【智惠農(nóng)民】LED光照新技術(shù)，點亮水產(chǎn)養(yǎng)殖“新視界”

在魚類的生存和生長過程中，光照作為一類重要且不可或缺的生態(tài)因子，對其生理和行為過程都起著極為重要的作用[1]。

光環(huán)境是由光譜、光周期和光照強(qiáng)度這三要素組成的，這些要素對魚類的生長、代謝和免疫等方面都有著重要的調(diào)節(jié)作用。

隨著工業(yè)化養(yǎng)殖模式的發(fā)展，對光環(huán)境需求越來越精細(xì)化，針對不同的生物物種和生長階段，科學(xué)設(shè)置合理的光環(huán)境對于促進(jìn)其生長具有至關(guān)重要的作用。在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域，由于不同水生物物種對光的敏感度和光偏好各有不同，所以需要根據(jù)其光環(huán)境需求，進(jìn)行適宜的光照設(shè)置。例如，有些水產(chǎn)動物更適合紅光或藍(lán)光的光譜，且棲息環(huán)境的光環(huán)境不同，會影響到其視覺系統(tǒng)光敏度和偏好，不同生長階段對光的需求也會不同[2]。

目前在水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用較多的養(yǎng)殖方式包括池塘養(yǎng)殖、網(wǎng)箱養(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖。池塘養(yǎng)殖和網(wǎng)箱養(yǎng)殖多使用自然光源，光源控制難度較大，而在工廠化養(yǎng)殖中，仍多使用傳統(tǒng)的日光燈或熒光燈，這些傳統(tǒng)光源的耗電量大，容易出現(xiàn)燈泡壽命短暫的問題，并且棄置后所釋放的汞等有害物質(zhì)會對環(huán)境造成極大污染，亟須解決。

因此，在工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖中，選擇合適的人工光源，并根據(jù)不同的水產(chǎn)生物物種和生長階段進(jìn)行精準(zhǔn)的光譜光強(qiáng)和光周期的設(shè)置，將是未來水產(chǎn)養(yǎng)殖研究的重點，以提高生產(chǎn)效率和水產(chǎn)養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益，同時減少環(huán)境污染，實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。

傳統(tǒng)熒光燈VS LED光源 水產(chǎn)養(yǎng)殖哪家強(qiáng)？

傳統(tǒng)熒光燈長期以來是水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)中主要使用的人工光源之一，其購買和安裝成本低，但面臨著許多劣勢，如在潮濕環(huán)境下易出現(xiàn)壽命短暫的問題，不能進(jìn)行調(diào)光，可能導(dǎo)致魚類產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)。此外，熒光燈的丟棄也會對水源造成嚴(yán)重污染。

隨著光電技術(shù)的快速發(fā)展，發(fā)光二極管（LED）已成為第四代新興光源類型，其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用也越來越廣泛。水產(chǎn)養(yǎng)殖作為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)，工廠化養(yǎng)殖過程中采用LED燈進(jìn)行人工補(bǔ)光已經(jīng)成為一種重要的物理手段。相比于傳統(tǒng)光源，采用LED光源進(jìn)行人工補(bǔ)光可以更好地滿足不同種類水產(chǎn)生物生長的需求，通過對光顏色、亮度和持續(xù)時間的不同調(diào)控，可以促進(jìn)水生生物的正常生長與發(fā)育，增加生物體質(zhì)量和產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益[3]。

LED光源還具有對光環(huán)境精準(zhǔn)控制、使用壽命長和能源效率高等優(yōu)點，可作為一種環(huán)保、可持續(xù)的新型照明方式[4]。目前在國內(nèi)，養(yǎng)殖車間的光源燈具多是粗放式的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與普及，LED燈具作為水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中能夠顯著提高產(chǎn)量與效益，促進(jìn)魚類生產(chǎn)向高質(zhì)量、環(huán)保化發(fā)展、

LED在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的現(xiàn)狀

水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)是我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的重要支柱之一，當(dāng)前已成為現(xiàn)代化養(yǎng)殖業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展的前沿。在水產(chǎn)養(yǎng)殖的規(guī)范化和科學(xué)化管理中，采用LED燈具進(jìn)行人工補(bǔ)光是一種極為重要的物理手段[5]，也是實現(xiàn)養(yǎng)殖生產(chǎn)精準(zhǔn)化管理的一項重要舉措。隨著我國政府對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的傾斜，科學(xué)地使用LED燈具已成為實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的途徑之一。

針對企業(yè)生產(chǎn)車間和自然環(huán)境特征的差異，人工照明已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖中不可或缺的環(huán)節(jié)。光線和黑暗環(huán)境都對魚類的繁殖和生長發(fā)育產(chǎn)生不良影響，在實現(xiàn)生產(chǎn)目標(biāo)的同時，光環(huán)境也必須與一系列因素，如溫度、水質(zhì)和飼料等相匹配。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和人類對環(huán)保、高效魚類生產(chǎn)的不斷追求，利用LED燈光作為提高水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)效益的物理手段逐漸受到關(guān)注，并得以廣泛應(yīng)用。

當(dāng)下，LED在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中已有成功案例。大連海洋大學(xué)等高校、科研院所牽頭聯(lián)合成立的漁業(yè)與海洋專用LED燈具研發(fā)應(yīng)用工程技術(shù)中心，與福建漳州地區(qū)南美白對蝦養(yǎng)殖企業(yè)合作，通過為其定制化設(shè)計安裝智能養(yǎng)殖光照系統(tǒng)，成功實現(xiàn)對蝦產(chǎn)量提高15-20%，收益顯著增加。

LED光照技術(shù)對水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展、生產(chǎn)效益、成本、品質(zhì)和安全性，以及綠色發(fā)展等方面都有積極地影響。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，LED光照技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用前景將會更加廣闊。

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作者：張志博（大連海洋大學(xué)水產(chǎn)設(shè)施養(yǎng)殖與裝備工程研究中心研究生）

科學(xué)性審核：劉鷹（浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院博士生導(dǎo)師）、馬賀（大連海洋大學(xué)水產(chǎn)設(shè)施養(yǎng)殖與裝備工程研究中心講師、研究生導(dǎo)師）

策劃：劉雅丹 武玥彤

編輯：武玥彤