在魚類的生存和生長過程中，光照作為一類重要且不可或缺的生態(tài)因子，對其生理和行為過程都起著極為重要的作用[1]。光環(huán)境是由光譜、光周期和光照強度這三要素組成的，這些要素對魚類的生長、代謝和免疫等方面都有著重要的調節(jié)作用。

隨著工業(yè)化養(yǎng)殖模式的發(fā)展，對光環(huán)境需求越來越精細化，針對不同的生物物種和生長階段，科學設置合理的光環(huán)境對于促進其生長具有至關重要的作用。在水產養(yǎng)殖領域，由于不同水生物物種對光的敏感度和光偏好各有不同，所以需要根據其光環(huán)境需求，進行適宜的光照設置。例如，有些水產動物更適合紅光或藍光的光譜，且棲息環(huán)境的光環(huán)境不同，會影響到其視覺系統光敏度和偏好，不同生長階段對光的需求也會不同[2]。

目前在水產養(yǎng)殖中使用較多的養(yǎng)殖方式包括池塘養(yǎng)殖、網箱養(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖。池塘養(yǎng)殖和網箱養(yǎng)殖多使用自然光源，光源控制難度較大，而在工廠化養(yǎng)殖中，仍多使用傳統的日光燈或熒光燈，這些傳統光源的耗電量大，容易出現燈泡壽命短暫的問題，并且棄置后所釋放的汞等有害物質會對環(huán)境造成極大污染，亟須解決。

因此，在工廠化水產養(yǎng)殖中，選擇合適的人工光源，并根據不同的水產生物物種和生長階段進行精準的光譜光強和光周期的設置，將是未來水產養(yǎng)殖研究的重點，以提高生產效率和水產養(yǎng)殖的經濟效益，同時減少環(huán)境污染，實現綠色可持續(xù)發(fā)展。

傳統熒光燈 VS LED光源，水產養(yǎng)殖哪家強？

傳統熒光燈長期以來是水產養(yǎng)殖行業(yè)中主要使用的人工光源之一，其購買和安裝成本低，但面臨著許多劣勢，如在潮濕環(huán)境下易出現壽命短暫的問題，不能進行調光，可能導致魚類產生應激反應。此外，熒光燈的丟棄也會對水源造成嚴重污染。

隨著光電技術的快速發(fā)展，發(fā)光二極管（LED）已成為第四代新興光源類型，其在水產養(yǎng)殖中的應用也越來越廣泛。水產養(yǎng)殖作為我國農業(yè)經濟的重要產業(yè)，工廠化養(yǎng)殖過程中采用LED燈進行人工補光已經成為一種重要的物理手段。相比于傳統光源，采用LED光源進行人工補光可以更好地滿足不同種類水產生物生長的需求，通過對光顏色、亮度和持續(xù)時間的不同調控，可以促進水生生物的正常生長與發(fā)育，增加生物體質量和產量，降低生產成本，提高經濟效益[3]。

LED光源還具有對光環(huán)境精準控制、使用壽命長和能源效率高等優(yōu)點，可作為一種環(huán)保、可持續(xù)的新型照明方式[4]。目前在國內，養(yǎng)殖車間的光源燈具多是粗放式的，隨著科學技術的發(fā)展與普及，LED燈具作為水產養(yǎng)殖過程中能夠顯著提高產量與效益，促進魚類生產向高質量、環(huán)保化發(fā)展。

圖片來源：拍信網正版圖庫

LED在水產養(yǎng)殖業(yè)的現狀

水產養(yǎng)殖業(yè)是我國農業(yè)經濟高速發(fā)展的重要支柱之一，當前已成為現代化養(yǎng)殖業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展的前沿。在水產養(yǎng)殖的規(guī)范化和科學化管理中，采用LED燈具進行人工補光是一種極為重要的物理手段[5]，也是實現養(yǎng)殖生產精準化管理的一項重要舉措。隨著我國政府對農業(yè)經濟發(fā)展的傾斜，科學地使用LED燈具已成為實現綠色可持續(xù)發(fā)展的途徑之一。

針對企業(yè)生產車間和自然環(huán)境特征的差異，人工照明已成為水產養(yǎng)殖中不可或缺的環(huán)節(jié)。光線和黑暗環(huán)境都對魚類的繁殖和生長發(fā)育產生不良影響，在實現生產目標的同時，光環(huán)境也必須與一系列因素，如溫度、水質和飼料等相匹配。

隨著半導體技術的發(fā)展和人類對環(huán)保、高效魚類生產的不斷追求，利用LED燈光作為提高水產養(yǎng)殖生產效益的物理手段逐漸受到關注，并得以廣泛應用。

當下，LED在水產養(yǎng)殖業(yè)中已有成功案例。大連海洋大學等高校、科研院所牽頭聯合成立的漁業(yè)與海洋專用LED燈具研發(fā)應用工程技術中心，與福建漳州地區(qū)南美白對蝦養(yǎng)殖企業(yè)合作，通過為其定制化設計安裝智能養(yǎng)殖光照系統，成功實現對蝦產量提高15-20%，收益顯著增加。

LED光照技術對水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展、生產效益、成本、品質和安全性，以及綠色發(fā)展等方面都有積極地影響。隨著技術的不斷進步，LED光照技術在水產養(yǎng)殖業(yè)中的應用前景將會更加廣闊。

參考文獻

[1]Rashidian G, Rainis S,Proki? 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]馬淑梅,孫研研,李冬立,等.不同光譜組合LED燈對白羽肉雞生長、免疫力、屠宰性 能和福利的影響[J].畜牧獸醫(yī)學報,2016,47(10):2037-2044.

作 者：張志博（大連海洋大學水產設施養(yǎng)殖與裝備工程研究中心研究生）

科學性審核：劉 鷹（浙江大學生物系統工程與食品科學學院博士生導師）、馬 賀（大連海洋大學水產設施養(yǎng)殖與裝備工程研究中心講師、研究生導師）

來源：光明網-科普中國

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