設(shè)施農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明的定義
傳統(tǒng)照明是視覺應(yīng)用,照明是指通過人工光或自然光組成的照明系統(tǒng)(照明裝置)將具有特定光度、色度要求的光,按科學(xué)設(shè)計(jì)的分布特性,傳遞到目標(biāo)客體,供人類感知,獲取信息。日本照明學(xué)會出版的照明手冊(第二版)認(rèn)為,廣義上講,照明(lighting, illumination)應(yīng)該包括對生命體、生物有作用的視覺與光信息、紫外線、可見光及紅外線等各部分。它總結(jié)了照明的定義,即是以人的生活、活動為目的對光的利用。比如,用光照亮可視物體及其周圍環(huán)境;使用光作用于人的情感和烘托氣氛;通過信號、標(biāo)識、展板及電器標(biāo)識等傳達(dá)信息,突出顯示光源自身;不僅使用可見光,也可使用紫外線、紅外線。
照明的理論基礎(chǔ)是照明工程學(xué),運(yùn)用到實(shí)踐為照明技術(shù)。農(nóng)業(yè)照明是包含視覺和非視覺功能的照明應(yīng)用方式,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)照明是指按照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域的生產(chǎn)目標(biāo)要求,利用光電光源人為創(chuàng)造適宜光環(huán)境或彌補(bǔ)自然光照的不足,調(diào)控農(nóng)業(yè)生物的生長發(fā)育和繁殖的一種農(nóng)藝措施。
發(fā)光二極管(LED)是包含了P-N結(jié)的半導(dǎo)體裝置,在用電流激發(fā)時,組件將發(fā)出非相干的光輻射。半導(dǎo)體照明是指采用LED作為光源的照明方式。固態(tài)照明采用固體發(fā)光材料,如發(fā)光二極管(LED)、場致發(fā)光(EL)、有機(jī)發(fā)光(OLED)等作為光源的照明方式。LED半導(dǎo)體照明是固態(tài)照明的一種。LED的出現(xiàn)推動農(nóng)業(yè)照明進(jìn)入了新的發(fā)展階段,稱之為農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明,屬于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)照明的范疇的新型照明方式。農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明(SLA)屬于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)照明的范疇,是指采用半導(dǎo)體電光源及其智能化管控裝備,按照農(nóng)業(yè)生物的光環(huán)境需求規(guī)律和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域的生產(chǎn)目標(biāo)要求,利用人工光創(chuàng)造適宜光環(huán)境或彌補(bǔ)自然光照的不足,調(diào)控農(nóng)業(yè)生物的生長發(fā)育和繁殖,以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全”生產(chǎn)目標(biāo)的一種農(nóng)業(yè)工程措施。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)照明暨農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明的特征:①農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明的電光源是第四代半導(dǎo)體固態(tài)光源發(fā)光二極管等現(xiàn)代電光源;②電光源光譜可精準(zhǔn)調(diào)控,光強(qiáng)、光質(zhì)和光周期可進(jìn)行實(shí)時的管控;③能夠滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個領(lǐng)域光環(huán)境調(diào)控的需求,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo);④農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明既包含視覺照明范疇,也包含了非視覺范疇。其中,植物和食用菌照明屬于前者,畜禽養(yǎng)殖照明屬于視覺范疇;⑤農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明可徹底突破自然光照明的晝夜和年際光周期規(guī)律,按照需求完全控制光照條件。
設(shè)施園藝半導(dǎo)體照明是設(shè)施園藝工程學(xué)科的新興研究分支,是農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明的最重要組成部分,是半導(dǎo)體照明非視覺應(yīng)用的重要領(lǐng)域,我國設(shè)施園藝需要大力研發(fā)半導(dǎo)體照明技術(shù)裝備,加快應(yīng)用進(jìn)程與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明屬于物理農(nóng)業(yè)工程學(xué)科的范疇?,F(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)與物理學(xué)科交融的新興學(xué)科,是一種新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,是利用具有生物效應(yīng)電、磁、光、聲、熱、核等物理因子控制動植物的生長發(fā)育及其生活環(huán)境,促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步擺脫對化肥、農(nóng)藥及抗生素的依賴以及自然環(huán)境的束縛,最終獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、無毒農(nóng)產(chǎn)品的環(huán)境調(diào)控型農(nóng)業(yè)。它屬于高投入、高產(chǎn)出的設(shè)備型、設(shè)施型、工藝型的農(nóng)業(yè),要求技術(shù)、設(shè)備與動植物高度相關(guān)。與白熾燈熒光燈、高氣壓放電燈相比,LED被譽(yù)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)照明的理想光源,拓展了農(nóng)業(yè)照明的內(nèi)涵和外延,將促成了農(nóng)業(yè)照明的快速發(fā)展與技術(shù)革新,推進(jìn)農(nóng)業(yè)照明智能化、智慧型發(fā)展階段。