萬物生長靠太陽，光照與植物、動物的生長都有著密切的關(guān)系。在2018年中關(guān)村國際前沿科技創(chuàng)新大賽中，位于昌平區(qū)中關(guān)村科技園區(qū)的北京金晟達生物電子科技有限公司奪得了農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的冠軍，他們參賽的項目就叫做“綠色智能生物光環(huán)境系統(tǒng)”。

“這個系統(tǒng)由綠色智能植物光系統(tǒng)和綠色智能動物光系統(tǒng)組成，所有的技術(shù)都是我們自主研發(fā)的。”總經(jīng)理李昌駿介紹道。

利于高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)的植物補光

綠色智能植物光系統(tǒng)目前已廣泛應(yīng)用于以荷蘭為代表的歐洲設(shè)施農(nóng)業(yè)國家中，并逐漸形成行業(yè)標配。

為什么要進行植物補光？就普遍采用溫室大棚生產(chǎn)的反季節(jié)花卉、瓜果、蔬菜等喜光作物而言，如果它們長期生長在弱光環(huán)境中，就會發(fā)生植株營養(yǎng)體生長不健壯、果實發(fā)育緩慢、含糖量降低、產(chǎn)量下降等情況。而根據(jù)這類作物的特點，對冬季溫室作物生產(chǎn)時采取人工補光的方式，為它們提供合理的光照環(huán)境，就有利于高產(chǎn)和優(yōu)產(chǎn)。

△金晟達50km、LED株間補光系統(tǒng)作為世界最長LED光源已申報世界吉尼斯紀錄

“目前，我們的綠色智能植物光系統(tǒng)包含葉類植物光環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)、果實類植物光環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)、花卉類植物光環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)，以及草坪內(nèi)光環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)，其中草坪內(nèi)光環(huán)境是全球首創(chuàng)，填補了領(lǐng)域空白，并創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益與社會效益。”李昌駿告訴我們。

通俗來講，草坪內(nèi)光環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)就是給球場草坪補光。天然草坪具有柔軟、符合足球自然運動規(guī)律、運動員受傷保護性強等優(yōu)勢，因此很多體育館對球場草坪的要求很高。但是，天然草坪長期被踐踏會難以維護，而且投入的人力、物力、財力都不小。

“這是我們研發(fā)的草坪內(nèi)光環(huán)境智能機器人，它有自己的系檢測統(tǒng)，會根據(jù)草坪情況進行定位，找到最佳補光位置進行補光。經(jīng)過補光的草坪，一晚上的時間就能生長到可以進行修剪的高度，這樣，體育館就可以承辦更多的賽事，不需要再重新鋪設(shè)草坪，從而大大降低了人力、財力的支出?！?/p>

據(jù)了解，這個系統(tǒng)已被全球多家頂尖俱樂部和體育館安裝使用。

減少疾病、促進生長的動物補光

△補光環(huán)境中安睡的奶牛

“普通人看到這張照片，可能不會發(fā)現(xiàn)有什么特別之處，但是搞畜牧養(yǎng)殖的人卻能發(fā)現(xiàn)它的不同。因為很多家畜，比如牛、馬、騾子，晚上總有不睡覺的，就在棚子里走來走去?！崩畈E說道。

綠色智能動物光系統(tǒng)中的奶牛光環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)，是金晟達光譜照明專家和瓦赫寧根大學畜牧專家共同研究開發(fā)的，作為全球首家專利系統(tǒng)，填補了動物光環(huán)境的空白。

“牛的視網(wǎng)膜上有兩種視錐細胞，一種牛視錐細胞接收的光的波長介于紅色光和綠色光之間；另一種視錐細胞可以感受到藍色光（451納米）?；谶@兩種視錐細胞，我們研究得出了牛處于一種光環(huán)境是最舒適的，我們稱其為量子光環(huán)境?！崩畈E介紹道。

光可以控制奶牛體內(nèi)的激素水平，對牛奶產(chǎn)量具有積極的影響。據(jù)了解，奶牛最適光照強度是150Lux（光照度），照明時間是16個小時，接著是8小時的黑暗，最多5Lux。

說到底，就是為了讓奶牛在舒適的光環(huán)境下，吃得好、睡得香、產(chǎn)奶棒。經(jīng)過補光的奶牛，可以促進生長、加快發(fā)情周期、減少產(chǎn)犢間隔、增強生育能力、防止動物身體病變。該系統(tǒng)在荷蘭市場全面推廣后，63個當?shù)啬膛銎骄霎a(chǎn)12％至16％。

△雞舍的補光環(huán)境

“量子芯是光環(huán)境的核心部分，也就是營造量子光環(huán)境的主體，通過光譜的分層顯現(xiàn)，在反光器和濾UV玻璃的作用下，使動物能夠在最佳的光環(huán)境中生存，大幅提高動物福利?！崩畈E說道。

和自然光照比，人工光照最大的優(yōu)點是能做到人為控制，使光照強度和光照時間達到最適宜的程度。綠色智能動物光系統(tǒng)包括奶牛光環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)、禽類光環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)和生豬光環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)，基本涵蓋了牲畜類型。

“以前萬物生長靠太陽，現(xiàn)在萬物生長靠補光，我們通過對光合作用的研究，使動、植物達到高效增產(chǎn)的目的，助推中國農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)向有機化、現(xiàn)代化發(fā)展?！崩畈E說道。

（記者：何沛蓯 攝像：李忠明）

來源： 中國科技網(wǎng)