物理農(nóng)業(yè)--麟字照明

1、西安麟字半導(dǎo)體照明有限公司西安麟字半導(dǎo)體照明有限公司現(xiàn)代智慧物理農(nóng)業(yè)現(xiàn)代智慧物理農(nóng)業(yè)二十一世紀(jì)告別化肥、農(nóng)藥的二十一世紀(jì)告別化肥、農(nóng)藥的高新技術(shù)時(shí)代高新技術(shù)時(shí)代物理農(nóng)業(yè) 以LED植物生長(zhǎng)燈為主要手段，運(yùn)用物理聲、光、電、熱、磁等物理要素，營(yíng)造植物生長(zhǎng)的無(wú)公害環(huán)境。使用電熱元件調(diào)節(jié)溫室大棚溫度，使用空間電場(chǎng)結(jié)合二氧化碳轉(zhuǎn)化空氣中的氮元素為植物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分，用光電殺蟲(chóng)燈抑制病蟲(chóng)害，用電磁裝置改善土壤性狀，規(guī)模化使用LED植物生長(zhǎng)燈，提高作物產(chǎn)量，改善果實(shí)品質(zhì)，縮短生長(zhǎng)周期。形成無(wú)公害，無(wú)農(nóng)藥，無(wú)化肥，純天然的植物工廠。智慧物理農(nóng)業(yè)光伏物理農(nóng)業(yè) 智慧物理農(nóng)業(yè)是以大棚為主體，利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和

2、具有生物效應(yīng)的電、磁、聲、光、熱、核等物理因子，實(shí)現(xiàn)大棚種植智能補(bǔ)光、智能殺蟲(chóng)、智能施肥、智能灌溉、智能生產(chǎn)、智能控制，以促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步擺脫對(duì)化學(xué)肥料、化學(xué)農(nóng)藥、抗生素等化學(xué)品的依賴以及自然環(huán)境的束縛，最終獲取高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、無(wú)毒農(nóng)產(chǎn)品的新型科技農(nóng)業(yè)。一、物理農(nóng)業(yè)基本概念1.1 國(guó)外物理農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀v美國(guó)在上世紀(jì)70年代開(kāi)始植物生長(zhǎng)燈光源及發(fā)光材料的研究，并掌握不同波長(zhǎng)的光線對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。v日本在上世紀(jì)90年代掀起了電功能水技術(shù)，采用電場(chǎng)技術(shù)與水電解結(jié)合起來(lái)的一種技術(shù)，利用它生產(chǎn)出用于農(nóng)業(yè)病害防止的功能酸水，具有殺菌、消毒的顯著功效。v植物波技術(shù)，就是利用人工地磁修復(fù)技術(shù)，為植物生長(zhǎng)的環(huán)境創(chuàng)造出

3、最佳的電磁場(chǎng)空間，讓受干擾與破壞的磁場(chǎng)得以修復(fù)，從而起到促進(jìn)生長(zhǎng)的作用，它的作用是一種綠色的持久而不耗人工能源的生物效應(yīng)，現(xiàn)也已在日本得以應(yīng)用。1.2 國(guó)內(nèi)物理農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀v我國(guó)的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究都相對(duì)落后。直到90年代才掀起了磁生物學(xué)研究的熱潮，許多磁灌溉技術(shù)、磁水處理、磁化肥等都在這個(gè)時(shí)期產(chǎn)生。v90年代中期，隨著人們對(duì)物理靜電在工業(yè)上研究應(yīng)用的掀起，又有許多科研單位投入了電場(chǎng)生物效應(yīng)的研究，特別是在電場(chǎng)種子處理與保鮮上的研究達(dá)到了空前的高漲。v另外對(duì)電場(chǎng)促長(zhǎng)防病研究也陸續(xù)開(kāi)展，特別是空間電場(chǎng)在設(shè)施大棚中的運(yùn)用方面也形成了電場(chǎng)二氧化碳同補(bǔ)處理技術(shù)，使園藝植物的產(chǎn)量質(zhì)量得以大大提高。二、常規(guī)農(nóng)

4、業(yè)的危害 在世界農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程中，農(nóng)業(yè)部門(mén)普遍采用現(xiàn)代化的設(shè)施及農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，依賴大量的投入，以化肥、農(nóng)藥、殺蟲(chóng)劑、除草劑等化工產(chǎn)品，用高投入換取高產(chǎn)出。這種農(nóng)業(yè)即使考慮到生態(tài)保護(hù)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量及安全等因素，但很難在高產(chǎn)出同時(shí)又全面兼顧生態(tài)保護(hù)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量及安全等因素。2.1 農(nóng)藥的危害v國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)確證，18種廣泛使用的農(nóng)藥具有明顯的致癌性，還有16種顯示潛在的致癌危險(xiǎn)性。殘留在食品中的農(nóng)藥的母體、衍生物、代謝物、降解物都能對(duì)人體產(chǎn)生危害。v我國(guó)盡管頒布了5批農(nóng)藥安全使用標(biāo)準(zhǔn)，也規(guī)定10類農(nóng)藥禁止在農(nóng)業(yè)上使用，但在利益驅(qū)使下形同虛設(shè)，甚至愈演愈烈。其中二溴氯丙烷可引發(fā)男性不育

5、，對(duì)動(dòng)物有致癌、致突變作用。三環(huán)錫、特普丹對(duì)動(dòng)物有致畸作用。二溴乙烷可使人、畜致畸、致突變。殺蟲(chóng)脒對(duì)人有潛在的致癌威脅，對(duì)動(dòng)物有致癌作用。2.2 化肥的危害v化肥中的硝酸物質(zhì)會(huì)被人體細(xì)菌還原成亞硝酸鹽，這是一種致癌物質(zhì)。從責(zé)任田承包開(kāi)始，中國(guó)所有的耕地都靠施 化肥增收，這種毒素在人體內(nèi)堆積了三十多年，現(xiàn)代疾病終于暴發(fā)了，高血壓、心臟病、糖尿病和癌癥成了常見(jiàn)病。v據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每年因不合理施肥造成1000多萬(wàn)噸的氮素流失到農(nóng)田之外，直接經(jīng)濟(jì)損失約300億元。過(guò)量的肥料還會(huì)滲入20米以內(nèi)的淺層地下水中，使得地下水硝酸鹽含量增加。v浪費(fèi)大量緊缺資源。僅在2004年，我國(guó)化肥生產(chǎn)消耗了大約1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，

6、超過(guò)國(guó)家能源消耗比重的5。此外，我國(guó)化肥生產(chǎn)每年消耗的高品位磷礦石超過(guò)了1億噸，而磷礦石已經(jīng)列入國(guó)土資源部2010年后緊缺資源之列；化肥生產(chǎn)還消耗了我國(guó)72的硫資源。2.3 除草劑劑的危害v百草枯和殺草快是普遍使用的兩種除草劑，體表接觸會(huì)刺激皮膚和指甲，如果攝人體內(nèi)，這些除草劑會(huì)導(dǎo)致胸痛、惡心、嘔吐和腹瀉。v硝基苯酚除草劑和硝基甲苯酚除草劑對(duì)肝、腎和神經(jīng)系統(tǒng)有毒性。進(jìn)入人體會(huì)引起頭疼、虛弱、口干和過(guò)度出汗，皮膚。頭發(fā)和尿液出現(xiàn)黃變也是中毒的癥狀。慢性中毒則會(huì)導(dǎo)致體重減輕。v除草劑在土壤中的殘留期很長(zhǎng)，玉米地除草劑如使用不當(dāng)，對(duì)下茬小麥仍有藥害，麥田中使用的高效除草劑綠磺隆，雖用量很少，但對(duì)下茬

7、玉米、油菜、大豆和水稻 等作物生長(zhǎng)都有影響。vLED植物生長(zhǎng)燈v空間電場(chǎng)生物效應(yīng)v二氧化碳?xì)怏w肥vLED誘蟲(chóng)殺蟲(chóng)燈v土壤連作處理v大棚沼氣池v物理農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)三、物理農(nóng)業(yè)設(shè)備與應(yīng)用3.1 LED植物生長(zhǎng)燈3.1 LED植物生長(zhǎng)燈v 眾所周知，植物生長(zhǎng)離不開(kāi)陽(yáng)光，但是理論與實(shí)踐均證實(shí)，太陽(yáng)光中，并不是所有波長(zhǎng)的光都對(duì)植物生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，有些甚至有害，如280nm以下紫外光會(huì)使植物在短時(shí)間內(nèi)枯萎等。對(duì)所有光源進(jìn)行對(duì)比后，只有LED能發(fā)出植物生長(zhǎng)所需的單色光，藍(lán)光和紅光。傳統(tǒng)光源的低生物能效和高能耗不利于植物補(bǔ)光的應(yīng)用與發(fā)展 。LED是有望替代太陽(yáng)和傳統(tǒng)電光源的照明光源，有利于提高植物照明的效能，減少

8、電能消耗，顯著降低工廠化設(shè)施栽培生產(chǎn)成本，促進(jìn)植物工廠走向普遍性實(shí)用階段。v（1）縮短生長(zhǎng)周期縮短生長(zhǎng)周期。使用LED植物燈增加有效光照時(shí)間，可縮短植物生長(zhǎng)周期1/3 。產(chǎn)量增加50%左右。（2）不使用農(nóng)藥。不使用農(nóng)藥。LED植物燈的光譜中無(wú)紅外光和紫外光，一般昆蟲(chóng)不會(huì)到這種環(huán)境中，因而不需使用農(nóng)藥。（3）節(jié)水節(jié)水3/4 。LED燈光中無(wú)紅外光，不產(chǎn)生水份蒸發(fā)，生長(zhǎng)期中，水份消耗很少。（4）連續(xù)光照改變植株吸收營(yíng)養(yǎng)模式連續(xù)光照改變植株吸收營(yíng)養(yǎng)模式，植物從空氣中吸收二氧化碳營(yíng)養(yǎng)，無(wú)須使用化肥。（5）蔬菜風(fēng)味、口感好蔬菜風(fēng)味、口感好。植物葉片肥美，壯實(shí)，由于光照時(shí)間長(zhǎng)，維生素和糖的含量提高，商品性

9、好。（6）可調(diào)節(jié)植物的供應(yīng)時(shí)間可調(diào)節(jié)植物的供應(yīng)時(shí)間，植物燈誘導(dǎo)植物生長(zhǎng)，可提前瓜果、蔬菜上市時(shí)間。（7）LED壽命長(zhǎng)、節(jié)能、環(huán)保壽命長(zhǎng)、節(jié)能、環(huán)保。LED光效目前可達(dá)200lm/w，使用壽命可達(dá)7萬(wàn)小時(shí)以上。LED植物燈應(yīng)用優(yōu)勢(shì)西安麟字半導(dǎo)體照明有限公司LED植物燈項(xiàng)目及產(chǎn)品特點(diǎn)v1，專利技術(shù)，具有核心技術(shù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。v2，使用壽命長(zhǎng)，可靠性高，正常使用壽命8年。v3，具有多功能智慧物聯(lián)特性，植物燈配置物聯(lián)傳感，可根據(jù)生長(zhǎng)情況和環(huán)境進(jìn)行智能自動(dòng)控制調(diào)節(jié)。v4，系統(tǒng)效果顯著，10天內(nèi)明顯見(jiàn)效。 傳統(tǒng)光源的低生物能效和高能耗不利于植物補(bǔ)光的應(yīng)用與發(fā)展 。LED是有望替代太陽(yáng)和傳統(tǒng)電光源的照明光源

10、，有利于提高植物照明的效能，減少電能消耗，顯著降低工廠化設(shè)施栽培生產(chǎn)成本，促進(jìn)植物工廠走向普遍性實(shí)用階段。麟字LED植物生長(zhǎng)燈技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號(hào)產(chǎn)品型號(hào)LZ-PG- 220/70ALZ-PG-220/100ALZ-PG-220/80E1LZ-PG-220/120E1Z-PG-220/160E1額定功率70W100W80W120W160W包裝尺寸1060 x230 x1301000 x230 x130360 x270 x170490 x270 x170360 x540 x170輸入電壓AC110-240V頻率范圍50/60HZ功率因數(shù)0.95總諧波失真15%波長(zhǎng)范圍藍(lán)光峰值波長(zhǎng)450nm；紅光峰值

11、波長(zhǎng)630nm（可微調(diào)）工作環(huán)境溫度045工作環(huán)境濕度95%使用壽命50000Hr防護(hù)等級(jí)IP65LZ-PG-220/70A型植物生長(zhǎng)燈LZ-PG-220/100A型植物生長(zhǎng)燈LZ-PG-220/80E1型植物生長(zhǎng)燈LZ-PG-220/120E1型植物生長(zhǎng)燈LZ-PG-220/160E1型植物生長(zhǎng)燈 經(jīng)歷十多年的基礎(chǔ)研究證實(shí)，在自然界中，帶負(fù)電荷的地球與帶正電荷的電離層之間形成的空間電場(chǎng)，是繼植物生長(zhǎng)三要素（光、水、肥）外，又被發(fā)現(xiàn)的新要素，自然界中植物生長(zhǎng)以及病害的發(fā)生頻度都受大氣電場(chǎng)的控制。（安全防護(hù)措施：利用自動(dòng)檢測(cè)裝置，通過(guò)智能視頻分析和紅外特征檢測(cè)等措施，系統(tǒng)在確認(rèn)大棚無(wú)人、絕對(duì)安全

12、狀態(tài)下，激活啟動(dòng)電場(chǎng)，并隨時(shí)檢測(cè)安全狀態(tài)，緊急狀態(tài)下應(yīng)急關(guān)閉，確保絕對(duì)安全）3.2 空間電場(chǎng)的生物效應(yīng)v空間電場(chǎng)可促進(jìn)植物的光合作用，提高根系活力和植物生長(zhǎng)速度。v產(chǎn)生臭氧、空氣氮肥和帶電粒子，實(shí)現(xiàn)植物病蟲(chóng)害的防治。v空間電場(chǎng)與補(bǔ)充的CO2結(jié)合，可促進(jìn)植物生長(zhǎng)，改良品質(zhì)和提高產(chǎn)量v消除溫室內(nèi)的霧氣和空氣中的微生物，給植物生長(zhǎng)形成良好的環(huán)境3.2 空間電場(chǎng)的生物效應(yīng) 二氧化碳?xì)怏w是農(nóng)作物進(jìn)行光合作用,產(chǎn)生碳水化合物的原材料。據(jù)測(cè)試，在一定范圍內(nèi)，二氧的濃度越高，作物的光合作用越強(qiáng)。通過(guò)噴灑氣肥的水稻和蔬菜的增產(chǎn)幅度達(dá)到了7090。棚內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果，115公頃施二氧化碳5公升，可使番茄增產(chǎn)38，大豆

13、增產(chǎn)57，水稻增產(chǎn)1倍，高梁增產(chǎn)2倍。目前，日本大棚里的黃瓜已有60采用了這項(xiàng)技術(shù)。我國(guó)近年來(lái)也開(kāi)始在大棚蔬菜上試用。而究竟每種作物吸收多少二氧化碳產(chǎn)果最佳，在目前除二氧化碳外，還有什么氣體能作為“氣體肥料”?這是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外科學(xué)家聯(lián)合攻克的重點(diǎn)研究課題之一。因而，人們稱上述這種用噴施農(nóng)作物并可獲得增產(chǎn)效果的氣體叫做氣體肥料。 3.3 二氧化碳?xì)怏w肥3.4 LED殺蟲(chóng)燈 殺蟲(chóng)燈利用害蟲(chóng)的趨光趨波特性，將頻振波作為一項(xiàng)誘殺害蟲(chóng)成蟲(chóng)新技術(shù)，光源采用白紫相 間的LED，增加誘殺害蟲(chóng)的種類；利用光近距離、波遠(yuǎn)距離引誘害蟲(chóng)成蟲(chóng)撲燈，燈外配以高壓電網(wǎng)，網(wǎng)絲輸出電壓為（2200-3000V）直流高壓，達(dá)到殺

14、滅害蟲(chóng)控制蟲(chóng)害的目的，LED殺蟲(chóng)燈既能使用于大面積的殺蟲(chóng)防治，同時(shí)也作為害蟲(chóng)測(cè)報(bào)工具。安全防護(hù)措施：1，產(chǎn)品使用安全防護(hù)罩，確保物理隔離。2，產(chǎn)品能智能識(shí)別靠近物體，在物體靠近時(shí)候自動(dòng)降低到安全電壓。3.5 土壤電消毒、殺蟲(chóng)與連作處理系統(tǒng)控制方案3.5 土壤電消毒、殺蟲(chóng)與連作處理系統(tǒng)控制方案v相對(duì)化學(xué)農(nóng)藥植物保護(hù)技術(shù)而言，利用能夠有效防治植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的病蟲(chóng)害并無(wú)污染的物理方法稱為物理植保技術(shù)。v通過(guò)脈沖電流可殺滅土壤中的害蟲(chóng)；通過(guò)土壤內(nèi)水分電解產(chǎn)生的氧化性氣體，可消除土壤中的病菌與病毒；通過(guò)電極附近產(chǎn)生的電化學(xué)作用，可消除根系分泌的有機(jī)酸；通過(guò)電極附近發(fā)生的氧化還原作用，可消除土壤中的鹽

15、堿化離子。3.6 沼氣池v在土壤中增施有機(jī)肥料和地面覆蓋稻草、麥糠等有機(jī)物。這些有機(jī)物經(jīng)過(guò)腐爛，能促進(jìn)根系的吸收和微生物分解，同時(shí)釋放大量二氧化碳。該法優(yōu)點(diǎn)是不需要設(shè)備投資，原材料廉價(jià)易得，不需要專人操作，氣體施肥和根部施肥同時(shí)并舉，供氣時(shí)間長(zhǎng)。v可將人糞尿或雞、羊、豬糞加水浸泡，然后澆于樹(shù)冠下土地上，起應(yīng)急供碳作用。v照度傳感器v溫度傳感器v濕度傳感器vCO2濃度傳感器v土壤水分傳感器v沼氣流量傳感器v沼氣壓力傳感器v攝像頭3.7 物理農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)3.7.1 數(shù)據(jù)采集v3G/4G數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)v云計(jì)算、云服務(wù)、云存儲(chǔ)v每個(gè)大棚參數(shù)實(shí)時(shí)采集與歷史記錄v病蟲(chóng)害遠(yuǎn)端診斷v每個(gè)大棚農(nóng)作物生長(zhǎng)情況、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)v微信平臺(tái)推廣物理農(nóng)業(yè)種植的無(wú)公害農(nóng)作物3.7 物理農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)3.7.2 云服務(wù)v對(duì)于不同的農(nóng)作物，依據(jù)其最優(yōu)的生長(zhǎng)環(huán)境設(shè)置種植策略vLE