现代农业生产过程中所用到的补光灯主要有:白炽灯(主要光谱为红橙光)、荧光灯(红橙光、紫外光)、高压汞灯(蓝绿光)、碘钨灯、高压钠灯(红、橙、蓝光)、LED灯、植物生长灯(红光与蓝光)等。
1白炽灯
根据热辐射原理制成,通常它是靠电能将灯丝加热至白炽化而发光。优点是发光光谱是连续光谱, 光谱比较齐全并偏红端,主要是红橙光, 蓝紫光很少,几乎无紫外线。灯丝在将电能转变成可见光的同时,还产生大量的红外线辐射。白炽灯效率低,能源浪费高,发光效率只占总辐射能的10%~20%,有75%~85%的能量以热量的形式散发。使用高功率的白炽灯,易灼伤其旁的植株。但因白炽灯价格便宜,使用简便,常被使用。且白炽灯中所发出的可见光部分红光是主要的,因此用它和其他光源(如冷白荧光灯)进行搭配使用, 会收到较好的效果,并且此类光被认为对诱导开花是必需的。
2 荧光灯
荧光灯为典型的热阴极弧光放电型低压汞灯,光线较接近日光,对光合作用有利,是较白炽灯好一些的光源。发光光谱主要集中在可见光区域,其成分一般为蓝紫光16.1%、黄绿光39.3%、红橙光44.6%。优点是:发光效率高,约为白炽灯的4倍,达51%~84%;使用寿命长达3 000h以上,价格便宜;光色因不同荧光粉配方可以制成冷白、暖白、日光以及红、黄、绿、蓝等颜色;暖色调的荧光管发出更多的红光,对植物很有好处。缺点:功率小,功率因数低(0.5左右),附件多,故障率相对较高。
3 高压汞灯
该灯使用寿命和发光效率较高,在红外、可见光和紫外区域都有辐射。光以黄绿光和可见光为主,紫外光约为3.3%。可见光中黄绿光成分占着相当大的比例,但这部分光对植物照明来讲效果不大,所以它不是理想的光源。
4 高压钠灯
该灯利用高压钠蒸气放电,放电时大部分辐射能量集中在共振线上,即589.0和589.6nm。具有强度高、色谱广的优点, 发射光谱峰值集中在黄光区,蓝紫光很少,有较多的红光。发光效率为高压汞灯的1.5~2.0倍,光质较好。但同时也存在耗电大、光转化效率低的缺点。
5 碘钨灯
该灯功率大,发光效率高,构造简单,使用可靠,体积小,寿命长,装修方便,故障少,为温室常用光源之一。
6 LED灯
该灯具有节能性、光谱可调性、良好的点光源性、冷光性以及良好的防潮性等优点。另外它可发出专用所需的光谱,可用直流供电,极便于安装,也不怕潮湿环境,而且它的耗电量是普通补光灯的1 /8,是一种最为节能而效率最高的补光灯,这种技术在国外植物工厂内已被大面积使用,而我国运用则刚刚起步。
7 植物生长灯
该灯专为植物光照而开发。它是一种荧光光源的补光灯 较为节能,而且发光光谱可按植物所需进行科学搭配。目前主要有2种被广泛运用, 即蓝光与红光的植物生长灯,因为对植物光合作用来说,红光与蓝光是光合效率最高的2种可见光, 在同样耗电量情况下运用这2种光源可取得更好的效果。但也存在着安装不便、灯架易受潮而出现短路等故障。同样该技术的运用在我国刚刚起步。