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稀土农用光源成农民保产增收的“法宝”

来源:创新内蒙古 发布时间:2019-07-19 14:51
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“最近‘稀土农用光源项目’进行了甜瓜补光实验,补光的甜瓜比未补光的甜瓜长势茂盛,开花提前15天左右,座果率较未补光的高60%左右。产量实现了翻番,年前价格卖到了35/斤,3亩地增产3万元。”包头市九原区广恒合作社总经理李旺荣表示,此次实验的成功对技术推广和品牌溢价有重要的意义。

稀土农用光源项目是中国科学院包头稀土研发中心设立的先进农作物补光高产方案服务项目,“稀土农用光源”项目团队依托中科院长春应用化学研究所稀土资源综合利用国家重点实验室,与中科稀土长春有限责任公司、内蒙古自治区生物技术研究院、内蒙古科技大学、包头市农牧业科学研究院等多家单位建立了密切的合作关系,致力于为我国设施农业企业提供整套植物光肥解决方案。

“千万别小看这几盏灯,我们将灯芯中加入了稀土发光材料,既能为不同的植物定制不同的光谱,还大大提高了光电转化率。这些灯之所以这样神奇,就是因为稀土元素在其中发挥了巨大的作用。”中科院包头稀土研发中心项目负责人秦新苗说,稀土农用光源项目利用了稀土氧化物发光的光谱精确、光强更强、更环保的原理,可使我们更精确系统的研究不同植物不同生育时期的需光特点,解决实际生产上的问题。与传统补光灯相比光谱更精确、光强更强、散热更好。

秦新苗介绍,“稀土农用光源”项目采用交流LED光源+发光膜组装形式,根据植物需要设计光谱,稀土发光材料在不同的光线条件及化合物的作用下,通过电激发,会产生不同波段的光谱,和其他普通灯的区别在于稀土发光材料的光谱更准确。比如想要红光,但因为它的光谱比较宽,可能会把橙光、甚至黄光也包括进来,对于植物来说,可能不需要这么多的黄光或橙光。而稀土发光材料发出来的光谱是非常准确的,想要哪个波段的光谱,它就能定位到哪个波段;另外,稀土发光材料还有一个优点,它的光电转化效率很高,能把近90%的电能转化成光能,植物又能将大部分光能吸收,整个过程就实现了非常高的效率。

据了解,稀土农用光源项目实施以来,已申请发明专利5项,PCT专利1项,培养植物补光技术人才10余名。对不同作物整个生育时期的光谱配比、光照时间等进行了科学化实验、归纳、总结,实现数据的统一输入和管理,形成先进的农用光源数据库,已经设计形成了番茄、草莓、樱桃等多种常见大棚经济作物的光环境动态参数调控系统,调控系统的发光设备合成了多种LED发光芯片,其发光波长覆盖蓝色、绿色、黄色、红色,直到近红外光多个波段,可根据不同生长环境进行“量体裁衣"式的定制。

目前,项目已形成成熟的光配方方案,涵盖常见的番茄、草莓、黄瓜、茄子、樱桃、西瓜、甜瓜、马铃薯、韭菜及各种叶菜类等多种高附加值作物。该项目在内蒙古、山东、北京、河北、陕西、东三省等地实现了大面积应用。