橙光，吸收的光能約占生理輻射的55%左右；其次是波長為400—510納米（波峰為450納米）的藍紫光，約占8%左右。因此，開發(fā)出以這兩個波段（特別是波峰）的人工光源將會大大提高光能利用率。LED光源的出現(xiàn)為實現(xiàn)這一目標提供了可能。

以楊其長為首的課題組研制出光質、光強、頻率可調，且具有耐高溫高濕環(huán)境的LED植物專用光源和植物工廠LED光源系統(tǒng)，針對植物育苗、組織培養(yǎng)、葉菜與藥用植物設施種植、溫室補光等不同用途對光照的特定需求，開發(fā)出以紅藍光LED為主要成分、光環(huán)境智能可調、易于安裝的LED柔性燈帶、燈管、燈板等多個系列的LED光源，并通過LED與太陽能光伏發(fā)電技術的結合，顯著降低了系統(tǒng)能耗。提出了采用紅藍LED組合光源對采前水培葉菜實施2—5天短期連續(xù)光照、提高葉菜綜合品質的方法，并結合營養(yǎng)液調控技術，實驗表明有利于降低水培葉菜硝酸鹽含量、提高可溶性糖及維生素C含量，解決了無土栽培的品質調控難題。