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刘文科:农业照明发展须跨领域合作攻关

请刘秘书长介绍何为“农业照明”?目前国内农业照明的发展情况如何?


  刘文科:农业照明是包含视觉和非视觉功能的超越照明的一种应用方式。传统农业照明是指按照农业生产各领域的生产目标要求,利用电光源人为创造适宜光环境或弥补自然光照的不足,调控农业生物的生长发育和繁殖的一种农艺措施。LED的出现推动农业照明进入了新的发展阶段,称之为农业半导体照明。农业半导体照明是指采用半导体电光源及其智能化管控装备,按照农业生物的光环境需求规律和农业生产各领域的生产目标要求,人为创造适宜光环境或弥补自然光照的不足,调控农业生物的生长发育和繁殖,以实现优质、高产、高效、稳产生产目标的一种农艺措施。农业半导体照明的突出优势是LED等半导体光源可实时精准调控光强、光质和光周期的,能够满足现代农业生产各个领域光环境时空调控的需求,实现高产、高效、优质、稳产的目标。


  农业照明市场按照电光源类型分为传统农业照明市场(荧光灯、高压钠灯等)和农业半导体照明(LED和激光照明等)。农业照明的应用领域包括:(1)设施园艺(植物工厂、温室补光、蔬菜生产、组培育苗、种苗培育、食用菌生产、花卉生产等);(2)设施养殖与水产(肉鸡、蛋鸡、鱼、猪等);(3)诱鱼灯和诱虫灯(鱼、昆虫)。其中,以设施园艺半导体照明应用内涵最为丰富,市场潜力最大。目前,世界范围内农业照明方兴未艾,稳健起步,快速发展过程中。我国是设施农业大国,也是电光源制造大国,市场潜力巨大。业界估算,我国农业照明市场总规模在1000亿元以上,2020年能够达到100亿元以上。专利研发方面,科研单位和照明企业均掌握一些专利,保守估计总量在300件以上,互补性很强,需要产学研结合的专利申请与保护机制,共同打造农业照明研发和销售产业链。总体而言,农业照明市场销售已经起步,逐渐步入正轨。


目前国内切入农业照明领域的主要是哪些类型企业?切入的原因主要有哪些?


  刘文科:当前,涉足的企业类型主要是国内传统电光源制造企业、新兴的LED制造企业,以及国外照明企业(如飞利浦、GE等)。究其原因,首先,农业照明是照明产业的新蓝海,是产业增长点;其次,发展现代农业是我国基本方针,光照条件是最为重要的环境因子,其智能控制需要照明装备,应用前景大家普遍看好;再次,粮食安全和食品安全日益重要,农业照明是提升产量和品质的有效措施;最后,农业照明应用科技研究日趋成熟,实践应用恰逢其时,水到渠成。


有专家称,农业照明中“照明”只是其中一个问题,比如“植物工厂”就包括了“农、光、机、电与行销”五大发展重点,这是一个跨行业的领域。请问您是如何看待的?


  刘文科:现代农业照明是一项复杂的农业工程,属于高新技术产业,也属于跨界产业,其应用不仅涉及照明系统(电光源及其智能控制装备),而且涉及到照明系统与农业生产模式适配性,需要发展配套技术装备产业。所以,以下三个原因的耦合效应决定了农业照明具有复杂性,需要跨领域合作攻关。原因之一,农业生物营养与生长发育规律具有多样性和复杂性,农业生物对光环境的响应机理各不相同,存在种类及品种之间差异,研究方法各异。原因之二,农业生产领域庞杂,农业生物赋存形态各异,对光环境时空需求不同。原因之三,光环境的数量属性(光强和光周期)、质量属性(光质和光谱)和电光源发光特性(占空比、频率)多。


如何评价目前国内农业照明市场环境?您认为存在什么问题?


  刘文科:当前,农业照明产业初见规模,在人才、产品、科普、学术交流等方面从无到有,初步建立起了独立的运行机制。在科研界和企业界人士共同推动下,已建立了二个全国性的交流平台,以加强科研院所、高等院校与照明企业间的对接,促进农业照明技术转移和产品装备的更新换代与推广应用。其一,是由中国照明学会电光源专业委员会、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所、中国农业照明网、北京照明学会联合发起“中国照明学会电光源专业委员会农业照明委员会(Agriculture Lighting Society,ALS)”在2013年12月6日北京成立。其二,由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所、中国科学院半导体研究所、广东省半导体光源产业协会、广东省半导体照明产业联合创新中心发起成立的“农业照明技术创新与应用战略联盟”于2015年3月27日在穗成立。目前,2个机构正在积极努力,在学术技术交流、政策制定、产品研发和推广应用方面发挥作用。


  但是,我国农业照明市场环境仍存在一些棘手的问题。(1)企业研发缓慢,不专注,缺乏拳头产品,难以培育龙头企业;(2)农业生产用户购买力欠缺,亟待国家或地方政府扶持政策支持;(3)产学研合作不足,研发链和产业链不健全,无法共同打造农业照明名优产品;(4)国家立项有待加强,强化生物光质生物学领域的研究工作,突破一些科学瓶颈,服务照明产品的研发;(5)需要打造具有辐射价值的大型农业照明示范工程,以增强业界人士的信心。


刘秘书长如何看待农业照明前景?农业照明要全面发展,需要得到哪些方面的支持?


  刘文科:不完全统计,涉及农业照明企业数量在200家以上,除传统光源外也陆续推出一些LED光源产品和灯具。总体而言,当前农业照明领域尚未出现知名度较高,产品过硬的大型企业,大部分企业处于培育阶段,需要国家和科研院所在政策和技术上给予支持。目前,在相关企业数量和规模上,农业照明特别是涉农的LED照明企业主要集中于华东地区和华南地区,华北地区和华中地区次之。


  农业照明发展前景广阔,不仅普及率将逐年提升,LED替代率也将提高,必将在保障农产品有效供给和保障食品安全方面发挥重大作用。首先,现代农业发展的需求和产业节能需要。现代设施农业发展必然要实现包括光在内所有环境要素的智能管控,节能控制;其次,家庭农场、规模化农场的发展必将需要现代化的照明技术装备;再次,农业照明装备价格降低将促进农业照明市场的繁荣;最后,国家利好政策引导。


  农业照明具有其本身特征、复杂性和规律,区别于传统照明。所以,涉足照明企业或LED企业需要与科研院所合作进行产品开发和示范工作,充分夯实产品研发科技基础,论证好产品可靠性能,做实示范应用效果,才能取信于用户。政府方,尤其是以农业或LED照明为产业支柱的地方政府,应给与农业照明充分关注,积极制定扶持政策,协助企业稳健起步,把产业做大做强。

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点击次数:  更新时间:2015/7/7 9:54:47  【打印此页】  【关闭