光是農業生產中最重要的環境因子之一，在調控動植物及微生物生長發育、實現高產、優質、高效等方面具有不可替代的重要作用。在現代農業生產系統中,人工光源已廣泛應用于設施種植業、設施養殖業、設施水產與海洋捕撈、食用菌與微藻繁殖以及植保誘/驅蟲等領域。但針對一些特定生物群體的機理研究從未停止，尤其對如何科學用光和科學補光仍需要長期深入研究的課題。
11月25-27日，第十六屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA2019）在深圳會展中心成功召開。作為論壇的重要技術分會之一，“生物農業光照技術”分會于26日下午在中國農業科學院城市農業研究所副所長楊其長研究員和大連海洋大學海洋科技與環境學院院長劉鷹教授共同主持下成功召開。會議由國家半導體照明工程研發及產業聯盟、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟主辦，深圳第三代半導體研究院與北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司共同承辦，得到了深圳市龍華區科技創新局、山西中科潞安紫外光電科技有限公司、佛山市國星光電股份有限公司的協辦支持。
我國是世界水產養殖第一大國，水產養殖產量占世界水產養殖產量的70%以上。中國是世界上唯一養殖產量超過捕撈產量的漁業大國，可見水產養殖業不僅在中國，在世界上也占據著重要的地位。近年來，工廠化水產養殖對光照的要求越來越高。LED燈具由于具有小體積、長壽命、光效高、可控性好等優點，其在工廠化水產養殖光照中的應用具有潛在的優勢，因此近幾年來備受業界的關注。
會上，中國科學院半導體研究所高級工程師宋昌斌分享了《水產養殖業LED光源選擇的建議》主題報告。他詳細闡述了LED光源對循環水養殖系統的重要性，介紹了養殖車間光照的現狀，并根據魚類對光環境三要素一般的適應需求規律、針對燈具在特定使用環境下的要求進行了分析與建議，對水產養殖車間如何正確選擇LED燈具具有指導意義。
據了解，我國海淡水產養殖主要是池塘、網箱、湖面養殖等方式，這些室外天然養殖依靠陽光。中國政府明確，到2020年壓減海洋捕撈漁船2萬艘，海洋捕撈總產量減少到1000萬噸以內，要大力推廣設施低碳綠色循環技術的養殖模式。工廠化養殖占全部養殖面積千分之一，但需要人工光照。從全國工廠化養殖單產數據可看出，許多地區的工廠化養殖的狀況是“人工養殖池+廠房外殼”，設施設備投入少且單產較低。由傳統的養殖轉向工業化的生產，是推進中國養殖業走上現代化的必由之路。
宋昌斌認為，光作為一種生態因子能量進入水域生態系統，不僅為魚類帶來必須的水生動植物能量，而且可以獨立的對魚類的攝食、生殖、內分泌起著直接或間接地重要的影響。隨著半導體技術的發展，各種波長、大小功率的LED芯片被開發出來并廣泛應用于各行業，人們逐漸認識到LED人工光照作為一種物理手段，不僅可以增加水產養殖生長效率，促進魚類生長，而且可以調控魚類的性腺發育，獲得綠色高品質的食品。水產養殖日益需求高技術集約工業化的支撐，其中包括營造科學的人工光環境，用好對魚類代謝系統起作用的光照因子。現代工廠化水產養殖光照是指按照魚類光環境需求規律和水產養殖的生產目標要求，利用人工光創造適宜光環境或彌補自然光照的不足，調控魚類的生長發育和繁殖，以實現水產養殖業“優質、高產、生態、安全”生產目標的一種農藝物理措施。
研究指出，顏色視覺在魚類生活中重要，人工養殖池的水清澈又淺，通常懸掛上方的定向光源比較自然棲息地的廣袤水域幾乎沒有吸收與散射，所以養殖池的顏色就成為魚眼傳遞環境的主要顏色水產養殖魚蝦貝對光譜光環境色彩偏好、視覺系統、增長的影響不簡單。
由于水產養殖車間養殖池、生物濾池等設施有大量的流動循環水，而且有的養殖品種是海水魚，因此車間濕度都會達到90%以上，鹽度都在30左右，而且燈具安裝在養殖池流水上方不容易更換，所以要求這些燈具的壽命達到3萬小時，防護等級IP65，防腐等級WF2。運用有線及無線兩種組網通信技術，其中有線網絡采用RS485組網技術，無線網絡采用Zigbee自組網技術，可實現單燈及集群控制，達到漸亮漸滅等功能。無論選擇線型燈、還是點光源組成的燈型，主要考慮的依據是養殖池幾何形狀與燈具的配光曲線。有時選擇球泡燈、線型管燈主要是從成本角度考慮，因為這兩種燈型是全球室內功能性照明的主力燈型，產銷量量巨大，所以其成本較低。但球泡燈頭必須是密閉防水，T8或T5管需要加上透明的PC三防罩。隨著市場的擴大，可以針對性的設計專用的LED水產光照燈具。
