LED應用于組培育苗工廠的意義及其創(chuàng)新研究

組培育苗，是一項能獲得大量同源母本基因幼苗的生物技術(shù)，已經(jīng)形成了市場應用規(guī)模龐大的產(chǎn)業(yè)，廣泛應用于農(nóng)業(yè)和園藝生產(chǎn)、生態(tài)與經(jīng)濟林培育，是現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)的支柱之一。國外正在加大led在植物組培和工廠化組培育苗上的研究和應用推廣力度，這是因為植物組培及其工廠化育苗產(chǎn)業(yè)完全依賴于電光源，這為電光源提供了巨大的消費市場，LED將首先在該產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域獲得突破性應用。

1．植物組培及其育苗產(chǎn)業(yè)迫切需要高生物能效的新型LED光源

電光源是組培之必需，目前普遍使用傳統(tǒng)電光源。但傳統(tǒng)電光源的植物能效僅為0.5％，電能浪費極大，電費成本約占組培苗總成本的30%~40%。因此,高生物能效的新型LED光源的應用，必將引起植物組培產(chǎn)業(yè)的深刻變革，推動組培育苗產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大，并以此促進LED的應用規(guī)模不斷擴展。

2．LED光源在植物組培中具有顯著的節(jié)能效果和持久性消費市場

電光源是組培育苗的必需品和易耗品，所以LED組培專用光源具有廣闊持久的消費市場。我國是全球工廠化植物組培育苗的生產(chǎn)基地和出口基地，也是全球最大的組培苗消費市場。自20世紀90年代中期以來，中國大陸承接了全球工廠化組培育苗的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，現(xiàn)在這一產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移過程已經(jīng)完成。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計，截止2007年底，年產(chǎn)量大于1000萬株的組培企業(yè)，全國有300多家，植物組培的總面積在2000萬平方米以上，總產(chǎn)量大于30億株，產(chǎn)值200億元左右。組培每天的光照時間為16h/d，如果一年按300天的生產(chǎn)日、全國2000萬平方米的組培總面積計算，則由熒光燈引起的年耗電總量在1075億KW/h以上；采用LED后，其年耗電總量在518億KW/h左右，年節(jié)電總量在560億KW/h以上，節(jié)能效果顯著。

在“十一五”期間，南京農(nóng)業(yè)大學承擔了國家863高技術(shù)研究計劃“半導體照明工程”重大項目課題，通過實施“半導體照明光源在植物組培中的應用研究”（2006AA03A165）、國家自然科學基金項目“環(huán)境調(diào)控對無糖組培植物生長發(fā)育和光合特性的影響機理”（30800764）和江蘇省自然科學基金課題“組培苗規(guī)?；庇奈h(huán)境優(yōu)化調(diào)控模型研究”（BK2004107）等課題研究，已經(jīng)掌握了LED在植物組培育苗中的應用原理和關(guān)鍵技術(shù)，奠定了應用技術(shù)基礎，3種組培專用光源樣品已經(jīng)研制出來，為進一步的推廣應用做好了原理和技術(shù)儲備。目前急需要做的工作就是要將成果應用到植物組培工廠及其整個產(chǎn)業(yè)，用LED專用組培光源裝備1~2個組培育苗企業(yè)，形成具有顯示度的應用示范，既可用于推廣性的示范，又可供專家、領(lǐng)導考察和指導，為完全市場化奠定發(fā)展的基礎。