水冷式植物工厂LED面光源及散热系统的研制与测试

大功率LED的散热问题影响着LED的发光效率和电能消耗。该研究设计了水冷式植物工厂LED面光源及散热系统,通过水循环将LED面光源产生的热量及时置换,从而降低LED结温、延缓其光衰,同时将置换的热量根据植物工厂需热特点配置,降低控温能耗。该系统主要包括LED面光源、散热器和水循环系统三部分。水循环系统水路分为两路,在采暖季节将热量置换于植物工厂内部用于室内增温,而在非采暖季节将热量置换于室外,通过风冷散热后再进入水循环系统。性能测试试验表明：水冷式散热装置具有降低LED面光源散热器温度的作用,较无水冷散热装置的散热器温度最少低5.3℃,最高低19.3℃,不仅直接降低了散热器温度,还间接降低了LED结温,从而延长了LED面光源的使用寿命。     

基于叶绿素荧光参数的LED动态补光方法的研究

通过分析现有的自动调光方式,研究一种新的补光方法—双线间接调光法,并以完成此方法为基础设计了动态补光系统。该系统分上下两个控制系统:下级以单片机为核心,PWM为控制方法,通过传感器测量光照强度直接调节LED输出光强;上级以上位机为控制核心,通过MINI-PAM测量植物的叶绿素荧光参数来调节下级单片机中的光照阈值,从而间接控制LED输出光强。应用该系统对番茄苗期的生长状态进行测试和对照实验,取得了良好的效果。     

红外遥控LED显示屏

采用CRT显示技术，选用8031单片机为CPU，通过红外遥控操作，实现了多种显示效果。系统内置硬字库和时钟电路。     

佳多频振式杀虫灯防治无公害蔬菜害虫试验

通过大范围、大面积试验示范,证明佳多频振式杀虫灯具有诱虫谱广、诱杀虫量大、对天敌安全、对蔬菜害虫防效显著等特点,适宜在山西省大面积推广,而且可用于病虫测报。     

The effect of spectral composition and light intensity on melatonin, stress and retinal damage in post-smolt Atlantic salmon, Salmo salar

Metal halide lights are currently used as standard in commercial Atlantic salmon sea cages as a means of enhancing productivity through grilse inhibition. However, such systems create bright point light sources that are neither environment specific nor species specific and could potentially compromise fish welfare. Light emitting diodes (LEDs) are a new form of lighting technology currently being developed for the fish farming industry that can be tuned to environment and species sensitivities through narrow bandwidth outputs. However, prior to implementing these new high energy alternatives, any potential adverse effects must be determined in fish. The objectives of this study were thus (1) to determine the effect of increasing intensities of blue LED light (0.199–2.7 W m^− 2, at 0.1 m from the light source) on light perception and stress response, and (2) to examine potential retinal damage under these conditions in post-smolt Atlantic salmon, Salmo salar. A white LED light was also tested, as well as a very high intensity metal halide positive control. Results demonstrated firstly that salmon perceived blue LED light (basal melatonin levels maintained) irrespective of intensity. Secondly, fish exposed to high intensity blue LED light showed an increase in plasma cortisol and glucose levels within 3 h, returning to a basal state 24 h post-light onset. This typical acute stress response was not observed in fish exposed to the white LED light and lower blue light intensities which could indicate differential sensitivities to spectral content of the light. No effects on the non-specific immune system (lysozyme activity) were observed. Finally, extensive histological examination of the retina from fish exposed to these various light treatments revealed no signs of damage. This demonstrates the efficiency of the adaptive mechanisms to light developed in fish.     

LED光源不同光强对‘冀星9号’辣椒幼苗生长和光合特性的影响

本试验以‘冀星9号’牛角椒2叶1心幼苗为试验材料,以自然光为对照(CK),在R：B=5：1光质配比条件下,研究了不同光强（80μmol·m-2·s-1 ,120μmol·m-2·s-1 ,160μmol·m-2·s-1 ,200μmol·m-2·s-1 ）对辣椒幼苗生长和光合特性的影响。结果表明：在20d和30d,同CK（自然光）相比, 各LED光强处理均显著降低了幼苗株高,分别比CK低24.38%~30.27%;在30d,RB120的茎粗、叶面积、地上部鲜重、地下部干重显著高于CK和其他处理,但与RB160差异不显著;RB160的根系指标、光合色素含量均显著高于对照和其他处理,但根长、根活力、光合色素等指标与RB120差异不显著,RB160的叶片数、地下部鲜重显著高于对照和其他处理（RB200除外）;RB120和RB160的净光合速率（Pn）、RB160的气孔导度和蒸腾速率高于CK和其他处理;RB120、RB160和 RB200的壮苗指数最高,分别比CK高45%~45.36%。综合分析,RB160和RB120最利于辣椒幼苗生长。     

不同发光二极管(LED)光质对辣椒(Capsicum annum L.)采后品质的影响

为探究不同LED光质对辣椒采后果实品质的影响,以黑暗处理为对照,采用LED白光、红光和蓝光分别对辣椒(Capsicum annum L.)P1833的采后果实进行处理,并对果实质量和硬度、辣椒素类物质、维生素C、氨基酸含量等商品性和风味营养指标进行了测定和比较分析。结果表明,与对照相比,LED白光处理可显著降低辣椒果实中的辣椒素类物质含量,提高叶绿素含量(P<0.05);LED红光处理的辣椒果实质量和硬度与对照相比无显著差异,蛋白质和维生素C含量显著高于对照(P<0.05);LED蓝光处理果实辣椒素类物质含量显著低于对照,显著高于LED白光和红光处理,维生素C含量显著高于对照和白光处理(P<0.05)。此外,LED蓝光处理辣椒果实中的总氨基酸、人体必需氨基酸、儿童必需氨基酸、鲜味氨基酸含量均达到或接近对照的2倍,且人体必需氨基酸营养价值质量分数明显高于对照和其他光质处理。综上,LED白光能够延缓辣椒果实褪绿,LED红光可保持果实商品性,LED蓝光在增加果实氨基酸营养价值方面具有重要调控作用。     

LED灯在植物研究上的现状和展望

阐明了半导体光源LED灯的发光原理和发展历程,总结LED灯在植物光合作用、光质和光强等方面的研究进展。另外,对LED灯自身存在的问题、应用前景进行了分析和展望。     

不同光质对石蒜鳞茎生理特性影响的研究

[目的]为了解LED光质对石蒜主要生理指标的影响。[方法]以3组不同大小的石蒜鳞茎为材料,研究了在5种LED光源光照条件下可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和淀粉含量的变化。[结果]蓝光、红+蓝混合光有利于提高鳞茎的可溶性蛋白含量,红光有利于提高可溶性糖含量;与红+蓝混合光相比,红光和蓝光都有利于鳞茎中的淀粉合成。鳞茎各种生理指标增量的热图分析说明可溶性糖和淀粉的增加量分为一组,彼此之间联动性较好。[结论]根据石蒜生长发育需要,可以利用不同光质促进石蒜鳞茎的生长与发育。     

LED集鱼灯在海中的光谱分布及使用效果分析

为进一步验证LED水上集鱼灯的使用效果,将300W型LED集鱼灯安装到"宁泰61"鱿钓船,赴东南太平洋秘鲁外海茎柔鱼渔场进行实际生产,与使用2 kW型金卤灯的"宁泰62"鱿钓船进行对比试验,记录相关生产数据并对作业船周围集鱼灯形成的海面上、海面下光场及光谱进行实地测量。结果表明:右舷50盏LED集鱼灯在海面上照度为0.1lx的离船最远距离可达35 m,比使用50盏2 kW型金卤灯时少10m;50盏LED集鱼灯与50盏2 kW型金卤灯在海水中的照度分布接近;LED集鱼灯在海水中的光谱衰减速率明显小于金卤灯。使用LED集鱼灯不仅能大幅度减少燃油消耗,且诱鱼效果接近传统高功率金卤灯,能够在实际作业中发挥作用。