湖南省光学农业工程技术研究中心(简称研究中心)于2018年经湖南省科学技术厅批准立项建设,由湖南农业大学牵头,联合湖南省蔬菜研究所、深圳市南辰光电有限公司、南昌华南农业发展有限公司、湖南振晨智能光电有限公司等单位共同组建,是湖南省在农业光学交叉领域的重要科研与工程化平台。

研究中心依托湖南农业大学深厚的农业学科基础与多学科交叉优势,聚焦“光学农业”这一新兴方向,致力于通过发光材料、光调控技术与智能装备的融合创新,推动设施农业向精准化、绿色化和智能化转型。

一、建设背景与使命

随着现代农业从“化学农业”向“生态农业”转型,光环境调控成为提升作物光合效率、实现优质高产的关键。研究中心立足于国家“人工智能+”战略与湖南省农业现代化发展需求,以光肥调控为核心,围绕植物光生理机制、农用发光材料、LED植物生长装备、光调控数据库等方向开展系统研究,旨在突破农业照明的光谱匹配难题,提升光能利用效率,服务乡村振兴与可持续发展。

二、研究方向与内容

研究中心聚焦三大研究方向:

1.农用发光材料设计与制备:开发高热稳定性、高光效、长波段的新型稀土发光材料,突破现有植物补光材料在红光与远红光区域的技术瓶颈;

2.发光器件与LED植物生长装备研发:优化器件封装工艺,开发全光谱可调、节能长效的植物补光系统;

3.设施农业光调控技术集成:建立作物光需求数据库,研究光质、光强、光周期对作物生长的影响,构建“光--肥”协同调控技术体系。

三、团队与平台基础

研究中心由周智教授担任主任,汇聚了来自材料科学、光学工程、园艺学、农学等多学科的研发团队,包括18名教师、9名专职科研人员、7名博士研究生及40余名硕士研究生。研究中心拥有材料制备实验室、植物光学实验室、发光器件中试平台、育苗基地等共计1200平方米研发空间,配备荧光光谱仪、XRD、人工气候箱、植物图像分析系统等先进设备,具备从材料合成到作物应用的全链条研发能力。

四、成果与转化

研究中心团队在光学农业领域已承担国家级、省部级及产学研合作项目80余项,发表SCI论文120余篇,申请专利60余项,多项成果在企业实现转化。例如,与深圳南辰光电合作开发的植物补光系统已在河北鹿泉农场、邵阳育苗工厂等地推广应用,累计带动产值数千万元。

五、发展愿景

研究中心将致力于推进光学农业技术的工程化与产业化,争取建设成为在农业光调控领域具有特色的技术研发、人才培养和成果转化平台,努力为湖南省及全国的设施农业、智慧农业发展贡献力量。