LED如何擁抱農(nóng)業(yè)新時代?

　　提起“農(nóng)業(yè)”，腦海中會出現(xiàn)一系列的詞語，比如相行相伴的“農(nóng)村”、“農(nóng)民，若再配以一望無際的大塊兒田地，成片的果樹菜地，天遠(yuǎn)地闊的粗獷畫面，一個對于農(nóng)業(yè)或者農(nóng)村的想象構(gòu)圖才算完成。廣袤的土地養(yǎng)育著世世代代的人民，在非常長的一段時間里，農(nóng)業(yè)與土地、陽光等自然條件的天然關(guān)系，讓人們在想起農(nóng)業(yè)時，面目里總會伴著淳樸的泥土氣息，與“現(xiàn)代”、“精細(xì)”、“科技”這樣的詞語距離相去甚遠(yuǎn)。

　　破舊立新是科技的魅力所在，從農(nóng)村到城市，從粗放到精細(xì)，從單純靠天吃飯到人工可控，伴隨科技發(fā)展農(nóng)業(yè)早已開啟升級模式，“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃重點(diǎn)專項中也已將“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，我國農(nóng)業(yè)正展現(xiàn)出強(qiáng)大生命力，農(nóng)業(yè)長長的鏈條上也孕育著無數(shù)的機(jī)遇，不斷發(fā)展的LED照明在智能照明，植物光照、健康醫(yī)療等細(xì)分領(lǐng)域也擁有著巨大的市場空間。

　　LED在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用圖景徐徐展開，讓人心潮澎湃。那么，問題來了，LED如何擁抱農(nóng)業(yè)新時代?

　　農(nóng)業(yè)新時代下的人工光需求

　　“垂直農(nóng)業(yè)”、“都市農(nóng)業(yè)”、“有機(jī)農(nóng)莊”……技術(shù)進(jìn)步的支持下，“以生態(tài)綠色農(nóng)業(yè)、觀光休閑農(nóng)業(yè)、市場創(chuàng)匯農(nóng)業(yè)、高科技現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為標(biāo)志，以農(nóng)業(yè)高科技武裝的園藝化、設(shè)施化、工廠化生產(chǎn)為主要手段，以大都市市場需求為導(dǎo)向，融生產(chǎn)性、生活性和生態(tài)性于一體，高質(zhì)高效和可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”的發(fā)展趨勢越來越明顯，比起過去的“面朝黃土背朝天”，農(nóng)業(yè)也在大步邁進(jìn)新時代。

　　“農(nóng)業(yè)中的人工光將無所不在，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”，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的資深專家、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如是說，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的種植業(yè)(比如設(shè)施園藝、都市農(nóng)業(yè)、露地生產(chǎn)，植保誘蟲等)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)業(yè)、其他(食用菌、微藻等)均需要人工光源。

　　有數(shù)據(jù)顯示，全球僅LED植物生長燈2017年預(yù)計在3億美元左右，就中國LED農(nóng)業(yè)市場規(guī)模來看，設(shè)施園藝面積6000萬畝，其中約4500萬畝需要補(bǔ)光光源;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;植保誘蟲燈，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;另外還有城市農(nóng)業(yè)等需求(垂直農(nóng)場、社區(qū)農(nóng)業(yè)、家庭種植)。 LED農(nóng)業(yè)市場總規(guī)模理想估值在4000-4500億元以上。

　　相比起能耗高，光效低;可控性差,光質(zhì)與光強(qiáng)難以調(diào)控;光譜與植物光合需求差距較大的傳統(tǒng)人工光源。LED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(jī)會，廣大的農(nóng)業(yè)應(yīng)用市場也吸引著LED人的目光。

　　半導(dǎo)體光源農(nóng)業(yè)應(yīng)用全面出擊

　　LED光源已在設(shè)施種植領(lǐng)域(比如溫室補(bǔ)光、植物人工光生產(chǎn)、都市農(nóng)業(yè))、畜禽養(yǎng)殖領(lǐng)域、水產(chǎn)與漁業(yè)領(lǐng)域(比如藍(lán)色LED誘魚燈)、害蟲防治領(lǐng)域(燈光誘蟲)、食用菌領(lǐng)域、航天領(lǐng)域、其他農(nóng)業(yè)領(lǐng)域等均有所應(yīng)用。

　　其中LED溫室補(bǔ)光中，LED替代高壓鈉燈等傳統(tǒng)光源在溫室系統(tǒng)補(bǔ)光應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)、中試與推廣階段。LED植物工廠則可以有智能控制光環(huán)境;空間利用率進(jìn)一步提高，栽培層數(shù)進(jìn)一步增加(18層以上);大幅降低能耗，提升蔬菜高品質(zhì)等優(yōu)勢。我國LED植物組培已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。人工光源在規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖過程中具有重要作用，近年來采用LED光源進(jìn)行畜禽養(yǎng)殖的試驗(yàn)研究，取得了較好的效果。值得一提的是，LED植物工廠進(jìn)入社區(qū)，與人們的生活距離越來越近。據(jù)了解，北京CBD，800平方米社區(qū)LED植物工廠，2015年建成;2016年北京計劃建立10-15個社區(qū)植物工廠。

　　就目前而言，LED在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用雖已呈現(xiàn)全面介入的趨勢，其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的潛力與前景都毋庸置疑，但面對具體市場，距離大規(guī)模應(yīng)用尚有一段路要走，既有來自技術(shù)研究層面的，亦有市場拓展商業(yè)模式的挑戰(zhàn)。

　　待突破瓶頸

　　楊其長表示，半導(dǎo)體光源農(nóng)業(yè)應(yīng)用面臨著來著成本、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)三個方面的挑戰(zhàn)。成本方面，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(bǔ)光LED成本仍較高，與高壓鈉燈比較缺乏競爭優(yōu)勢。 技術(shù)上，基礎(chǔ)研究薄弱：光配方研究缺乏、分子機(jī)制不清楚、機(jī)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。 另外，產(chǎn)業(yè)化與標(biāo)準(zhǔn)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(bǔ)貼政策(如農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼)缺乏。

　　“基于LED農(nóng)業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)研究亟待深入”，楊其長建議一是進(jìn)行基于大數(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。二是開展LED對動植物影響的分子機(jī)制研究：探究LED(單色光及其組合)對動植物分子機(jī)制的影響機(jī)理，從微觀層面上闡明LED對農(nóng)業(yè)生物的作用規(guī)律，為光源研發(fā)、智能調(diào)控提供理論基礎(chǔ)保障。同時，加強(qiáng)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(shí)用為原則)，讓農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)民能用得起。

　　楊其長也表示，LED農(nóng)業(yè)應(yīng)用也需要政策的扶持，需要加大農(nóng)業(yè)LED應(yīng)用示范及產(chǎn)業(yè)扶持力度，比如建立一批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(bǔ)貼政策，盡快使農(nóng)業(yè)光源進(jìn)入農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼名錄;積極實(shí)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。

　　對于企業(yè)而言，盈利性以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)盈利的商業(yè)模式是目前LED農(nóng)業(yè)光照市場拓展的痛點(diǎn)。相比起很多行業(yè)，農(nóng)產(chǎn)品的尚未形成很吸引人的營銷體系、銷售方式，品牌、品質(zhì)概念引入也不足，投入產(chǎn)出等管理體系上也有很大的提升空間。“在整體LED農(nóng)業(yè)應(yīng)用大環(huán)境慢慢改進(jìn)的背景下，關(guān)注一些新的營銷模式，對于市場開拓有好處”“LED應(yīng)用可否與智慧農(nóng)業(yè)打通?”“小規(guī)模的分布式接近消費(fèi)者，精確定位，是進(jìn)入該市場的一種方式”……

　　互聯(lián)時代的來臨，給思維、理念帶來了一場變革，也深刻影響著各行各業(yè)，在很多LED企業(yè)人眼中，除了技術(shù)水平、產(chǎn)品品質(zhì)的提升，一些新的理念也可以引入到LED農(nóng)業(yè)應(yīng)用中，加以探索實(shí)踐。

　　正如一位業(yè)內(nèi)人士曾說，LED農(nóng)業(yè)應(yīng)用不是一個掙快錢的通道，LED農(nóng)業(yè)應(yīng)用其實(shí)比通用照明還要復(fù)雜，對不同細(xì)分市場要梳理清楚，需要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、政策，技術(shù)等各個鏈條的配合，不能一哄而上，需要行業(yè)力量合作推動，保證行業(yè)的健康規(guī)范，可持續(xù)發(fā)展。