LED農(nóng)業(yè)照明大規(guī)模應(yīng)用任重道遠

　　2016年是“十三五”規(guī)劃的開局之年，LED作為戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)將承載大量關(guān)注度。今年產(chǎn)業(yè)發(fā)展將延續(xù)2015年的增長態(tài)勢，LED照明將由替代向按需照明和超越照明邁進，在智能照明、植物照明、健康醫(yī)療等細分領(lǐng)域具有極大的市場價值?！笆濉眹抑攸c研發(fā)計劃重點專項中已將“面向健康醫(yī)療和農(nóng)業(yè)的系統(tǒng)集成技術(shù)與應(yīng)用示范”列為重要內(nèi)容。

　　中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員 楊其長

　　LED農(nóng)業(yè)照明需求迫切 前景可期

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員楊其長在某會上分享《半導(dǎo)體光源現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)用進展》主題報告。他指出，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)幾乎所有領(lǐng)域都與人工光有密切關(guān)系!尤其在種植業(yè)(設(shè)施園藝、都市農(nóng)業(yè)等)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)(設(shè)施養(yǎng)殖)、水產(chǎn)業(yè)(設(shè)施養(yǎng)殖、誘魚等)、種植業(yè)(露地生產(chǎn)，植保誘蟲等)、其他(食用菌、微藻等)對人工光源需求迫切。

　　對于傳統(tǒng)人工光源和LED光源的對比，楊其長表示，傳統(tǒng)人工光源儒高壓鈉燈、熒光燈等，能耗高，光效低;可控性差，光質(zhì)與光強難以調(diào)控。并且，光譜與植物光合需求差距較大?；谥参锕夂闲枨? (光譜集中在400~500nm藍光與600~ 700nm紅光區(qū)域)的高效節(jié)能光源，一直是植物照明追求的目標(biāo)。而LED人工光源，單色光可組合、節(jié)能、冷光源、可控性好、壽命長，優(yōu)勢明顯，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)用提供了機會。

　　據(jù)統(tǒng)計，僅LED植物生長燈在全球僅2017年預(yù)計市場就有3億美元左右。而中國LED農(nóng)業(yè)市場目前設(shè)施園藝面積6000萬畝，其中約4500萬畝需要補光光源2000-2500億元以上;植物(苗)工廠100萬平方米以上、植物組培2000萬平方米、食用菌、微藻等燈具需求在5億只以上;設(shè)施畜禽與水產(chǎn)養(yǎng)殖燈具需求4000萬只以上;植保誘蟲等，據(jù)研究，每個燈具誘蟲面積在15-20畝，中國18億畝耕地(不包括園地1481萬公頃、林地25395萬公頃、草地28731萬公頃)，誘蟲燈需求9000萬只以上;城市農(nóng)業(yè)等(垂直農(nóng)場、社區(qū)農(nóng)業(yè)、家庭種植)。總體預(yù)估，LED農(nóng)業(yè)市場理想估值總規(guī)模在4000-4500億元以上。

　　半導(dǎo)體光源農(nóng)業(yè)應(yīng)用仍面臨三大瓶頸

　　雖然，LED光源優(yōu)勢明顯，但在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用與推廣仍面臨三大瓶頸。楊其長表示，第一，成本。人工光LED成本已大幅下降，與熒光燈相比已具備一定優(yōu)勢，但一次投資偏高;補光LED成本仍較高，與高壓鈉燈比較缺乏競爭優(yōu)勢(補光7公頃溫室 LED590萬歐元，高壓鈉燈30-40萬歐元)。

　　第二，技術(shù)。我國基礎(chǔ)研究薄弱：光配方研究缺乏、分子機制不清楚、機理研究停留在宏觀層面;LED專用燈具及節(jié)能控制技術(shù)研發(fā)缺乏;農(nóng)業(yè)LED研究人才(科教單位、企業(yè)層面)極度匱乏。

　　第三，產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)業(yè)化與標(biāo)準化水平低，市場規(guī)模難以拓展;專門致力于農(nóng)業(yè)LED專用燈具開發(fā)的企業(yè)不多，兼業(yè)較多，規(guī)模小，難以與國際巨頭競爭;國家對農(nóng)業(yè)LED補貼政策(如農(nóng)機補貼)缺乏。

　　半導(dǎo)體光源農(nóng)業(yè)應(yīng)用及推廣建議

　　對于，LED光源在農(nóng)業(yè)照明領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣，楊其長提出三點建議：首先，基于LED農(nóng)業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)研究亟待深入?；诖髷?shù)據(jù)的LED農(nóng)業(yè)應(yīng)用光配方研究：針對農(nóng)業(yè)(植物、動物(畜禽、水產(chǎn))、植保、菌藻類等)特定需求，加大光生物學(xué)的基礎(chǔ)研究，構(gòu)建動植物高效生產(chǎn)的‘光配方’數(shù)據(jù)庫。

　　其次，要加強農(nóng)用LED燈具及智能控制關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。以光配方為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)(植物、動物(畜禽、水產(chǎn))、植保、菌藻類等)LED光源專用燈具的研發(fā);以農(nóng)業(yè)最佳光需求為目標(biāo)的LED光源光環(huán)境智能調(diào)控技術(shù)研制，尤其是以節(jié)能為核心的智能控制技術(shù)與裝備研發(fā);LED光源農(nóng)業(yè)控制成本的技術(shù)創(chuàng)新(針對農(nóng)業(yè)需求，以實用為原則)，讓農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)民能用得起。

　　第三，要加大農(nóng)業(yè)LED應(yīng)用示范及產(chǎn)業(yè)扶持力度。建立一批LED農(nóng)業(yè)應(yīng)用大型綜合示范工程;扶持壯大一批農(nóng)業(yè)(植物、動物(畜禽、水產(chǎn))、植保、菌藻類等)專用LED光源生產(chǎn)企業(yè);構(gòu)建有效的農(nóng)業(yè)LED光源補貼政策，盡快使農(nóng)業(yè)光源進入農(nóng)機補貼名錄;積極實施走出去戰(zhàn)略，借助于“一帶一路”戰(zhàn)略以低成本優(yōu)勢拓展國際市場。