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

  • 欣欣,你在哪里——缅甸地震中国力量救援纪实

  • 现场视频!解放军台岛周边开展联合演训

独家策划

推荐阅读
近期,多地智慧农业建设传来佳绩,草莓巡检机器人、长臂喷雾机等打破了大众对农业的传统印象,数据要素在助力乡村全面振兴中正发挥越来越重要的作用。推动农村电商发展,支持农村电商平台建设,帮助农民通过电商渠道销售农产品;利用数据分析市场需求,打造电商特色品牌,提高农产品竞争力。
2025-04-02 10:07
2月19日,凌晨3时的机房,敲完最后一行代码,中国海油所属中海油田服务股份有限公司(以下简称“中海油服”)深海深层地震数据成像处理技术研发团队负责人刘金朋如释重负。物探船作业时,利用拖缆产生地震波,对海底地层进行“CT扫描”,并实时完成震源和检波点数据采集。
2025-04-02 10:06
引力波被形象地比喻为“时空的涟漪”。为了更精准地认证透镜引力波,胡彬团队与宁波大学蔡荣根院士将目光瞄准宇宙中更为微小的尺度——星系中的致密天体。
2025-04-02 10:05
冰凌花能够早早绽放,成为东北“报春第一花”,是因为其特殊的生长节律和物候机制  草长莺飞,全国多地春意正浓。冰凌花还具有重要的生态价值,能为昆虫提供早春时节稀缺的花蜜和花粉,成为传粉昆虫不可或缺的食物来源。
2025-04-02 10:01
发挥新型举国体制优势,前瞻规划、协同发力、接续攻坚,中国创新将在“一张蓝图绘到底”中破浪前行  作为尖端科技的代表,芯片是我国受外部冲击较大的领域之一。发挥新型举国体制优势,前瞻规划、协同发力、接续攻坚,中国创新将在“一张蓝图绘到底”中破浪前行。
2025-04-02 10:00
3月30日,2025中国网络媒体论坛“坚持主流价值导向 推动算法向上向善”主题分享会在广西南宁举行。主题分享会上发布了“算法向善”南宁宣言,重点互联网企业代表集体签署。
2025-04-01 09:46
目前全球6G研发已从概念探索进入关键技术攻关阶段,中国围绕2030年实现6G商用这一目标加速布局。
2025-04-01 09:50
AI医疗只是辅助手段。
2025-04-01 09:48
31日,在2025中关村论坛年会“重大科技成果发布活动”上,由北京金融监管局联合市科委、中关村管委会、市经济和信息化局、市委金融办共同指导,全国首个商业航天保险共保体组织——“北京商业航天保险共保体”正式发布,助力北京商业航天加速发展。
2025-04-01 09:47
3月31日,“南海二号”钻井平台在惠州19-6油田海域进行钻探作业。
2025-04-01 09:45
2025中关村论坛年会重大成果专场发布会31日举行,围绕“四个面向”发布19项重大科技成果,展现了我国在前沿科技引领、开源开放合作、创新驱动发展等方面的成效。
2025-04-01 09:41
现场发布2024中国正能量网络精品征集展播活动结果,与会领导为中国正能量十佳网络精品代表、突出贡献单位颁发荣誉证书和纪念牌。
2025-04-01 09:48
主题分享会上发布了“算法向善”南宁宣言,重点互联网企业代表集体签署。
2025-04-01 09:47
今年以来,我国以DeepSeek为代表的大模型企业通过算法优化、有针对性的训练和开源生态协作,在使用“缩水版”GPU芯片的情况下,将千亿参数模型训练成本压缩至同类模型的1/10,走出了一条从粗放式算力堆砌向内生式效能提升的新路径。
2025-03-31 10:21
“联合科研团队初步确定,青龙山恐龙蛋化石普遍表现出特殊排列规律,如常见同层埋藏的恐龙蛋3至5枚一组排列成微微弯曲的弧线,多组弧线近平行展布。
2025-03-31 10:03
由西湖大学孵化的西湖仪器,日前成功实现12英寸碳化硅衬底激光剥离自动化解决方案,大幅降低损耗,提升加工速度,推进了碳化硅行业降本增效。
2025-03-31 10:02
日照两城河口国家湿地公园,一群绿头鸭在水面上自由飞翔。
2025-03-31 10:01
3月28至29日,作为2025中关村论坛年会的重要组成部分,中关村国际技术交易大会“全球高校科技成果转化促进大会”在北京工业大学举行。
2025-03-31 09:59
2025中关村论坛年会于3月27日至31日在北京举办,以“新质生产力与全球科技合作”为年度主题。其中将举办碳达峰碳中和科技、世界绿色设计等论坛,为新质生产力发展注入绿色动能。
2025-03-28 03:30
日前,我国自主研制的最大直径盾构机“沧渊号”成功下线,将承担世界最长公路水下盾构隧道——海太长江隧道工程左线掘进任务。大海古称“沧渊”,海太长江隧道横跨长江入海口,全长39.07公里,其中过江隧道长11.185公里,最大埋深超75米,计划于2028年建成。“沧渊号”开挖直径达16.66米,整机总长176米,总重量超5650吨,再创国产超大直径盾构机新纪录。
2025-03-28 04:00
加载更多