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室内叶菜植物工厂光照要求
作者: 时间: 2025-10-26
室内叶菜植物工厂的光照调控是实现高产、优质、高效生产的核心环节，需结合光谱特性、光强强度、光周期时长及均匀性等多维度设计，并通过智能技术优化能耗与效果。
1.光谱配比：按生长阶段动态调整
光谱是影响叶菜光合作用、形态建成及品质的关键因素，需根据不同生长阶段调整红蓝光（450–470nm/630–660nm）比例：
苗期：以蓝光为主（占比70%），促进叶片细胞分化和根系发育，缩短育苗周期约30%；
生长期：增加红光比例至80%（红光：蓝光=8：2），加速碳水化合物积累，缩短生长周期至25天左右（传统土培需45天）；
特殊需求：药用叶菜（如紫苏、薄荷）添加紫外光（380nm），提升次生代谢物（如黄酮、精油）含量；远红光（730nm）调控光形态建成（如抑制生菜徒长或调控茼蒿开花）。
通过可调光谱LED光源实现精准配比，比传统光源更适配叶菜生长需求。
2.光强控制：适宜范围与均匀性保障
叶菜适宜光照强度为150–400μmol/m²/s（换算为Lux约为1.5万–4万Lux），过高会导致光抑制（叶片灼伤、光合效率下降），过低则延缓生长（叶片发黄、茎秆细弱）。
为确保下层植株获得足够光照，需通过以下方式提升均匀性：
使用反射材料（如铝箔幕帘、白色墙面）增强光反射；
多层栽培架（4–6层）采用移动式补光灯（如荷兰水平滑道设计），自动调节灯具高度，避免上层遮光；
照度均匀率需≥0.7（即下层光照不低于上层的70%）。
3.光周期设计：匹配光周期敏感性
多数叶菜为长日照植物，需每日补光12–16小时，模拟自然长日照环境，抑制抽薹（如生菜抽薹会导致品质下降）。
结合光周期敏感性调整：生菜需14小时以上光照才能抑制花芽分化；
分时电价利用：夜间低谷电价时段（如23：00–7：00）增加补光时长，降低能耗成本约30%。
4.节能与均匀性优化技术
光源选择：LED光源替代传统高压钠灯，光效可达55%（高压钠灯仅30%），能耗降低40%–60%，且寿命更长；
余热回收：LED照明系统产生的余热通过供水管传递，预热营养液（如将营养液从15℃提升至20℃），节能约30%；
立体栽培光优化：采用4–6层垂直架提升空间利用率（3–5倍），配合层间循环风扇减少温湿度梯度（层间差≤1%），确保各层光照均匀。
5.智能化动态调控
通过实时监测+AI算法实现光照与其他环境因子的协同：
部署光照、温湿度、CO₂传感器（20毫秒/次采集），联动AI模型预测最佳光配方；
自动化执行：温度超过26℃时自动调低光强，减少热负荷；湿度超过85%时触发除湿机，避免病害；
数字孪生模型：预演不同光周期下的产量与品质（如生菜硝酸盐含量降低30%），优化种植方案。
文章来源：叶菜侠科技
1.光谱配比：按生长阶段动态调整
光谱是影响叶菜光合作用、形态建成及品质的关键因素，需根据不同生长阶段调整红蓝光（450–470nm/630–660nm）比例：
苗期：以蓝光为主（占比70%），促进叶片细胞分化和根系发育，缩短育苗周期约30%；
生长期：增加红光比例至80%（红光：蓝光=8：2），加速碳水化合物积累，缩短生长周期至25天左右（传统土培需45天）；
特殊需求：药用叶菜（如紫苏、薄荷）添加紫外光（380nm），提升次生代谢物（如黄酮、精油）含量；远红光（730nm）调控光形态建成（如抑制生菜徒长或调控茼蒿开花）。
通过可调光谱LED光源实现精准配比，比传统光源更适配叶菜生长需求。
2.光强控制：适宜范围与均匀性保障
叶菜适宜光照强度为150–400μmol/m²/s（换算为Lux约为1.5万–4万Lux），过高会导致光抑制（叶片灼伤、光合效率下降），过低则延缓生长（叶片发黄、茎秆细弱）。
为确保下层植株获得足够光照，需通过以下方式提升均匀性：
使用反射材料（如铝箔幕帘、白色墙面）增强光反射；
多层栽培架（4–6层）采用移动式补光灯（如荷兰水平滑道设计），自动调节灯具高度，避免上层遮光；
照度均匀率需≥0.7（即下层光照不低于上层的70%）。
3.光周期设计：匹配光周期敏感性
多数叶菜为长日照植物，需每日补光12–16小时，模拟自然长日照环境，抑制抽薹（如生菜抽薹会导致品质下降）。
结合光周期敏感性调整：生菜需14小时以上光照才能抑制花芽分化；
分时电价利用：夜间低谷电价时段（如23：00–7：00）增加补光时长，降低能耗成本约30%。
4.节能与均匀性优化技术
光源选择：LED光源替代传统高压钠灯，光效可达55%（高压钠灯仅30%），能耗降低40%–60%，且寿命更长；
余热回收：LED照明系统产生的余热通过供水管传递，预热营养液（如将营养液从15℃提升至20℃），节能约30%；
立体栽培光优化：采用4–6层垂直架提升空间利用率（3–5倍），配合层间循环风扇减少温湿度梯度（层间差≤1%），确保各层光照均匀。
5.智能化动态调控
通过实时监测+AI算法实现光照与其他环境因子的协同：
部署光照、温湿度、CO₂传感器（20毫秒/次采集），联动AI模型预测最佳光配方；
自动化执行：温度超过26℃时自动调低光强，减少热负荷；湿度超过85%时触发除湿机，避免病害；
数字孪生模型：预演不同光周期下的产量与品质（如生菜硝酸盐含量降低30%），优化种植方案。
文章来源：叶菜侠科技