近年來(lai)，隨(sui)著設施農業的(de)(de)(de)(de)(de)快速發展，對植(zhi)物(wu)(wu)(wu)照明的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)越(yue)來(lai)越(yue)多，LED光源(yuan)以其特有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)勢，使其在(zai)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)照明領域被廣(guang)泛應用。由于植(zhi)物(wu)(wu)(wu)生長對光環境的(de)(de)(de)(de)(de)光學(xue)參數(shu)有(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，因此需要(yao)有(you)相應的(de)(de)(de)(de)(de)測量(liang)技術及儀器(qi)來(lai)精確測量(liang)光環境的(de)(de)(de)(de)(de)光學(xue)參數(shu)是否符合相應植(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)生長需求(qiu)，以此選擇(ze)出合適的(de)(de)(de)(de)(de)光源(yuan)，確定光源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量(liang)及排布，根據植(zhi)物(wu)(wu)(wu)對光的(de)(de)(de)(de)(de)合理需求(qiu)為光源(yuan)研制應用提供適宜的(de)(de)(de)(de)(de)方案。

　　LED照(zhao)明產品在用于植(zhi)物(wu)(wu)栽培照(zhao)明時，不僅(jin)要(yao)考(kao)(kao)量其基本的光(guang)(guang)(guang)度、輻射度性(xing)能(neng)，還需根(gen)據植(zhi)物(wu)(wu)的光(guang)(guang)(guang)合(he)作用特(te)性(xing)，在光(guang)(guang)(guang)量子(zi)系統(tong)(tong)和植(zhi)物(wu)(wu)光(guang)(guang)(guang)度系統(tong)(tong)中考(kao)(kao)量植(zhi)物(wu)(wu)受照(zhao)面的光(guang)(guang)(guang)量子(zi)密(mi)度以及植(zhi)物(wu)(wu)光(guang)(guang)(guang)度學參數，從而(er)綜合(he)評價植(zhi)物(wu)(wu)照(zhao)明光(guang)(guang)(guang)源的性(xing)能(neng)。

植物(wu)照明(ming)的(de)關鍵(jian)因素及對(dui)照明(ming)產(chan)品的(de)要求

　　首先，光(guang)質(zhi)。植物(wu)一般依靠葉片中的葉綠素吸(xi)收照射光(guang)，其吸(xi)收波段一般處(chu)于藍光(guang)和(he)紅光(guang)區域，如圖1所(suo)示。吸(xi)收光(guang)在植物(wu)體內經光(guang)合作用(yong)轉換為有機能量，用(yong)以生(sheng)長(chang)繁(fan)殖。因此，對于植物(wu)照明產品，首先應考量其吸(xi)收波段的輻(fu)(fu)照度，一般為400nm~500nm藍光(guang)和(he)600nm~700nm紅光(guang)波段的輻(fu)(fu)照度，以及需(xu)要確(que)定(ding)所(suo)選組合植物(wu)照明的光(guang)譜組成(cheng)、范圍、峰(feng)值波長(chang)和(he)色溫等(deng)。

葉(xie)綠(lv)素a和(he)葉(xie)綠(lv)素b的(de)吸收(shou)譜(pu)(引自(zi) CIE 2012）

　　其次，光(guang)(guang)(guang)密(mi)(mi)度(du)。植(zhi)(zhi)物接受光(guang)(guang)(guang)密(mi)(mi)度(du)不(bu)同，將直接影響植(zhi)(zhi)物的生長發(fa)育和結構特征。如光(guang)(guang)(guang)密(mi)(mi)度(du)減弱時(shi)，會出現(xian)同作(zuo)物減少(shao)，花(hua)芽(ya)分化推遲、子(zi)房發(fa)育不(bu)良等(deng)現(xian)象(xiang)。由(you)于，植(zhi)(zhi)物與人眼對光(guang)(guang)(guang)譜的響應(ying)特性不(bu)同，人眼對光(guang)(guang)(guang)的感知量(liang)一般(ban)在(zai)光(guang)(guang)(guang)度(du)系統中實(shi)現(xian)測(ce)量(liang)，而植(zhi)(zhi)物的光(guang)(guang)(guang)合作(zuo)用(yong)則一般(ban)在(zai)光(guang)(guang)(guang)量(liang)子(zi)系統和植(zhi)(zhi)物光(guang)(guang)(guang)度(du)系統中實(shi)現(xian)測(ce)量(liang)評價(jia)(jia)，評價(jia)(jia)參數為光(guang)(guang)(guang)量(liang)子(zi)通(tong)(tong)量(liang)密(mi)(mi)度(du)（PPFD）。Mc.Cree通(tong)(tong)過大量(liang)的研究表明在(zai)400-700nm之間(jian)，用(yong)光(guang)(guang)(guang)量(liang)子(zi)通(tong)(tong)量(liang)密(mi)(mi)度(du)評價(jia)(jia)光(guang)(guang)(guang)合作(zuo)用(yong)的有(you)效(xiao)輻射(she)能(neng)取得與實(shi)際光(guang)(guang)(guang)生物效(xiao)應(ying)符合較(jiao)好的效(xiao)果(guo)。

　　再次，光均勻性(xing)。由于LED發光具有較強的(de)方(fang)向性(xing)，且可能(neng)存(cun)在空間光色(se)分布均勻性(xing)，因(yin)此(ci)，在大面積種植場合，還(huan)應(ying)考察植物(wu)受(shou)照(zhao)(zhao)面上輻射照(zhao)(zhao)度均勻性(xing)，以獲得高質(zhi)量的(de)均勻照(zhao)(zhao)明環境。

　　最后，晝長(chang)。不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)植物對(dui)光(guang)譜(pu)的(de)需求(qiu)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)，不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)生長(chang)階段(duan)對(dui)光(guang)譜(pu)的(de)需求(qiu)也(ye)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)，設施農業中的(de)人(ren)工補光(guang)必(bi)須遵循植物的(de)光(guang)生理(li)特(te)性，才(cai)能(neng)達到最佳的(de)補光(guang)效果。因此，不(bu)(bu)僅需要準確測量(liang)LED光(guang)源的(de)光(guang)譜(pu)組成，還要能(neng)夠知悉(xi)照度隨(sui)時(shi)間變(bian)化(hua)的(de)情(qing)況。

植物生長(chang)用LED照明產品的測(ce)量

　　以(yi)往在植(zhi)物照明領域(yu)，常使用(yong)(yong)光(guang)量(liang)子計來進(jin)行測(ce)量(liang)，但(dan)光(guang)譜的(de)匹(pi)配實際很(hen)難做到(dao)完(wan)美(mei)匹(pi)配，甚至失匹(pi)配會相對(dui)嚴重，對(dui)測(ce)量(liang)精度影響較大(da)。隨著光(guang)譜測(ce)量(liang)技術(shu)的(de)發展(zhan)，基于光(guang)譜法的(de)測(ce)量(liang)技術(shu)和設備也日趨成熟(shu)，并逐步(bu)應用(yong)(yong)至植(zhi)物照明檢測(ce)領域(yu)。

　　植物光(guang)(guang)(guang)合作用(yong)的(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)相應曲線與(yu)人眼的(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)光(guang)(guang)(guang)視效(xiao)率(lv)曲線不(bu)同(tong)，因此在評(ping)價(jia)各種光(guang)(guang)(guang)源的(de)照射效(xiao)果時，需按照植物的(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)響(xiang)(xiang)應曲線評(ping)價(jia)照射效(xiao)果。而(er)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)法不(bu)僅不(bu)存(cun)在任何失(shi)匹配(pei)問(wen)(wen)題，而(er)且可以在全光(guang)(guang)(guang)譜(pu)范(fan)圍內對照明產(chan)品的(de)光(guang)(guang)(guang)質、光(guang)(guang)(guang)密(mi)度、光(guang)(guang)(guang)照均勻度各方面(mian)(mian)性能進行評(ping)價(jia)。但一般的(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)測量存(cun)在線性較差和雜散光(guang)(guang)(guang)影響(xiang)(xiang)等問(wen)(wen)題，從另一方面(mian)(mian)限制了測試(shi)精度，也對測量設(she)備(bei)提(ti)出了新(xin)的(de)要求。