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

  • “星”耀“北大仓”:黑土地上演别样丰收浪漫

  • 中国品牌亮相米兰时装周

独家策划

推荐阅读
9月23日,当太阳行至黄经180度时,我们迎来二十四节气中的第十六个节气——秋分。
2026-09-23 09:19
实施藏粮于地、藏粮于技战略并非抽象概念,它实实在在体现在产量、装备和技术水平的变化里。
2026-09-23 09:14
一只烂苹果长出小蘑菇,竟一路“走”向太空育种;一辆由大学生制造组装的方程式赛车,让围观者眼里放光;一台智能交作业提醒机,出自中小学生之手……这些都是发生在2026年全国科普月活动上的真实片段。
2026-09-23 08:56
油炸薯条、烘焙咖啡等食品,日常生活中很常见,但高温加工过程会产生丙烯酰胺,这是一种需要加以控制的污染物。
2026-09-23 08:55
在自然灾害面前,我们需要确保两个“安全”——生命安全和财产安全。如何最大限度减少人员伤亡和财产损失,一直是我国防灾减灾救灾工作的重点。
2026-09-23 08:53
一个优良豆类品种的诞生,至少需1代杂交、6代自交,用传统育种方式得花10年左右。10年后的“新品种”,还能满足市场需求吗?尽可能缩短育种时间,才能减少不确定性。
2026-09-22 09:18
目前,“拉索”已联合“天关”“中国天眼”“银河画卷”等不同波段天文设施形成新的队伍,对重要科学问题进行攻关。
2026-09-22 09:09
记者从中国地质大学(北京)邢立达课题组获悉,中外科学家团队在安徽下三叠统南陵湖组地层中发现巨型鲎类遗迹化石。
2026-09-22 09:01
西北大学地质学系研究员韩健等联合国内外研究学者,在距今5.18亿年的云南澄江生物群中发现了步带动物新物种——胶膜玉净虫。
2026-09-22 09:00
在甘肃科技馆的科学市集“创想驿站”,兰州市第二十二中的段延浩站在自己制作的模型前,沿着风机、太阳能板、储电仓一路介绍。
2026-09-22 08:59
“面向智能社会的科学素质:机遇、挑战与变革”
2026-09-22 08:07
2026科普中国智库论坛暨第三十二届全国科普理论研讨会
2026-09-21 17:29
棘皮动物辐射对称,具钙化骨骼和管足;半索动物两侧对称,身体柔软并保留鳃裂。由此推论,步带动物两个门类的共同祖先并非此前推测的无触手蠕虫状动物,实际上部分类群已经具有较为发达的滤食附肢。
2026-09-21 09:23
弘扬科学家精神,既要有庄重的纪念,也需要在生活中讲好具体的、鲜活的人和故事。
2026-09-21 09:18
20日,在由中国科普研究所主办的2026科普中国智库论坛暨第三十二届科普理论研讨会上,数项新成果——《国家科普能力发展报告(2024—2025)》、《中国公民科学素质报告(2025—2026)》、《科普服务高质量发展智库报告》、《鼎新致远:科普服务高质量发展的实践探索》、“科普人才培养丛书”及《中国科幻发展年鉴2026》发布。
2026-09-21 09:16
北京大学第三医院运动医学科副主任医师刘振龙对此给出了一个基本判断:“AI+医生”人机协作模式的探索,将进一步推动AI技术与专业医疗服务的融合创新。今年5月,复旦大学附属中山医院“胸部一扫多查智能体”落地应用,处理病例已超250万例。
2026-09-21 09:15
记者20日从科技部获悉,2025年度全国科普统计数据显示,我国科普经费投入稳健增长,公共财政投入发挥引领作用,2025年全国科普工作经费筹集额达243.98亿元,比2024年增长9.8%。
2026-09-21 09:08
工业和信息化部近期印发《信息通信行业发展“十五五”规划》,提出到2030年,全面建成覆盖完善、性能领先的新一代通信网,为到2035年基本实现信息通信行业现代化奠定坚实基础。新一代通信网是以6G为代表的下一代通信基础设施,是通信、感知、计算、智能深度融合的全新网络形态。
2026-09-20 09:30
2026海洋合作发展论坛日前在山东青岛举办。论坛上发布的《中国海洋发展指数报告2026》显示,2025年中国海洋发展指数为132.3,比上年增长2.5%,海洋经济高质量发展稳步推进,海洋强国建设取得新成效。
2026-09-20 02:25
工业和信息化部、国家发展改革委等十部门18日发布《医药工业发展“十五五”规划》。规划提出,到2030年,生物医药研发应用稳居世界前列,创新驱动效能充分释放,重点领域关键核心技术实现系统性突破。
2026-09-20 02:35
加载更多