近年來，隨(sui)著設施農業的(de)(de)快(kuai)速(su)發展，對(dui)植物(wu)(wu)照明(ming)的(de)(de)研(yan)究越來越多，LED光(guang)(guang)(guang)源以(yi)其特有(you)(you)的(de)(de)優勢，使其在(zai)植物(wu)(wu)照明(ming)領域被廣泛應用。由于植物(wu)(wu)生長對(dui)光(guang)(guang)(guang)環(huan)境的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)學參數(shu)(shu)有(you)(you)一(yi)定的(de)(de)要(yao)求，因(yin)此需(xu)要(yao)有(you)(you)相應的(de)(de)測量技術(shu)及(ji)儀器(qi)來精確測量光(guang)(guang)(guang)環(huan)境的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)學參數(shu)(shu)是否符合相應植物(wu)(wu)的(de)(de)生長需(xu)求，以(yi)此選擇出合適的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)源，確定光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)數(shu)(shu)量及(ji)排布(bu)，根據植物(wu)(wu)對(dui)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)合理需(xu)求為(wei)光(guang)(guang)(guang)源研(yan)制應用提供適宜(yi)的(de)(de)方(fang)案。

　　LED照(zhao)明產品在用(yong)于植(zhi)(zhi)(zhi)物栽(zai)培照(zhao)明時，不僅要考量其基本的(de)光(guang)(guang)度、輻射度性能，還需根據植(zhi)(zhi)(zhi)物的(de)光(guang)(guang)合(he)作用(yong)特(te)性，在光(guang)(guang)量子系統和植(zhi)(zhi)(zhi)物光(guang)(guang)度系統中(zhong)考量植(zhi)(zhi)(zhi)物受照(zhao)面的(de)光(guang)(guang)量子密度以及(ji)植(zhi)(zhi)(zhi)物光(guang)(guang)度學參數，從(cong)而綜合(he)評價(jia)植(zhi)(zhi)(zhi)物照(zhao)明光(guang)(guang)源(yuan)的(de)性能。

植物照明(ming)的(de)關鍵因素及對照明(ming)產品(pin)的(de)要求

　　首(shou)先，光(guang)(guang)質。植(zhi)(zhi)(zhi)物一般依靠葉片中的葉綠素吸(xi)收照(zhao)射光(guang)(guang)，其吸(xi)收波(bo)段(duan)一般處于(yu)藍光(guang)(guang)和紅(hong)光(guang)(guang)區域，如(ru)圖1所示。吸(xi)收光(guang)(guang)在植(zhi)(zhi)(zhi)物體內經光(guang)(guang)合(he)作(zuo)用轉換為有(you)機能量，用以(yi)生長繁殖。因此，對于(yu)植(zhi)(zhi)(zhi)物照(zhao)明產品(pin)，首(shou)先應考量其吸(xi)收波(bo)段(duan)的輻(fu)照(zhao)度(du)(du)，一般為400nm~500nm藍光(guang)(guang)和600nm~700nm紅(hong)光(guang)(guang)波(bo)段(duan)的輻(fu)照(zhao)度(du)(du)，以(yi)及(ji)需要確定所選組(zu)合(he)植(zhi)(zhi)(zhi)物照(zhao)明的光(guang)(guang)譜組(zu)成、范圍、峰值波(bo)長和色溫等。

葉綠(lv)素(su)a和葉綠(lv)素(su)b的吸收譜(引(yin)自 CIE 2012）

　　其(qi)次，光密度(du)(du)。植(zhi)物接受光密度(du)(du)不(bu)同(tong)，將直接影響植(zhi)物的(de)生長發(fa)育和結構特征。如光密度(du)(du)減(jian)弱時(shi)，會出現(xian)同(tong)作物減(jian)少，花芽分化推遲、子房發(fa)育不(bu)良等(deng)現(xian)象。由于(yu)，植(zhi)物與人(ren)眼對(dui)光譜(pu)的(de)響應(ying)特性不(bu)同(tong)，人(ren)眼對(dui)光的(de)感知(zhi)量(liang)(liang)一般(ban)(ban)在(zai)光度(du)(du)系(xi)(xi)統(tong)(tong)中實現(xian)測量(liang)(liang)，而植(zhi)物的(de)光合(he)(he)作用(yong)則(ze)一般(ban)(ban)在(zai)光量(liang)(liang)子系(xi)(xi)統(tong)(tong)和植(zhi)物光度(du)(du)系(xi)(xi)統(tong)(tong)中實現(xian)測量(liang)(liang)評(ping)價(jia)，評(ping)價(jia)參數為光量(liang)(liang)子通量(liang)(liang)密度(du)(du)（PPFD）。Mc.Cree通過(guo)大量(liang)(liang)的(de)研究(jiu)表明在(zai)400-700nm之間，用(yong)光量(liang)(liang)子通量(liang)(liang)密度(du)(du)評(ping)價(jia)光合(he)(he)作用(yong)的(de)有效(xiao)輻(fu)射能取(qu)得與實際(ji)光生物效(xiao)應(ying)符合(he)(he)較好的(de)效(xiao)果(guo)。

　　再次，光均(jun)(jun)勻性(xing)(xing)(xing)。由于LED發光具有較強的方向(xiang)性(xing)(xing)(xing)，且可能存在空間光色分布(bu)均(jun)(jun)勻性(xing)(xing)(xing)，因此，在大面積種植場合，還應考察植物(wu)受照面上輻射照度均(jun)(jun)勻性(xing)(xing)(xing)，以(yi)獲得高(gao)質量的均(jun)(jun)勻照明環境。

　　最后(hou)，晝長。不(bu)同植(zhi)物(wu)(wu)對光(guang)(guang)(guang)譜的(de)(de)(de)需求(qiu)不(bu)同，不(bu)同生長階段(duan)對光(guang)(guang)(guang)譜的(de)(de)(de)需求(qiu)也(ye)不(bu)同，設施農業中的(de)(de)(de)人(ren)工補光(guang)(guang)(guang)必須(xu)遵循植(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)生理特性，才(cai)能(neng)達(da)到最佳的(de)(de)(de)補光(guang)(guang)(guang)效(xiao)果。因此，不(bu)僅需要準(zhun)確測(ce)量LED光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜組成(cheng)，還(huan)要能(neng)夠知(zhi)悉照度隨時間變化的(de)(de)(de)情況。

植物(wu)生長(chang)用(yong)LED照明產品的測(ce)量

　　以往(wang)在植物(wu)照(zhao)明(ming)(ming)領(ling)域，常使用光(guang)量(liang)子計來進行測(ce)量(liang)，但光(guang)譜(pu)的匹(pi)配實(shi)際很(hen)難做到完美匹(pi)配，甚至失匹(pi)配會相對嚴重，對測(ce)量(liang)精度影響較(jiao)大。隨著(zhu)光(guang)譜(pu)測(ce)量(liang)技(ji)術的發展，基于光(guang)譜(pu)法的測(ce)量(liang)技(ji)術和設備也(ye)日趨成熟，并逐步(bu)應用至植物(wu)照(zhao)明(ming)(ming)檢測(ce)領(ling)域。

　　植物光(guang)(guang)(guang)(guang)合作用(yong)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)相(xiang)應(ying)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)與人眼的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)光(guang)(guang)(guang)(guang)視效率曲(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)不同，因此在(zai)(zai)評價各(ge)種光(guang)(guang)(guang)(guang)源的(de)照(zhao)(zhao)射效果(guo)時，需按照(zhao)(zhao)植物的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)響應(ying)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)評價照(zhao)(zhao)射效果(guo)。而光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)法不僅不存在(zai)(zai)任何(he)失匹(pi)配問(wen)題，而且可(ke)以在(zai)(zai)全光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)范圍內(nei)對照(zhao)(zhao)明(ming)產品的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)質、光(guang)(guang)(guang)(guang)密度、光(guang)(guang)(guang)(guang)照(zhao)(zhao)均勻度各(ge)方(fang)面(mian)性能進(jin)行評價。但一(yi)般的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)測量(liang)存在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)性較差和雜散光(guang)(guang)(guang)(guang)影響等問(wen)題，從另一(yi)方(fang)面(mian)限制了測試精度，也對測量(liang)設備提出了新的(de)要求。