出口草莓培育技术探究论文

摘要：大浦乡村农业科技示范园拥有丰富的植物资源、农业科技资源、农耕文化资源和自然灾害体验资源，可依托不同场景和资源特点开展自然导赏、科普讲座、科学实验、科学体验、标本制作和科学艺术等不同形式的研学活动。该文以大浦乡村为例，对其开展特色研究活动进行了探索，提出了构建基于农业科技示范园研学旅行模式，体现农业科技主题同时注意与中小学课程相衔接。以下是小编精心整理的《出口草莓培育技术探究论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

出口草莓培育技术探究论文 篇1：

我国水果出口的现状、问题及对策分析

摘 要：我国一直以来都是全球最大的水果生产国、水果进口国以及水果出口国之一。但是由于国内众多水果生产出口企业多年来的分散化经营，难以形成规模优势，导致有竞争力的水果品牌缺失，外加对于传统的农产品行业的科技化投入有所忽略、水果出口配套的储存和物流服务不足以及我国出口经贸环境恶化等问题日益突出，使我国的水果出口面临困境。针对当下所处困境，特以我国产量前三的水果：苹果、梨和桃（包括油桃）为例，从水果的出口现状出发，以期较为全面地从产业内部竞争、生产过程、生产后续以及外部环境几个角度综合分析当下水果出口所面临的突出问题，并针对问题提出相应的对策建议。

关键词：水果产业;苹果;梨;桃;出口贸易;对策分析

无论从水果的培育种植历史还是从水果的种类、产量以及其他各方面，我国都是世界当之无愧的“水果大国”，但是我国却一直都不属于真正意义上的“水果强国”。近十几年来，我国的水果产业虽然在出口的贸易总量上总体呈现不断上升的趋势，但是在此过程中，总量上升趋势放缓，整体产业发展质量下降，其中所暴露出的一些具体的问题也不容忽视。因此，本文以苹果、梨和桃（包括油桃）为例，从水果出口的现状出发，综合分析当下我国水果出口所面临的突出问题，探究我国水果出口问题相应的解决办法不仅有利于提升我国水果产品的国际竞争力，而且有利于促进我国农产品贸易的健康发展。
一、 中国水果出口的现状

（一）出口规模

我国作为全球水果大国之一，近年来的水果出口规模无论是从出口量还是从出口额来说，总体上都是呈现出不断增加的趋势。来自联合国商品贸易统计数据库的数据显示，苹果、梨和桃（包括油桃）三种水果的出口额和出口量在2013-2017年这五年内都有较大幅度的增长。2017年，三种水果的出口总额达到21.37亿美元，出口总量更是达到194.35万吨，出口总额和出口总量分表较2013年增长了48.8%和37.52%。从三种水果各自的情况来看，2017年苹果的出口总额和出口总量较2013年分别增长了41.07%和33.55%;2017年梨的出口总额和出口总量较2013年分别增长了50.15%和36.22%;2017年桃（包括油桃）的出口总额和出口总量较2013年分别增长了223.57%和157.26%（见表1）。

因此，虽然在个别年份，不同种类的水果产品出口有所波动，但是从所有水果出口的总体以及从单个类别水果出口的角度来看，我国的水果产业出口规模都呈现不断增加的趋势。

（二）出口流向

来自联合国商品贸易统计数据库的数据显示，我国苹果出口的主要流向为：越南、泰国、菲律宾、印度尼西亚和印度等东南亚国家;梨出口的主要国家和地区为：印度尼西亚、越南、泰国、中国香港和马来西亚等东南亚国家和我国的香港地区;桃（包括油桃）出口的主要流向为：哈萨克斯坦、越南和俄罗斯等国家和地区。经数据计算发现，2017年，在我国水果产品对外出口流入众多国家中，苹果对外出口额排名前五的国家出口额之和占我国苹果总出口额的比例高达51.43%;梨对外出口额排名前五的国家和地区出口额之和占我国梨总出口额的比例高达71.48%;桃（包括油桃）出口额排名前三的国家出口额之和占我国桃（包括油桃）总出口额的比例高达90.09%。

由此可见，我国苹果、梨和桃（包括油桃）产品的出口流向相对比较固定且集中，这样的出口流向形势一方面有利于我国水果产业的对于出口形势的判断，也有利于我国有针对性地、较为集中地开展相关国家和地区的交流沟通与国际合作;另一方面也反映了我国水果出口对出口流向占比较大的国家的贸易依赖程度过高。当下的国际贸易形势复杂，贸易保护主义抬头，地缘政治关系复杂，这样的出口依赖也蕴藏着巨大的贸易风险。
二、 我国水果出口存在的问题

（一）分散化经营，难以形成规模优势

我国水果出口企业数量众多，但是多以中小型企业为主，多集中于水果产地，单个企业的经济实力有限，且不具备规模优势，生产成本高于生产规模大的企业，出口企业的市场竞争能力不足，从而容易导致企业在激烈的國际竞争中难以生存。据中国果品网数据显示，即使是在我国众多水果品牌排名中相对靠前的水果企业相较于水果产业更为发达的国家中对应的水果企业均为规模较小的企业。

（二）缺少具有国际竞争力的水果品牌

我国水果出口企业数量众多，分散化的经营模式，也导致我国水果出口的品牌价值不够明显。数据显示，出口企业的数量在近几年仍然呈现不断上升的趋势，单以苹果产业为例，2017年出口公司数量就达到了826家。水果出口企业品牌价值不明显，就会导致国内的出口企业之间的竞争更加激烈。国内的出口厂商之间常常以“价格战”的方式争取客户订单，导致出口企业利润普遍下降，进一步影响水果产品再生产的质量，导致了产品在国际市场的竞争力下降，陷入恶性循环之中，更加难以形成有竞争力的水果出口品牌。

（三）科技不足，效率、成本、质量落后

随着科学技术的不断进步与发展，我国的水果单位产量虽然在不断地提高，但是相较于世界发达国家，我国的水果单位面积产量仍然处于相对落后的状态。以桃（包括油桃）为例，我国是桃栽培历史最久的国家，也是全球桃生产第一大国。2014年我国桃的平均单位面积（每公顷）产出为17.1吨，而位于世界第二、第三的世界桃生产大国西班牙和意大利的单位面积产出分别为：18.3吨和18.5吨。因此可见，我国的水果生产大多仍采用相对比较粗放的生产方式进行的，依靠种植面积的提高来增加水果的总产出，而且在此种生产方式下，一味追求产量，忽视科技的研发投入，大量使用农药和化肥，从而可能造成对于土壤和环境等方面不可逆的影响。

此外，由于科技投入以及应用的不足，也会导致生产各环节效率的下降，生产质量的下降，生产成本的上升，从而使得企业竞争力下降;另外，科技投入与应用也决定着对于产品新品种的开发和选育，应地制宜，根据我国的自然环境调节选育合适的水果品种对于提高我国水果产业发展同样具有重要的意义。

（四）水果出口的配套储存与物流等后续服务有待提高

由于水果产品的自身特殊性，难以久存，易变质、易腐易烂，然而对于水果产品质量衡量的重要标准之一就是产品是否新鲜。以梨为例，梨的保质期通常只有几天，有些品种甚至只有一两天，然而梨的主要出口国大多位于东南亚地区，且这些地区常年温度较高，使得梨产品的质量更加难以保证。因此，水果产品的后续储存和物流能力对于保证水果产品的质量，保证我国水果产品的国际竞争力具有至关重要的意义。

（五）国际经贸环境的不断变化

由于国际形势以及国际经贸环境的不断变化，也使得我国水果出口存在巨大的风险与不确定性。国际环境的不断变化包括：遭遇非关税措施，如2000年以来，欧盟已经多次对中国出口的水果采取非关税措施，包括：2003年末，欧盟对中国柑橘实施进口配额;2006年，欧盟对中国冷冻草莓加征反倾销税等;遭遇技术性贸易壁垒限制，例如卫生质量安全是目前国际市场技术性贸易壁垒经常采用的手段，包括：执行新的农药残留标准、增加新标准检测项目、大幅度提高检测标准、制订苛刻的卫生检疫要求等，具体像“欧盟农药重新登记法令”，要求对农药的种类进行重新登记，并且可能扩大农药的种类范围等行为措施，都对于我国的农产品出口起到了一定的阻碍与遏制。

此外，由于水果出口产业相对来说属于对价格变动比较敏感的产业，国际形势不断变化所导致的汇率的不正常变动也加剧了水果出口产业的波动与风险。
三、 改善水果出口现状的对策建议

上文分别从我国水果出口产业的内部环境、生产过程、生产后续以及外部环境几个方面综合分析了我国水果出口所面临的主要问题。上述问题之间的关系也并不是相互独立的，有些问题之间是相互渗透，相互影响的，如科技投入可以带动后续配套服务的提升、国际环境的变化也可能导致科技应用的推广等。因此，综合上述所有问题，本文提出如下的政策建议：

（一）科学规划布局，发展农村合作组织，打造品牌价值

对于我国的水果出口企业数量众多，且多以分散化经营的中小型企业为主这一问题，首先，国家管理部门可以从宏观的角度做好地区、产品结构、出口结构等方面的科学规划，使优势地区、优势产品、优势企业得以突出，并且大力扶持其成长壮大;对于规模较小，竞争力不足的企业可以采取联合或者合并等其他方式共同发展;其次，发展农村合作组织，提高果农之间的组织化程度，加强内部之间的技术和市场等方面的信息交流，积极发挥农村合作组织的正向作用，使中小企业的发展得以联合，使个体企业之间不再孤立分割，使他们之间的利益得以共享，从而达到互惠互利，而不是一味通过“价格战”来内部消耗。通过宏观的科学规划布局以及农村合作组织发展的联合带动，可以使相关企业具备规模优势，从而打造具有国际竞争力和国际影响力的中国水果产品品牌。

（二）加大人力、科技投入，推动科技应用

首先，加大对于水果产业人力资本的投入，加大对于果农的知识技能培训，切实提高一线果农的素质。果农是一切生产过程的直接参与者与执行者，提高果农的整体素质，对于提高水果生产效率，降低生产成本、提升产品质量都具有十分重要的意义，只有既懂技术又实践讲诚信的高素质果农才能使得我国的水果产业发展得以进一步推动。

其次，加大对于水果产业的科技投入支出。转变当下相对比较粗放的生产方式，开发选育更适合我国种植新水果产品种类，在各个生产阶段不断提高生产效率，降低劳动成本等各个方面都需要科学技术的不断创新突破，因此，只有加大科技研发投入，推动科学技术发展，才能使得我国水果产业的更上一层楼，不断缩小与发达水果产业国家的差距，甚至超过水果产业发达的国家，使我国真正意义上实现从“水果大国”向“水果强国”转变。

此外，大力推动科学技术在水果产业的应用。“科学技术是第一生产力”，在加大自身产业科技研发的同时，积极推动相关科学技术在水果产业的应用也具有十分重要的意义。对于其他产业的技术溢出，水果产业要保持专业敏感性，積极采纳吸取，并且不断将科学技术向水果产业转换，与水果产业结合，并且应用到实际的生产过程中，从而高效全方位地提升水果产业发展层次。

最后，加大人力资本投入，加大科学技术研发以及推动技术应用三者应该是有机结合，密不可分的。人力资本的投入有利于科技的研发以及科技的应用，同时，科技的研发与应用也离不开人才的支撑，应该将三者充分结合，协同推进。

（三）完善出口物流体系

随着电子商务在我国的迅速崛起与发展，快递物流行业也随之日益发展成熟。对于我国的水果产业，应紧抓我国电子商务以及快递物流行业当下发展的机遇，设置专业化的水果物流服务，例如可以将物流点直接设置在水果产品产地，对于水果产业的快递员进行专业化的培训，使其掌握对于水果成熟度以及水果保鲜以及包装、运输的技术知识，以提高物流效率，保证物流质量;开辟建立新的物流市场，如基于东南亚是我国水果产业的出口较大的流向之一且东南亚的快递市场尚未完全成熟建立，我国的快递物流企业便可以抢占先机，开辟其物流市场，抢占先机，为我国大量的水果出口至东南亚以及配送奠定基础。

（四）制定标准化的产品流程

对于水果的选育、种植以及采摘等各个生产阶段，都制定相应的标准，确保水果产品的每一个生产环节都达到一定的质量要求，一方面有利于全面提升产品的质量，达到产品的质量标准;另一方面也有利于对于生产环节以及产品在流通中所出现的问题进行监控，以便及时地发现问题以及追溯问题来源从而快速地予以解决，从而全面提高我国水果产品的竞争力。

对于产品标准化以及生产流程标准化，应确保产品的质量以及产品问题的可追溯，达到进口国标准以及国际标准在一定程度上降低发达国家所设置的技术性贸易壁垒对我国水果出口的阻碍与遏制。

（五）加强国际合作，降低贸易摩擦

面对欧洲等发达国家的反倾销措施以及技术性贸易壁垒限制，在提升我国出口水果产品质量的基础之上，国家应该推动我国水果产业的质量检验等各方面的标准与进口国以及国际标准进行接轨;同时推动相关的国际合作组织的建立，加强国际合作，有效地形成国家政府层面关于水果进出口的协调机制，为国际市场的准入标准提供政策建议、技术支持，促进国际市场标准的规范化，并积极遵守相应的规则制度，维护国际市场的秩序。

在面对确实难以进入的市场，应果断调整目标，将目标市场转向东南亚以及“一带一路”沿线国家等新兴市场，积极开拓新兴市场，与其建立长期紧密、稳定友好的双边贸易关系，实现互利共赢。充分利用“一带一路”发展战略平台，搭乘“一带一路”发展便车，通过深入的市场调研，加强文化交流，了解新兴国家的水果产品需求，出口符合当地风俗特点的水果产品，还可以通过国际间的水果展览会以及国际交流会等方式，让他国购买商和消费者更加了解我国的水果产品，将我国的水果产品更多地出口到中西亚以及中东欧等地区。

此外，保持我国经济的健康稳定发展，稳定国内国外的金融市场，使人民币的兑换比例处于一个相对于稳定的状态，为水果的出口提供良好的金融环境。
参考文献：

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[3]金睦皓，毛双，刘鹏凌.我国桃产业出口贸易的现状分析及应对策略[J/OL].江苏农业科学：1-5[2019-07-05].https：//doi.org/10.15889/j.issn.1002-1302.2019.12. 075.

[4]董明.中國苹果出口贸易的影响因素研究[J].中国商贸，2014（31）：121-122.

[5]纪琤琤，陈晓明.中国对一带一路沿线国家水果出口：现状、问题及对策[J].林业经济，2018，（10）：71-76.

[6]王晨. “一带一路”倡议下中国与中亚农产品贸易影响因素与潜力研究[D].浙江农林大学，2019.

[7]张复宏. 中国水果出口的贸易演进及优化策略研究[D].山东农业大学，2013.

[8]杨清.我国快递企业开辟东南亚市场的现状与反思[J].对外经贸实务，2019（5）：53-56.

作者：颜栋勇

出口草莓培育技术探究论文 篇2：

农业科技示范园开展特色研学活动的探索与思考

摘 要：大浦乡村农业科技示范园拥有丰富的植物资源、农业科技资源、农耕文化资源和自然灾害体验资源，可依托不同场景和资源特点开展自然导赏、科普讲座、科学实验、科学体验、标本制作和科学艺术等不同形式的研学活动。该文以大浦乡村为例，对其开展特色研究活动进行了探索，提出了构建基于农业科技示范园研学旅行模式，体现农业科技主题同时注意与中小学课程相衔接。

关键词：农业科技示范园;研学旅行;活动形式;大浦乡村

研学旅行具有综合实践活动课程的自主性、开放性、探究性和实践性等基本特征，体现了综合实践活动课程的理念[1]。中小学研学旅行是让青少年在情景化的场景中，将理论知识与实践体验进行有效衔接的方式，不仅是“读万卷书”与“行万里路”的有效结合，更是拓宽视野、丰富知识、提高素养、提升格局的有效途径。[2]

大浦乡村位于芜湖市城南，距市区15km，紧邻205国道（G50高速芜湖南出口左转9公里处），是以生态农业和现代农业产业化为基地，以旅游观光、乡村体验、田园度假为提升、以科普教育体验为重心的国家级农业旅游示范区以及安徽省教育厅公布省级研学旅行实践基地、营地。大浦乡村作为安徽省研学旅行实践基地，具有良好的情景空间和资源优势，可以让中小学生在自然中学习科学，真正做到旅行与研学的完美结合。

1 大浦乡村开展研学旅行的资源优势

1.1 植物资源 大浦乡村拥有科普植物园、南瓜探秘、葫芦神宫、郁金香园、薰衣草园，其中植物园建设面积5000n2，分无土栽培区、热带沙漠区、热带雨林区，拥有近千种植物，植物资源十分丰富。

1.2 农业科技资源 植物驯化中心，是大浦高科技观光农业的代表性园区之一，主要是利用植物的基因组培制成幼苗，实行工厂化种植，植物的整个生长过程无需种子和土壤。目前培育的品种有蝴蝶兰、石斛、樱桃、草莓等。

1.3 农耕文化资源 农博园总面积达6000m2，园内共有14大景点，有表现中国农业起源与发展的农耕文化墙，有着号称“天下第一帘”的锦屏藤长廊，园内的爱心玫瑰园和百爱墙还承载着对生活中美好爱情的期望。

1.4 自然灾害体验资源 该体验基地首创中国以自然灾害为主题的旅游景观，并且是中国最早建成、且规模最大的以农业自然灾害为主题的教育体验基地。其中“海啸馆”是体验基地的主体内容之一， 同时，该场馆还以高科技手段，模拟和展示各种农业自然灾害场景。

2 基于大浦乡村旅游资源开展研学活动形式的探索

2.1 自然导赏 通过定点观察，带领自然导赏活动，引导学生走近自然、体验自然、了解自然，进而喜欢自然、珍惜自然，提高学生的环境意识，让更多人一起来关爱保护自然环境。如：走进科普植物园 ，听研学导师现场定点授课。研学导师从科普植物园特色植物出发，有趣地解说各种植物的识别特征、环境特点、文化内涵及生产生活中应用价值。引导学生通过视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉等综合体验的基础， 科学认知植物的价值。

2.2 科普讲座 通过讲座的形式，以通俗易懂的方式、让学生接受自然科学和社会科学知识、推广科学技术的应用、倡导科学方法、傳播科学思想、弘扬科学技术的科学普及活动。

2.3 科学体验 在大浦“海啸馆”，学生会在“海啸”体验中受到教育，在教育中体验神奇震撼的海啸冲击，并享受海洋世界带来的无穷乐趣。同时，该场馆还以高科技手段，模拟和展示各种农业自然灾害场景，如龙卷风、洪涝灾害、雪灾、地震灾害、蝗灾等等。通过体验认识自然灾害及其农业自然灾害的对人类的影响。

2.4 标本制作 植物标本包含着1个物种的大量信息，诸如形态特征、地理分布、生态环境和物候期等，是植物分类和植物区系研究必不可少的科学依据，也是植物资源调查，开发利用和保护的重要资料。大浦植物资源丰富，可开展腊叶标本的制作活动。采集植物、压制和干燥、整形：对采到的标本根据有代表性、面积要小的原则作适当的修理和整枝，剪去多余密迭的枝叶，以免遮盖花果，影响观察;整形、修饰过的标本要及时挂上小标签，植物标本烘干后，还需要取出标本并装订上台纸。

2.5 科学艺术 利用干花等植物标本，制作一幅集艺术性、学术性与原生态于一身的独特标本画。利用各种色彩和形状的叶子，动手制作一幅属于自己的叶子画。

3 依托大浦乡村开展特色研学活动的思考

3.1 构建基于农业科技示范园研学旅行模式 以研学旅行基地为依托，采用“基地+研学点”的研学模式是行之有效的[3]。依托农业科技示范园的资源优势，研发与中小学课程相衔接的研学课程，有序配套研学旅行所需的基础设施，规范研学活动实施流程，调动园区内可利用资源，合理有效培训研学导师并落地实施，从而构建基于农业科技示范园研学旅行模式。

3.2 大浦乡村研学活动要体现农业科技主题 研学旅行不是简单的学习+旅游，而是把一个主题的学习活动在旅游过程中由始至终的体现出来。大浦乡村研学活动要充分结合场景特色，研学活动的路线要体现农业科技主题。以明确的主题串联一系列科学教育内容，形成主题鲜明的研学活动。

3.3 大浦乡村研学旅行与中小学课程有效衔接 各中小学要结合当地实际，把研学旅行纳入学校教育教学计划，与综合实践活动课程统筹考虑，促进研学旅行和学校课程有机融合。大浦乡村丰富的植物资源、农业科技资源适合开展研学旅行与生物科学相结合实践活动。设计生物科学研学活动方案，既能丰富学生的的学习体验，又能培养学生学习生物学的兴趣。大浦乡村自然灾害体验资源适合开展研学旅行，与地理学科相结合研学活动。

参考文献

[1]丁运超.研学旅行：一门新的综合实践活动课程[J].中国德育.2014（9）：12-14.

[2]曹承娥.小猕猴桃大学问——中国科学院武汉植物园研学旅行案例[J].中国科技教育.2019（11）：21-23.

[3]钟晓鹏.研学旅行市场运行模式探析——以安徽省为例[J].湖北理工学院学报：人文社会科学版.2018（4）：78-82.

[4]沈旎.让研学旅行玩出名堂来——谈研学旅行课程项目的开发与实施[J].今日教育.2017（9）：28-31.

（责编：王慧晴）

作者：韦宏军 陈勇 张淑英

出口草莓培育技术探究论文 篇3：

LED光调控技术在设施农业中的应用研究进展

【摘要】设施农业是一个集智能化、自动化等多学科领域的环境可控农业，其中人工光能耗占了相当大的比重，减少能耗是实现设施农业节能的重要研究课题。本文以设施农业中LED的应用为主要研究对象，分别从设施农业光环境调控的必要性、LED光环境调控技术在设施农业中的应用及其复杂性、LED在设施农业应用的展望等方面进行阐述，为进一步的研究提供理论依据。

前言

以设施蔬菜为主体的中国设施农业在扭转蔬菜长期供应不足，实现自给自足，并成为世界蔬菜出口大国中发挥了关键作用[1]。设施农业是一种现代化的可控农业，又称环境调控农业，是高投入、高产出、高能耗的行业，可以减轻或防止露地生产条件下灾害性气候和不利环境条件对农业生产的危害[2]。设施内的环境调控技术呈自动化、智能化、管理现代化等特点，是现代农业的主要生产形式之一[3]。

光是影响植物生长发育和功能性化学物质积累的最重要环境因素之一，光不仅能够作为一种能量源参与植物的光合作用过程，也能作为一种信号源调节植物自身的生长、分化和代谢[4]。当农业生产从天然不可控的自然环境移到人工可控的室内设施环境后，可控因素大大增加，从而延伸了对传统设施农业中光环境维度的一般定义，即由原来所认识的3个维度（光强、光质、光周期），扩展到光的7个维度特性[5]（光强、光质、光照模式、均匀性、方向性、偏振性和相干性）。这些维度特性不仅丰富了人工控制植物生长发育的途径，而且对于深入探究不同维度或多种途径的综合效益具有重要的指导意义。

设施农业光调控的必要性

从世界范围来看，早在20世纪20年代，发达国家就开始发展绿色农产品。在随后近100年的时间里，现代农业获得了突破性的进展。在石油农业时代，化肥、农药的大量施用，导致农产品过剩，也带来了农业生态环境的破坏和农产品的污染问题。以生菜为例，在长期的消费过程中，人们对生菜品质和口味等要求逐渐提高，但传统栽培与生产方式很难满足广大消费者的需求，生产商转而使用如植物生长调节剂和微量元素等化学方式，以求能够在短期内促进生菜的生长发育及功能性化学物质的快速积累。然而大量施用化肥和农药，使土壤中原本的营养素浓度及营养元素的比例因化肥的施用和生菜的选择性

吸收而逐渐偏离正常值，并随着栽培时间的增加而逐步加剧，导致土壤肥力严重下降，生菜栽培效益逐年递减。更为严重的是，在多茬种植后土壤中积累了大量的生菜根系分泌物，这些分泌物经过一系列化学反应转化成对土壤和生菜有害的自毒物质，从而造成了生菜的连作障碍[1]。

用光照的方式促进植物生长和有效物质积累与传统的转基因、杂交和施用化肥等方法有着本质的区别[5]。它通过对外部条件的控制，利用各种不同光谱成分的组合和光强调控技术来促进植物的生长，从而达到增产增收、增质增效的作用。同时，在不同的生长阶段使用不同光波谱段的组合，还可以对植物的生长和功能性化学物质的积累进行对症配光，并将这些配光方案组合起来对植物进行照射，从而生产出产量佳、口味好、营养高的作物。因此，光调控技术对于减少化肥、农药和生长调节剂等的使用，生产出品质好、产量高的作物具有独特的效果。

此外，受气候变化影响，严重的干旱、洪涝等自然灾害频繁发生，近几年由于大规模引入化工及其他重污染型企业使高纬度以及其他许多地区（如中国北方地区）的空气污染指数持续攀升，使得自然光照条件（光照强度、光质、光照时间）欠缺现象严重，制约作物的生长发育及其品质的提高和优质高效的生产。因此，研发安全环保、经济有效的补光技术是当今设施农业生产的重要课题。植物的光环境调控是对植物的生长和发育过程进行光环境调控的一种物理手段，生态安全，环境负效应少[6]。设施农业作为一种环境可控的农业生产方式，为克服上述设施农业生产中的弱光寡照等光环境问题，发展光环境调控及LED照明技术是其内在要求，更是客观需求。

LED及其相关应用

光源是发展设施农业光调控技术不可或缺的主要部分。长期以来，在农业照明领域内常用的人工光源主要有高压钠灯、荧光灯、金属卤化物光源等，这些光源均存在光效低、能耗高、寿命短等弊端[7]。发光二极管（light-emitting diode，LED）是一种能够直接将电能转化为光能的固态（Solid-state）半导体发光器件。由于兼具光、电、热等多种优良特性（高光效、低功耗、低发热等）及结构方面的优势（如体积小、重量轻、安全性高等），使之在各种应用中逐步取代传统光源的地位，具有广泛的应用前景[7-9]。近年来，随着LED技术的不断成熟及制造成本的日益降低，LED逐渐被广泛应用于各领域，如背光、通信、装饰、城市夜景布控等。更为重要的是，在非视觉照明的领域（如医疗、植物照明等）LED的运用范围也不断扩大，其优越性得到更为充分的体现[1]。

目前，LED在设施农业领域的应用研究已经引起全世界的广泛关注，具有广阔的应用前景。除了将LED运用于温室补光，在种苗繁育与苗菜栽培等方面，LED也發挥着重要的作用。同时在植物组织培养领域，采用LED作为供给光源，调控组培植物生长的光环境，不仅有利于植物生长发育和形态建成，同时能够大大降低耗损，节约成本，并加快培育过程[10]。总之，LED光源被认为是现代农业照明的理想光源，半导体照明必将逐步替代传统光源而被广泛运用到设施农业生产的各个领域。

LED照明在设施农业中的

应用现状及其复杂性

LED的出现在很大程度上弥补了传统光源在设施农业生产中的不足，比如无法实时调控其光强和光质成分等。LED在设施农业中的应用领域多样，各领域生物形态多样，光环境需求差别迥异。总结起来，LED在设施农业光环境调控中的应用领域主要有以下几个方面。

LED在温室补光中的研究

自然界中，太阳的光照度随地理位置、海拔高度、四季变化和时间的不同而变化。温室内的光照度除与上述因素有关外，还与温室结构、管理措施及材料的透光性能等密切相关[11]。由于受温室方位、覆盖材料的特性及其洁净程度等多种因素的影响，温室内的光环境较露地有很大差异，尤其在寒冷的冬季、早春季节或阴雪天，太阳高度角低，日照时间短，温室内光照度往往不能满足作物生长的光需求。人工补光成为众多可控环境温室管理的必然选择。

温室内光环境调节主要包括光辐射量、光照时长和光质的调节[12]。近年来，随着技术的不断进步和工艺水平的不断提高，新型节能LED光源也引起了广泛关注。常用的LED温室补光光源主要有2种形式，一种是垂直照射的点式光源，另一种是穿插于植株之间进行侧面照射的带式光源[11]。将LED作为温室补光光源，不仅可以根据气候条件、作物类型以及作物生长不同阶段，调整LED补光的光强、光质和光照时间。同时因其结构简单、便于安装、高度可调等优点使其在温室补光中的优势日益凸显，且逐步发展成为温室植物补光照明的主流技术。

目前，已有的研究结果大多显示，对温室内的作物进行LED补光处理能够在不同程度上影响植物的生长发育过程。比如Jamal和Shandiz[13]对温室番茄进行LED光照处理后发现，在LED红光处理或者LED红蓝混合光处理下的植株茎粗更大。而在单一蓝光照射下，植株高度会降低，且脯氨酸含最高。同时，不同LED光质对番茄生长的影响具有品种特异性，对不同品种其作用程度也不同。总而言之，LED照明技术的不断进步正引领温室补光照明进入一个更节能、更可控的时代，也势必会在未来设施农业生产中扮演一个不可或缺的角色。

LED在种苗繁育中的研究

LED在种苗繁育领域的应用研究主要包括植物组织培养、扦插和嫁接苗的光照、种苗的生长发育研究等。利用LED光源对种苗繁育进行研究，对于保护和利用种质资源、培育种苗、提高种苗品质和产量具有重要意义。

在植物组织培养中，光环境的调控策略对植物的光合作用及其形态建成具有重要作用。因此在组培苗培养过程采用LED作为供给光源，并对其光照强度和光质配比进行调控，不仅能够促进组培植株的生长发育和形态建成，还能缩短培养周期、提高组培苗质量。多年来，国内外学者围绕LED光源在植物组培苗的生长发育、形态和器官分化等应用领域进行了不懈的探索，取得了重要的进展。总结起来，主要包括以下3个方面：①不同LED单色光对组培苗的影响及作用机理；②LED紅蓝混合光对组培植株生长发育的影响；③不同LED光质组合优化参数对组培苗的生物效应。具体而言，Duong等[14]在单质红光LED的研究中发现，草莓组培苗茎明显伸长，但叶绿素含量却有所降低。而在LED光质对马蹄莲组培苗兼养条件下生长效果的影响研究中发现，未经LED照射处理的干质量和生长速率差异不显著，但添加蓝光LED后对组培苗的株高和叶绿素含量有显著的正效应[15]。不同植物对光质配比的敏感性不同，表现出不同的适应性。闻永慧等[16]研究了LED不同光质对白芨生长及其可溶性糖含量的影响，发现红蓝光比例调整为1：1有利于白芨组培苗可溶性糖的积累；而经移栽后的白掌组培苗在80%红光LED+20%蓝光LED处理下生长状况最好[17]。Jao和Fang[18]同样指出，45%红光LED+55%蓝光LED的处理对于马铃薯组培苗的生长效应是最适宜的。

随着社会的发展，LED的光谱可调控性、技术的不断创新和成熟以及使用量的日益增加（因而价格的日益降低），使它成为植物组织培养中的优选光源。如何将LED更好地运用于植物组织培养中，需要投入更多的关注和研究。比如，在选择适合植物生长的LED光源时，需要综合考虑研究对象的特殊性和LED的特性，充分考虑不同植物对不同LED光质的需求，合理地选用LED光源。同时，应结合环境调控等多个因素的耦合效应，如不同温度梯度、CO2浓度等，使LED光源在植物组织培养中的应用研究得以更加深入和系统，为LED光源在植物组培工厂化生产领域提供有参考价值的依据和可行性参数。

LED在苗菜栽培中的研究

LED光源的研发为人工光型植物工厂的发展提供了契机。国内外有关单一或组合的LED光质对不同蔬菜品种进行调控的主要作物包括生菜、芽苗菜和甜菜等，并取得了喜人成就。研究表明，光质能够影响生菜的生长及其体内功能性化学物质的积累。如Johkan等[19]利用蓝光、红光、红蓝光混合等不同光质的LED灯及荧光灯来照射红叶生菜植株。经不同光质与光强的配比处理17天后发现，荧光灯培养下的生菜体内的多酚含量和总抗氧化能力显著低于在蓝色LED光照处理下的植株。该试验表明在蓝光下培育幼苗对于促进种植后的生菜植株多酚含量的积累是有帮助的。Goto[20]研究了红叶生菜在相同光合有效量子辐射下，通过使用红光LED和蓝光LED来研究二者对红叶生菜花青素积累的作用，试验结果表明，花青素的浓度随着蓝光比重的增加而增加，说明蓝光照射能够有效促进红叶生菜功能性化学物质的合成。黄枝等[21]就不同LED复合光质对瓠瓜幼苗生长及生理生化指标的影响做了深入研究，他们用4个不同LED复合光质（7R0G3B，6R2G2B，3R0G7B，2R2G6B）与对照白光对瓠瓜幼苗进行照射处理。结果表明，可以采用红绿蓝比例为6：2：2的LED复合光作为瓠瓜生长的最适光源。

LED在应用于设施农业蔬菜栽培的光电子农业调控中具有无可比拟的优越性，被认为是在蔬菜设施栽培中有广阔应用前途的人工光源。中国学者率先开展了LED光源在芽苗菜生产中应用的研究，取得了针对不同种类芽苗菜的光环境参数，LED光源在该领域的推广奠定了基础。今后，深入探究不同光环境因子的协同作用、光环境参数的优化、植物光形态建成的机理，以及光环境与其他环境因素对植物生长发育的交互影响等问题，不仅是光生物学理论研究的热点，还能为设施农业蔬菜生产的光环境调控技术的发展提供科学依据。

LED在食用菌生产中的研究

食用菌口感鲜美，营养丰富，深受广大消费者喜爱。食用菌工厂化生产是指利用工业技术对设施环境要素（如光照、温湿度等）进行自动化控制，并进行高效率的机械化、自动化作业，实现食用菌的规模化、集约化、智能化、标准化、周年化生产[22]。常见的食用菌工厂化生产的品种如金针菇、杏鲍菇、蟹味菇等，均需要一定的光照才能够正常出菇。

光对食用菌的影响涉及菌丝体和子实体两个阶段，适宜的光照条件才能促进食用菌的优质高产，实现工厂化的高效生产。然而，不同品种的食用菌对不同的光谱成分和光强的反应不同，且不同的生长阶段对光强和光质的要求也有差异。据报道，LED蓝光有利于灵芝、黑木耳菌丝体的生长[23-24]，蟹味菇子实体的生长，并且在LED蓝光照射下的产量最高[25]；LED红光有利于绣球菌和平菇菌丝的生长[26-27]，且为杏鲍菇子实体原基形成和发育阶段的最适光质[28]；黄光对绣球菌原基形成有较强的诱导作用，且出菇同步性好[26]。此外，在有关不同光质LED光源对工厂化金针菇菌株生长的影响研究中发现，在金针菇催蕾育菇阶段，黄光比蓝光、白光对菇柄具有更好的促进伸长作用[29]。其他研究同样表明，不同波段的光谱对食用菌生长的影响不同[30]。有关不同光强对食用菌的影响最早涉及食用菌菌丝生长、出菇、产量等形态特征及色泽方面的研究。田雪梅等[31]研究了不同光质光量对樟芝菌丝体生长的影响，认为是在菌丝体生长过程给予适当的光照能够促进其生长。李玉等[30]同样指出不同食用菌对光照需求差异不同。相关研究表明，强光下（4000 lx）培养的平菇菌丝受到强烈的抑制[32]，而金针菇白色品系在抑制阶段的不同时期采用光照对菌盖的形成效果不同[33]。

迄今，有关食用菌光生物学领域的研究进展缓慢，基本处于停滞状态，且鲜有报道[22]。随着食用菌工厂化栽培的发展，对智能化的环境控制要求越来越高，有关LED对食用菌菌丝生长与转化代谢方面的促进作用仍有待更为深入的研究，以确定最佳光环境参数，研发专用的灯具和布控方式等。此外，制定适于食用菌光环境控制策略、光照模式及相应的光调控实现方法，探索不同光环境下食用菌工厂化生产的品质和产量综合效益，特别是药用食用菌的营养保健价值响应机制仍是当务之急。笔者坚信，LED光源在食用菌光生物学及其产业发展中将起到非常重要的作用。

LED光源对设施农业作物生长

发育调节的复杂性

上述简要介绍了LED在设施农业光环境调控中的应用领域。可以看出，LED光调控设施作物生长发育的作用具有较高的复杂性，且生物种类和生物效应庞杂，需从多个层面、多个尺度进行逐一解析并开展更为详尽和系统的研究工作[34]。这样做的原因有3点：①在设施农业生产的各个领域，不同园艺作物种类及品种、植物生长发育的不同阶段，以及不同组织或器官对LED光源的响应机理、方式和敏感程度各不相同，加之农作物的营养生长和生殖生长阶段具有多样性和复杂性[7]，而且，在人工可控环境条件下，光环境的维度不仅包括传统定义的光强、光质、光周期等维度，还包括光的偏振性、方向性甚至相干性等因素，从而大大增加了设施农业光环境调控的复杂性，需要逐一进行系统的研究，揭示其光生物学规律；②不同光生物学指标对光环境响应的不一致性或不同步性是设施农业LED光调控的另一重要特征，且研究方法各异，需要对各个指标逐一进行明确的研究，一种作物的研究成果很难类推到另一种作物上；③LED光源的应用效果并非对所有的形态和营养指标都同向变化，而是呈现出离散型响应方式，某种对形态指标有益的光环境并非对营养指标也有益，某种对某一营养指标有益的光环境并非同时对另一种营养指标也有益，等等。因此需要区分正效应和负效应，以提高调控效果[7]。上述3方面的叠加效应显示了植物光生物学研究的复杂性和长期性。最后，设施系统种类多，光环境特征及变化规律迥异，因此需要有针对性进行光环境的调控[34]。

LED光调控技术在设施农业中

应用的展望

21世纪被誉为“光的世纪”，植物光合作用是地球上一切生命的基础。然而，太阳光照的不足将对农作物生产的产量和质量带来严重的负面影响，在这种情况下，人工补光以及在密闭环境下的人工照明均需要高光效、低能耗的新型光源。LED以其高效节能的特有优势正吸引着全世界的目光，尤其是在全球能源短缺的背景下，LED的推广和普及正受到世界各国政府的日益重视[35]。

运用人工光进行栽培的技术实质上是通过类似光催化反应而进行的，是通过对外部条件的控制，同时利用不同光质的组合和光照模式的匹配来促进植物的光合作用、生长发育和有效物质的合成，最终达到增產增质的目的。设施农业生产中的LED光调控技术的实质是通过对外部条件的控制，并根据植物生长过程的光需求，提供相应的光谱成分的组合和光强调控并配以合适的光周期，以促进植物的生长和功能性物质的积累，从而达到增产、增收、增质和增效的目的[36]。设施农业中LED光调控植物生长发育的方式不仅环保、副作用小，而且能够达到优质高产的目的。

本文所提到LED的显著优势，必将会在设施农业等众多领域内发挥积极的作用。近年来随着科技的不断发展和进步，LED的制造和使用成本也将越来越低，其优越性也将得到更为充分的体现。因此LED必将在植物组织培养、工厂化育苗、高附加值植物和名贵中药材等设施园艺植物栽培等领域得到越来越广泛的应用。在植物组培领域将有可能出现替代传统荧光灯的LED专用组培灯具，其光强、光质和光照时间均可根据作物的生长需求进行自动调节，从而大幅度提高组培效率，并降低系统的能耗；在完全控制型植物工厂中也会出现由多种单色LED光（如红蓝光）组合的人工光源，使作物栽培层的间距和空间利用率都得到有效的提高，进而促进植物工厂的普及与应用及成本的降低。在戈壁滩、沙漠、边远岛屿、南北极地，以及太空航天器、远洋航船和其他星球等特定场所，将会出现以LED为人工光源的植物生产系统，以满足特殊环境下人们对食物的需求。

目前，以LED为设施作物照明主要供给光源的研究方兴未艾，发展势头如火如荼，但基于LED对设施农作物生长发育调节的复杂性，探索设施农业LED对植物生长发育的影响的光配方及专用灯具的研发尚有很长的路要走。相信在不久的将来，通过行业科研人员的不断努力，LED在设施农业中的应用将会取得长足的进步，也将极大地推进设施农业LED光调控技术的深层次普及和发展以及光植物学科的研究进展和突破。

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作者：徐永 林魁