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2．2 溫度對(duì)作物的影響

植物的生理活動(dòng)、生化反應(yīng)，都必須在一定的溫度條件下才能進(jìn)行。一般而言，溫度升高，升理生化反應(yīng)加快、生長(zhǎng)發(fā)育加速；溫度下降，生理生化反應(yīng)變慢，生長(zhǎng)發(fā)育遲緩。當(dāng)溫度低于或高于植物所能忍受的溫度范圍時(shí)，生長(zhǎng)逐漸緩慢、停止，發(fā)育受阻，植物開始受害甚至死亡。

2．3光伏大棚的認(rèn)識(shí)誤區(qū)

溫度和光照是影響植物生長(zhǎng)的重要兩個(gè)因素。電池組件安裝在大棚上以后，溫度和光照都受到了影響。我們通常認(rèn)為，植物的的光合作用受到的影響最大。所以光伏大棚里盡量種植喜陰植物，或者直接種植蘑菇。往往都忽略了溫度對(duì)植物的影響。

本文的2．1節(jié)指出，“葉綠素α對(duì)太陽光有兩個(gè)吸收高峰，分別是 440納米附近的藍(lán)區(qū)和680納米附近的紅區(qū)，一個(gè)位于藍(lán)光區(qū)域，一個(gè)位于紫光區(qū)域”。其實(shí)這個(gè)區(qū)域的光譜是可以人為模擬出來的。市場(chǎng)上已經(jīng)有了很成熟的植物生長(zhǎng)燈。

3 現(xiàn)代集約農(nóng)業(yè)

3．1 植物生長(zhǎng)燈

植物生長(zhǎng)燈是種特殊的燈具，根據(jù)植物光合作用的光譜。用燈光代替太陽光給植物生長(zhǎng)發(fā)育環(huán)境的一種燈具。

把這種高效光源系統(tǒng)應(yīng)用到大棚、溫室等設(shè)施等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，一方面可以解決日照不足導(dǎo)致蔬菜口感下降的弊端，另一方面還可以使冬季大棚茄果類蔬菜提前到春節(jié)前后上市，從而達(dá)到反季節(jié)培植的目的。

做為補(bǔ)充光照，在一天的任何時(shí)間都可以增強(qiáng)光照，可以延長(zhǎng)有效照明時(shí)間。無論在黃昏或是夜晚，可以有效延長(zhǎng)和科學(xué)控制植物所需要的光照。在溫室或植物實(shí)驗(yàn)室，可完全替代自然光，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。

圖4 LED植物生長(zhǎng)燈

表1 光合作用光譜

目前國(guó)內(nèi)已推廣運(yùn)用較多的就是植物生長(zhǎng)燈是一種熒光光源的補(bǔ)光燈，較為節(jié)能，而且發(fā)光光譜可按植物所需進(jìn)行科學(xué)搭配。目前主要有兩種被廣泛運(yùn)用，就是藍(lán)光與紅光的植物生長(zhǎng)燈，因?yàn)閷?duì)植物光合作用來說，紅光與藍(lán)光是光合效率最高的兩種可見光，運(yùn)用這兩種光源，在同樣耗電量情況下，可取得更好的效果，也就是說光轉(zhuǎn)化率大大地被提高。LED植物生長(zhǎng)燈國(guó)外植物工廠內(nèi)已被大面積使用。

3．2 立體無土栽培

立體栽培有利于提高光能利用率。植物的生存發(fā)育都離不開太陽，植物的總干物質(zhì)90％以上是來自光合作用，只有5％～10％來自土壤。目前世界各國(guó)的光能利用率只有0．3％～0．4％，如果我們把光能利用率提高到1％～2％，產(chǎn)量可以增加一倍以上。光合產(chǎn)物的總量主要受葉面積、凈同化率、光合作用時(shí)間的影響。其中葉面積最重要，在一定范圍內(nèi)增加蔬菜群體的葉面積可以提高蔬菜的產(chǎn)量。但平面栽培葉面積增加有限，超過了一定限度，互相蔭蔽反而減產(chǎn)，如果立體栽培，分層利用空間差，葉面積系數(shù)可達(dá)土地面積的5～6倍，產(chǎn)量即可大幅增長(zhǎng)。

無土栽培是指不用天然土壤而用營(yíng)養(yǎng)液澆灌的栽培方法。在蔬菜生產(chǎn)上，具有產(chǎn)量高、早熟、省水、病害輕，可以生產(chǎn)無污染的優(yōu)質(zhì)蔬菜等優(yōu)點(diǎn)。 據(jù)試驗(yàn)，每生產(chǎn)1公斤蔬菜所用的營(yíng)養(yǎng)液的成本只需幾分錢。城市居民可利用陽臺(tái)、屋頂無土栽培蔬菜，方法簡(jiǎn)便、效益大。

3．3 冬季加溫與夏季降溫

3．3．1冬季加溫

長(zhǎng)江以北地區(qū)冬季夜間溫度很低，普通大棚棚內(nèi)溫度只比棚外溫度高大約5℃。由于光伏大棚白天吸收了太陽能的能量，所以光伏大棚的溫度比普通大棚溫度低，如果種植反季節(jié)蔬菜，越冬蔬菜。需要給棚內(nèi)加溫。

比較簡(jiǎn)單的辦法是在棚內(nèi)使用普通的煤爐子，一方面可以加溫，另一方面可以補(bǔ)充二氧化碳。這種方式適合小面積的大棚。緩解寒流、霜凍等氣象災(zāi)害及陰天無光照的不良天氣對(duì)大棚作物正常生長(zhǎng)的影響，可用暖風(fēng)機(jī)。

在地?zé)豳Y源豐富的地區(qū)，可以使用地源熱泵作為冷／熱源。

3．3．2夏季降溫

在夏季，打開窗戶和通風(fēng)口，可以促使外部氣流涌入，及時(shí)更換溫室中的空氣。在外界氣溫不高的情況下比較適用，但是酷熱的夏季，并不能起到有效的降溫目的。比如：初夏室外溫度30℃是，棚內(nèi)溫度往往在45℃左右，這時(shí)就需要冷卻降溫。噴霧降溫設(shè)備利用蒸發(fā)降溫的原理，通過產(chǎn)生超細(xì)顆粒水霧，吸收周圍區(qū)域內(nèi)的熱能，及時(shí)蒸發(fā)，從而降低周圍的溫度，是理想的新型降溫設(shè)備。噴霧降溫設(shè)備應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。傳統(tǒng)的大棚夏季需要用黑色遮陽篷，但是光伏大棚組件遮擋了部分太陽光，所以不適合使用。

如果只用光伏農(nóng)業(yè)的名義去圈地，那就是本末倒置。時(shí)間長(zhǎng)了不但會(huì)被行業(yè)淘汰，而且也會(huì)對(duì)整個(gè)光伏行業(yè)帶來負(fù)面影響。如果花一些與農(nóng)業(yè)研究機(jī)構(gòu)合作，（全國(guó)各個(gè)省和主要城市都有自己的農(nóng)業(yè)研究院所，比如江蘇省農(nóng)業(yè)研究院下轄的蔬菜研究所，就是全國(guó)最有名的設(shè)施農(nóng)業(yè)研究中心。）大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，不但會(huì)帶動(dòng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)往集約方向發(fā)展，也會(huì)獲得巨大的農(nóng)業(yè)收益。民以食為天。