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

  • 西康高铁沿线车站挂牌

  • 中国妇女事业发展成就图片展在莫斯科举行

独家策划

推荐阅读
“遥感是人们在距离和感官上的延伸,是认知地球、探查资源、监测环境的重要技术手段。本次活动由全国科学道德和学风建设宣讲教育领导小组主办,中国科协科学技术传播中心、湖南省科学技术协会、中南大学、光明网联合承办。
2026-03-20 09:42
每年春季,花粉过敏会给不少人带来困扰。该检测试剂盒采用微量血清特异性洋白蜡花粉过敏原IgE定量检测,用以辅助诊断,成为目前用于花粉症精准诊断的主要方法。
2026-03-20 09:39
3月18日,记者从新疆电力交易中心有限公司获悉,自2010年启动“疆电外送”以来,新疆累计外送新能源电量已达3043.6亿千瓦时,约占总外送电量的三成。
2026-03-20 09:39
吕小康:从现实语义上看,情感AI既指能够识别、理解、模拟和响应人类情感的人工智能技术,也指基于这类技术设计和开发的情感智能体。吕小康:为引导青年群体健康使用情感AI,还需要进一步加强协同治理,培育积极有益的陪伴型人工智能应用环境。
2026-03-20 09:36
据3月17日农情调度,全国早稻育秧已三成半,同比略快。据介绍,北方冬小麦当前的田管重点是继续促进弱苗转化升级,抓好病虫防控,防范春旱、倒春寒、干热风等灾害。“近日国家启动投放1000余万吨氮磷及复合肥储备,作为国家化肥储备重要承储主体,全国供销合作社系统农资企业积极按要求将储备化肥及时集中投放市场,稳定市场价格。
2026-03-20 09:36
小时候我们背过一句话:万物由原子组成。这一路走来,从质子的异常,到夸克模型的提出,再到量子色动力学和标准模型的建立,人类把物质拆解到了17种基本粒子的层级。曾获国家六部委回国人员成就奖、德国洪堡研究奖、吴有训物理奖、中国科学院优秀研究生导师奖。
2026-03-20 09:35
吴晓民(右一)团队在野外工作。藏羚羊曾广泛分布于高原全境,其漫长的演化史与复杂的种群波动,始终是全球动物保护与演化生物学领域关注的焦点。研究团队还通过生态位模拟,锁定了藏羚羊的生命庇护所——青藏高原北部的可可西里、羌塘高原等区域。
2026-03-19 10:11
通知明确,各城市群应优先选择具备条件的燃料电池汽车、绿色氨醇、氢基化工原料替代、氢冶金以及掺氢燃烧等应用场景开展试点,积极探索氢能创新应用场景,形成“1个燃料电池汽车通用场景+N个工业领域应用场景+X个创新应用场景”的氢能综合应用生态。通知要求,氢能综合应用试点以城市群为主体开展申报,城市群应立足自身资源条件,因地制宜、宜氢则氢,避免各场景一拥而上、低水平重复建设。
2026-03-19 10:10
2026中关村论坛年会将于3月25日至29日在北京举办。
2026-03-19 10:04
日前发布的《中国地热产业发展报告2025》显示,我国地热产业多元化利用格局正在形成。在地热供暖发展带动下,我国地热产业规模长期稳居世界第一。
2026-03-19 10:00
由于土豆块茎外形粗陋、埋于地下,又不见于《圣经》,一度被殖民者视为“魔鬼之根”或带毒之物。另一方面,随着城市扩张与人口增长,粮食压力加剧,土豆因高产、耐寒、适宜在小块土地种植而被人们重视。
2026-03-19 10:00
作者:刘琦 仇焕广(分别系中国人民大学助理教授,辽宁大学党委常委、副校长)  今年《政府工作报告》提出,“推进先进适用农机装备研发应用,打通农业科技推广‘最后一公里’”。
2026-03-19 09:59
为此,生态环境法典针对重点流域、重要生态单元设置专门规范,明确长江、黄河等重点区域一体化保护要求,建立协同机制。生态环境法典第三编第六章“生态退化的预防和治理”,整合水土保持法、防沙治沙法的有关规定,分为水土保持、防沙治沙两节。
2026-03-18 09:38
“‘两弹一星’不是孤立的科技突破,而是面向国家需求‘从0到1’的科技创新。本次活动由全国科学道德和学风建设宣讲教育领导小组主办,中国科协科学技术传播中心、安徽省科学技术协会、安徽农业大学、光明网联合承办。
2026-03-18 09:27
对于1型糖尿病患者而言,胰腺中那些负责分泌胰岛素、调节血糖的胰岛β细胞,被自身免疫系统错误地当成了“入侵者”,日复一日地遭受攻击,直至彻底损毁。这3个病例,分别代表中国乃至全球再生医学领域的3个“首次”——世界首例自体、中国首例异体、世界首例青少年再生胰岛移植治疗1型糖尿病。
2026-03-18 09:27
记者3月17日从国家能源局获悉,2026年1至2月,全社会用电量累计16546亿千瓦时,同比增长6.1%。从分产业用电看,第一产业用电量223亿千瓦时,同比增长7.4%;第二产业用电量10279亿千瓦时,同比增长6.3%,其中,工业用电量同比增长6.4%,高技术及装备制造业用电量同比增长10.6%;第三产业用电量3231亿千瓦时,同比增长8.3%,其中,充换电服务业、互联网数据服务业用电量增速分别达到55.1%、46.2%。
2026-03-18 09:26
当前,以家庭农场、农民合作社、龙头企业为代表的新型农业经营主体已成为“强农兴村”的中坚力量,发展成效显著。夯实联农带农长效机制,还需构建多层次、可落地的政策环境,让农业经营主体有动力、有能力、有底气带动小农户共同增收。
2026-03-18 09:26
在成都温江区,骑行爱好者李先生沿着北林绿道前行,穿梭在虫鸣鸟叫、淡淡花香之中。”  一幅幅充满生机的新春图景,正是成都加快建设践行新发展理念的公园城市示范区的生动注脚。
2026-03-18 09:26
分享几个故事,一起走进地球科学的世界。
2026-03-16 18:39
工业和信息化部、财政部、国家发展改革委日前印发《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》。通知提出,通过城市群试点,将氢能应用场景由燃料电池汽车向交通、工业等具备条件的多元领域拓展。
2026-03-17 09:35
加载更多