農(nóng)業(yè)4.0
近日，新華社報道稱，我國科學(xué)家在植物工廠環(huán)境下成功實現(xiàn)水稻種植60天左右收獲的重要突破，將傳統(tǒng)大田環(huán)境下120天以上的水稻生長周期縮短了一半，為加速作物育種提供了新的技術(shù)途徑。
據(jù)了解，該水稻種植試驗是在有四層栽培架的全人工光植物工廠進行的，采用定制光譜的LED光源為水稻不同生育期提供最佳的光環(huán)境，將水稻種植在營養(yǎng)液栽培槽中，根據(jù)不同時期的營養(yǎng)需求精準(zhǔn)供給養(yǎng)分。［1］
近年來，農(nóng)業(yè)4.0借助現(xiàn)代信息技術(shù)、設(shè)備與農(nóng)業(yè)深度跨界融合，從概念落地成為現(xiàn)實，實現(xiàn)了智能控制、精準(zhǔn)投入、個性化服務(wù)等多項優(yōu)勢突出的全新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，植物工廠則是重要代表之一。
在植物工廠的智能農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，生物光學(xué)LED是不可或缺的重要環(huán)節(jié)，其可通過控制光照度、光周期、光譜分布、光均勻度等因素優(yōu)化植物的生長發(fā)育、生理代謝、形態(tài)建成、營養(yǎng)品質(zhì)，貼心滿足植物生長所需。
國星光電生物光學(xué)LED優(yōu)勢顯著
近年，國星光電積極布局生物光學(xué)領(lǐng)域，并成立非視覺光源事業(yè)部，聚焦紅外、紫外、動植物光照等細分領(lǐng)域的產(chǎn)品。憑借雄厚的科研創(chuàng)新實力及豐富的LED封裝經(jīng)驗，國星光電生物光學(xué)LED封裝技術(shù)優(yōu)勢顯著：
優(yōu)勢一
高防硫化技術(shù)，結(jié)合植物生長環(huán)境特征，提高LED產(chǎn)品的耐受性能。在定量的硫粉，100℃硫化2h條件下，通過明顯對比可得，國星生物光學(xué)LED防硫化性能優(yōu)異，在環(huán)境比較惡劣的情況下具備高穩(wěn)定性及高可靠性。
優(yōu)勢二
高導(dǎo)熱設(shè)計，耐高溫，長壽命，高氣密性。通過嚴苛的雙85高溫高濕壽命實驗，在濕度＞90%環(huán)境下可以長時間穩(wěn)定使用，根據(jù)TM-21推算，產(chǎn)品壽命L70可以滿足54000hrs以上的壽命要求。
優(yōu)勢三
高PPE倒裝封裝技術(shù)，對標(biāo)國際最高PPE標(biāo)準(zhǔn)，PPE高達3.13μmol/J。
優(yōu)勢四
產(chǎn)品均通過LM-80和Q90驗證，符合DLC植物照明標(biāo)準(zhǔn)，滿足客戶出口認證。
優(yōu)勢五
具有豐富的光譜方案數(shù)據(jù)庫，可根據(jù)不同植物需求，定制光譜；同時可通過封裝工藝設(shè)計實現(xiàn)不同角度，設(shè)計不同燈具需求的角度，提高單位面積的PPFD。
依托國星光電植物光生物研究實驗室，國星光電可根據(jù)客戶需求，提供一站式的、可定制化的方案設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試服務(wù)。
定制方案更懂植物生長需求
針對不同植物的不同特性，國星光電植物光生物研究實驗室通過研究觀察LED光質(zhì)光譜、光照方式（光周期、光強度）對果菜、葉菜和高附加值藥用植物的生長生理影響，篩選出高效、節(jié)能的植物光譜配方，如：
瓜類
以黃瓜為例，黃瓜的光飽和點一般為5.5萬~6萬勒克斯，光補償點為2000勒克斯，在此范圍內(nèi)，光的強度越高，生長越健壯，產(chǎn)量越高。國星光電生物光學(xué)LED通過有效光譜配比，可使黃瓜增加產(chǎn)能19%，成熟期提前15-20天，為客戶帶來更大的價值。
▲藍光(460nm)比例同樣條件下，白光加紅光(660nm)方案的PPFD比藍(460nm)加紅光(660nm)方案高將近60%；同樣PPFD情況下，藍光(460nm)加紅光(660nm)方案需增加較多數(shù)量的紅光，燈珠成本節(jié)約25%左右。
果類
以草莓為例，根據(jù)草莓的植物特性：冠面高度PPFD宜為250～500μmol/m2/s,PPFD空間分布均勻度≥70%，光量子通量效率>1.9μmol/J 。國星光電生物光學(xué)LED通過添加1%光量子數(shù)比例的UVA，可明顯提升草莓的顏色轉(zhuǎn)紅比率，增加花青素濃度。
在大棚條件下種植草莓，有補光的總產(chǎn)量為178公斤，無補光的總產(chǎn)量為48公斤，產(chǎn)量增加了2.79倍。按照市場情況，假設(shè)春節(jié)期間，草莓的平均出售價格60元/公斤，補光大棚所多出的草莓產(chǎn)量可增加收入7860元，同時跟蹤最終大棚草莓的總產(chǎn)量，提升了10-15%，增加收入10000元以上。
葉菜類
國星光電生物光學(xué)LED適用于全人工光葉菜，具備高達3.0μmol/J光量子通量效率（PPE），可顯著提高植物光源有效利用率和能源利用效率，同時覆蓋一定比例的700-800nm遠紅光，植物產(chǎn)量可提升30%。
特種植物類
國星光電生物光學(xué)LED可有效提升特種植物類生長速度、產(chǎn)出品質(zhì)及產(chǎn)出數(shù)量，可根據(jù)客戶的不同需求，提供經(jīng)濟、通用、高性能、超高PPF、喚醒生長等多款從光譜到技術(shù)解決方案的整體設(shè)計服務(wù)。
▲國星光電可為客戶提供從光譜到技術(shù)解決方案的整體設(shè)計服務(wù)
目前，國星光電已攜手終端客戶共同開發(fā)具備空氣環(huán)境控制、水循環(huán)控制、CO?專用控制的生態(tài)農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)，公司可針對多層次垂直農(nóng)場的場景應(yīng)用方案，提供不同植物的光譜配置和可視化數(shù)據(jù)監(jiān)測的技術(shù)支持，根據(jù)客戶需求，提供植物光生物智能控制系統(tǒng)配套解決方案。
下一步，國星光電將繼續(xù)強化鞏固在封裝領(lǐng)域的優(yōu)勢地位，在生物光學(xué)創(chuàng)新技術(shù)上持續(xù)發(fā)力，以市場需求為導(dǎo)向，以先進的技術(shù)和產(chǎn)品，為智能農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展作更大貢獻！
▎引用新華社文章鏈接：
［1］https://mp.weixin.qq.com/s/tijLXiEpTwdOWggADbUKrw
