点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:LED光照新技术,点亮水产养殖“新视界”
首页> 光明科普云> 科普中国智惠农民> 农科前沿 > 正文

LED光照新技术,点亮水产养殖“新视界”

来源:光明网-科普中国2023-07-21 13:31

  在鱼类的生存和生长过程中,光照作为一类重要且不可或缺的生态因子,对其生理和行为过程都起着极为重要的作用[1]。光环境是由光谱、光周期和光照强度这三要素组成的,这些要素对鱼类的生长、代谢和免疫等方面都有着重要的调节作用。

LED光照新技术,点亮水产养殖“新视界”

  随着工业化养殖模式的发展,对光环境需求越来越精细化,针对不同的生物物种和生长阶段,科学设置合理的光环境对于促进其生长具有至关重要的作用。在水产养殖领域,由于不同水生物物种对光的敏感度和光偏好各有不同,所以需要根据其光环境需求,进行适宜的光照设置。例如,有些水产动物更适合红光或蓝光的光谱,且栖息环境的光环境不同,会影响到其视觉系统光敏度和偏好,不同生长阶段对光的需求也会不同[2]。

  目前在水产养殖中使用较多的养殖方式包括池塘养殖、网箱养殖和工厂化养殖。池塘养殖和网箱养殖多使用自然光源,光源控制难度较大,而在工厂化养殖中,仍多使用传统的日光灯或荧光灯,这些传统光源的耗电量大,容易出现灯泡寿命短暂的问题,并且弃置后所释放的汞等有害物质会对环境造成极大污染,亟须解决。

  因此,在工厂化水产养殖中,选择合适的人工光源,并根据不同的水产生物物种和生长阶段进行精准的光谱光强和光周期的设置,将是未来水产养殖研究的重点,以提高生产效率和水产养殖的经济效益,同时减少环境污染,实现绿色可持续发展。

  传统荧光灯 VS LED光源,水产养殖哪家强?

  传统荧光灯长期以来是水产养殖行业中主要使用的人工光源之一,其购买和安装成本低,但面临着许多劣势,如在潮湿环境下易出现寿命短暂的问题,不能进行调光,可能导致鱼类产生应激反应。此外,荧光灯的丢弃也会对水源造成严重污染。

  随着光电技术的快速发展,发光二极管(LED)已成为第四代新兴光源类型,其在水产养殖中的应用也越来越广泛。水产养殖作为我国农业经济的重要产业,工厂化养殖过程中采用LED灯进行人工补光已经成为一种重要的物理手段。相比于传统光源,采用LED光源进行人工补光可以更好地满足不同种类水产生物生长的需求,通过对光颜色、亮度和持续时间的不同调控,可以促进水生生物的正常生长与发育,增加生物体质量和产量,降低生产成本,提高经济效益[3]。

LED光照新技术,点亮水产养殖“新视界”

  LED光源还具有对光环境精准控制、使用寿命长和能源效率高等优点,可作为一种环保、可持续的新型照明方式[4]。目前在国内,养殖车间的光源灯具多是粗放式的,随着科学技术的发展与普及,LED灯具作为水产养殖过程中能够显著提高产量与效益,促进鱼类生产向高质量、环保化发展。

LED光照新技术,点亮水产养殖“新视界”

  LED在水产养殖业的现状

  水产养殖业是我国农业经济高速发展的重要支柱之一,当前已成为现代化养殖业创新和发展的前沿。在水产养殖的规范化和科学化管理中,采用LED灯具进行人工补光是一种极为重要的物理手段[5]也是实现养殖生产精准化管理的一项重要举措。随着我国政府对农业经济发展的倾斜,科学地使用LED灯具已成为实现绿色可持续发展的途径之一。

LED光照新技术,点亮水产养殖“新视界”

  针对企业生产车间和自然环境特征的差异,人工照明已成为水产养殖中不可或缺的环节。光线和黑暗环境都对鱼类的繁殖和生长发育产生不良影响,在实现生产目标的同时,光环境也必须与一系列因素,如温度、水质和饲料等相匹配。

  随着半导体技术的发展和人类对环保、高效鱼类生产的不断追求,利用LED灯光作为提高水产养殖生产效益的物理手段逐渐受到关注,并得以广泛应用。

  当下,LED在水产养殖业中已有成功案例。大连海洋大学等高校、科研院所牵头联合成立的渔业与海洋专用LED灯具研发应用工程技术中心,与福建漳州地区南美白对虾养殖企业合作,通过为其定制化设计安装智能养殖光照系统,成功实现对虾产量提高15-20%,收益显著增加。

LED光照新技术,点亮水产养殖“新视界”

  LED光照技术对水产养殖业的发展、生产效益、成本、品质和安全性,以及绿色发展等方面都有积极地影响。随着技术的不断进步,LED光照技术在水产养殖业中的应用前景将会更加广阔。

  参考文献

  [1]Rashidian G, Rainis S, Prokić M D, et al. Effects of different levels of carotenoids and light sources on swordtail fish (Xiphophorus helleri) growth, survival rate and reproductive parameters [J]. Natural Product Research, 2021, 35(21): 3675-86.

  [2]Choi C Y, Shin H S, Choi Y J, et al. Effect of LED light spectra on starvation-induced oxidative stress in the cinnamon clownfish Amphiprion melanopus [J]. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, 2012, 163(3-4): 357-63.

  [3]Villamizar N, Blanco-Vives B, Migaud H, et al. Effects of light during early larval development of some aquacultured teleosts: A review [J]. Aquaculture, 2011, 315(1-2): 86-94.

  [4]Ryu H S, Song J A, Park H-S, et al. Physiological and oxidative stress response of goldfish Carassius auratus induced by a light dimming system [J]. Fish physiology and biochemistry, 2020, 46: 585-95.

  [5]马淑梅,孙研研,李冬立,等.不同光谱组合LED灯对白羽肉鸡生长、免疫力、屠宰性 能和福利的影响[J].畜牧兽医学报,2016,47(10):2037-2044.

  作  者:张志博(大连海洋大学水产设施养殖与装备工程研究中心研究生)

  科学性审核:刘  鹰(浙江大学生物系统工程与食品科学学院博士生导师)、马  贺(大连海洋大学水产设施养殖与装备工程研究中心讲师、研究生导师)

  策  划:刘雅丹、武玥彤

  编  辑:武玥彤

LED光照新技术,点亮水产养殖“新视界”

[ 责编:谢芸 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 东北地区里程最长跨海大桥建设取得关键进展

  • 关注——为求职者提供多元选择

独家策划

推荐阅读
当前,人工智能与实体经济持续深度融合,产业变革多线并进。从算力芯片、工业智能装备到低空通航体系,技术创新持续打通落地堵点,全方位推动制造、服务等领域转型升级。
2026-08-26 09:32
这种由胶子彼此束缚形成的特殊粒子,就是胶球。
2026-08-26 05:50
“棉芯1.0”以“网页端+小程序端”双端设计,分别瞄准科研创新与田间生产两大核心场景。
2026-08-26 05:50
工业和信息化部绿色低碳标准化技术委员会日前成立
2026-08-26 05:15
做学问这件事,说到底就是认准一个目标一直追下去
2026-08-26 05:15
促进人工智能与农业发展相结合,是提升农业科技创新效能的重要着力点。
2026-08-26 05:15
中央气象台首席预报员陈双预计,出伏后,四川盆地、江汉等地将有高温天气出现,上述地区仍需关注“秋老虎”天气。
2026-08-25 09:49
近期,在部分高原、草原景区,投喂、抚摸野生旱獭(土拨鼠)或与其近距离合影打卡,成为不少游客跟风的行为。除了野生旱獭,黄鼠、沙鼠等啮齿动物也是鼠疫的自然宿主,野兔、狐狸、野猫等野生动物也可成为鼠疫的偶然宿主,均存在传播风险。
2026-08-25 09:47
翻看评论区,呼声最高的几条是“旺仔牛奶太甜了”“能不能出低糖版”——不是不爱,是当年的小孩长大了,而有些配方还没跟着长大。
2026-08-25 09:46
以人工智能为代表的新一轮科技革命和产业变革正在改变经济社会的传统发展模式。同时,世界百年未有之大变局加速演进,全球创新版图和竞争格局正在经历深刻调整。
2026-08-25 02:10
《教育强国建设规划纲要 (2024—2035年)》提出,以教育数字化开辟发展新赛道、塑造发展新优势。思政课是落实立德树人根本任务的关键课程,
2026-08-25 02:10
北斗在大众消费领域应用取得明显进展
2026-08-25 04:45
8月22日,第二届世界人形机器人运动会在国家速滑馆开幕,16个国家的666支赛队、2056台机器人参与竞逐。与此同时,2026世界机器人大会正在北京亦庄举办,汇聚全球前沿技术与产业成果,全面展现机器人走向千行百业的发展新趋势。
2026-08-24 10:17
六氟化硫是高压电力设备不可或缺的绝缘、灭弧介质,可它偏偏是一种强温室气体。更棘手的是,现阶段又很难找到一种合适的气体完全替代它。如何尽可能不让它进入大气?这是我们一直想解决的难题。
2026-08-24 10:16
所谓数字孪生,就是把一个物理实体在虚拟世界1∶1复刻——可以是一条产线、一个车间,甚至一座工厂。在胡少雄看来,数字孪生的高阶形态,是会“自感知、自决策、自执行”的智能体,这离不开传感器、人工智能算法、通信技术协同进化。
2026-08-24 10:12
中国科学院院士、华中农业大学教授、湖北洪山实验室主任张启发提出“双水双绿”理念,用一块田既种“绿色水稻”,又养“绿色水产”,发展水稻、水产“双水”产业,做优绿色稻米、绿色小龙虾等“双绿”产品。
2026-08-24 09:56
当厘清科研人员转化风险责任边界,构建专业化技术转移制度,明确技术转移机构设立条件及主要职责,通过完善相关制度,着力解决“不愿转”“不敢转”和“不会转”的问题,充分保护科研人员投身成果转化的积极性与主动性。
2026-08-24 09:48
2013年,东正光学的创始团队在广东深圳租下第一间厂房。4年后,当工业光学与电影影像的积累具备向更广泛创作者群体转化的条件时,东正光学重返消费市场,推出Thypoch(叙)品牌。
2026-08-21 07:20
7月17日,习近平主席在2026世界人工智能大会暨人工智能全球治理高级别会议开幕式上发表题为《携手构建公正合理的全球人工智能治理体系》的主旨讲话。
2026-08-21 02:00
近期,因冬季寒区试车而闻名的边疆小城——黑龙江黑河迎来了反季节试车热潮。在试运行的全球规模最大四季低温汽车试验场内,零下30摄氏度的室内一片冰天雪地,来自多个车企与零部件厂商的测试车辆正自如驰骋,借助静态低温舱、冰雪圆环、多角度对开坡道等专业场景展开性能测试。
2026-08-21 03:40
加载更多