古在豐樹—日本千葉大學環(huán)境健康都市園藝科學教育研究中心名譽教授及客座教授

目前，日本全國各地建了許多依靠人造光培育蔬菜的“植物工廠”，這些植物工廠已經(jīng)在葉菜栽培、藥用植物栽培、可移植種苗生產(chǎn)中得到大量應用。相比日光溫室，這些密閉式植物工廠（CPPS）最大的優(yōu)勢是節(jié)省空間、節(jié)水、高效、無污染、生長一致性、可持續(xù)。

采用植物工廠技術可用最小的能源消耗以及最低的污染來種植園藝作物。而光能是植物光合作用所需資源中最貴的，所以提升LUE至關重要。如果在這些植物工廠通過改進照明、環(huán)境控制系統(tǒng)，以及選擇合適的種植品種，可以明顯降低在植物種植中的電力消耗。

那么，在植物工廠內(nèi)如何提高人工照明光能利用率（LUE）方面，我們通過大量的應用找到了幾個提高LUE的方法：1，使用高電光轉換效率的光源，同時降低光源成本；2,減少光衰減；3,提升到達溫床表面的光的比率；4,保證葉面積指數(shù)（LAI）為其最大值3；5,通過控制環(huán)境來提升f值（光合作用導致的產(chǎn)品質(zhì)量增加）。未來LUE可以提升2倍，甚至3倍。

我們認為，led是一種非常好的節(jié)能光源，照明度很強，而耗電量很少。紅藍光LED組合可為植物光合作用提供理想的光譜，是未來農(nóng)業(yè)與生物領域重要的人工光源，尤其400~700納米波長的光源更利于植物工廠的照明。但LED照明用于農(nóng)業(yè)種植領域還得考慮以下幾點，比如成本的控制，投資回報的要求，還有，也要考慮散熱和壽命問題。