近年來，隨著設施農業(ye)的(de)(de)(de)(de)快速(su)發展(zhan)，對(dui)(dui)植(zhi)物照(zhao)明的(de)(de)(de)(de)研究越(yue)來越(yue)多，LED光(guang)源以(yi)其(qi)特(te)有的(de)(de)(de)(de)優勢(shi)，使(shi)其(qi)在植(zhi)物照(zhao)明領域被廣泛應用。由于植(zhi)物生(sheng)長對(dui)(dui)光(guang)環境(jing)的(de)(de)(de)(de)光(guang)學(xue)參(can)數有一定(ding)的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)，因此(ci)需(xu)要有相應的(de)(de)(de)(de)測量(liang)技術及儀器來精確測量(liang)光(guang)環境(jing)的(de)(de)(de)(de)光(guang)學(xue)參(can)數是否符合(he)相應植(zhi)物的(de)(de)(de)(de)生(sheng)長需(xu)求(qiu)，以(yi)此(ci)選擇出合(he)適(shi)的(de)(de)(de)(de)光(guang)源，確定(ding)光(guang)源的(de)(de)(de)(de)數量(liang)及排布，根據植(zhi)物對(dui)(dui)光(guang)的(de)(de)(de)(de)合(he)理需(xu)求(qiu)為光(guang)源研制(zhi)應用提供適(shi)宜的(de)(de)(de)(de)方案。

　　LED照(zhao)(zhao)(zhao)明產品在用于植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)栽培照(zhao)(zhao)(zhao)明時，不僅要考(kao)(kao)量(liang)其基(ji)本的光度(du)、輻射度(du)性能(neng)，還需根(gen)據植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)的光合(he)作(zuo)用特性，在光量(liang)子系(xi)(xi)統和(he)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)光度(du)系(xi)(xi)統中考(kao)(kao)量(liang)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)受照(zhao)(zhao)(zhao)面的光量(liang)子密度(du)以及植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)光度(du)學參數，從而綜合(he)評(ping)價植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)照(zhao)(zhao)(zhao)明光源(yuan)的性能(neng)。

植(zhi)物照明的關(guan)鍵因(yin)素及對照明產品的要求

　　首先(xian)(xian)，光(guang)質。植(zhi)物一般依靠(kao)葉片(pian)中的(de)葉綠素吸(xi)收照射光(guang)，其吸(xi)收波(bo)段一般處于藍光(guang)和紅(hong)光(guang)區(qu)域，如圖1所示。吸(xi)收光(guang)在植(zhi)物體內經光(guang)合作用(yong)(yong)轉換(huan)為有(you)機能量(liang)，用(yong)(yong)以生長繁殖(zhi)。因(yin)此，對于植(zhi)物照明產品(pin)，首先(xian)(xian)應考量(liang)其吸(xi)收波(bo)段的(de)輻照度，一般為400nm~500nm藍光(guang)和600nm~700nm紅(hong)光(guang)波(bo)段的(de)輻照度，以及(ji)需要確(que)定所選(xuan)組合植(zhi)物照明的(de)光(guang)譜組成、范(fan)圍、峰值波(bo)長和色溫等。

葉綠素a和葉綠素b的吸收譜(引(yin)自 CIE 2012）

　　其次，光(guang)(guang)密(mi)度(du)。植(zhi)物接受光(guang)(guang)密(mi)度(du)不(bu)同(tong)，將直接影(ying)響(xiang)植(zhi)物的(de)(de)(de)生(sheng)長發育和結構特(te)(te)征。如光(guang)(guang)密(mi)度(du)減弱時，會出(chu)現(xian)同(tong)作物減少，花芽分化推遲、子(zi)房發育不(bu)良等現(xian)象。由于，植(zhi)物與人眼(yan)(yan)對(dui)光(guang)(guang)譜的(de)(de)(de)響(xiang)應(ying)特(te)(te)性不(bu)同(tong)，人眼(yan)(yan)對(dui)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)感知量(liang)(liang)(liang)一般(ban)在(zai)(zai)光(guang)(guang)度(du)系(xi)統(tong)中(zhong)(zhong)實現(xian)測量(liang)(liang)(liang)，而植(zhi)物的(de)(de)(de)光(guang)(guang)合作用(yong)(yong)則一般(ban)在(zai)(zai)光(guang)(guang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)系(xi)統(tong)和植(zhi)物光(guang)(guang)度(du)系(xi)統(tong)中(zhong)(zhong)實現(xian)測量(liang)(liang)(liang)評(ping)價(jia)(jia)，評(ping)價(jia)(jia)參數(shu)為光(guang)(guang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)通(tong)量(liang)(liang)(liang)密(mi)度(du)（PPFD）。Mc.Cree通(tong)過大量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)研究表明在(zai)(zai)400-700nm之間，用(yong)(yong)光(guang)(guang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)通(tong)量(liang)(liang)(liang)密(mi)度(du)評(ping)價(jia)(jia)光(guang)(guang)合作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)有效(xiao)輻射能取得與實際光(guang)(guang)生(sheng)物效(xiao)應(ying)符合較(jiao)好的(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)。

　　再次，光均勻(yun)性(xing)。由(you)于(yu)LED發光具有(you)較(jiao)強的方向性(xing)，且(qie)可能存在(zai)(zai)空間光色分布均勻(yun)性(xing)，因此，在(zai)(zai)大面積種植場合，還應考察植物受照面上(shang)輻(fu)射照度均勻(yun)性(xing)，以獲(huo)得高(gao)質量的均勻(yun)照明環(huan)境。

　　最后，晝長。不(bu)(bu)同(tong)(tong)植物(wu)(wu)對光(guang)譜(pu)(pu)的需(xu)求不(bu)(bu)同(tong)(tong)，不(bu)(bu)同(tong)(tong)生長階段對光(guang)譜(pu)(pu)的需(xu)求也不(bu)(bu)同(tong)(tong)，設施農(nong)業中的人工(gong)補光(guang)必須遵循植物(wu)(wu)的光(guang)生理特(te)性，才能達到最佳的補光(guang)效果。因此，不(bu)(bu)僅需(xu)要準確(que)測量LED光(guang)源的光(guang)譜(pu)(pu)組成，還要能夠知悉照度隨時(shi)間變化的情況。

植物(wu)生長用LED照明(ming)產品的測量

　　以(yi)往在植物照明(ming)領域，常使用光(guang)量(liang)(liang)子計(ji)來進行(xing)測量(liang)(liang)，但光(guang)譜的匹配實(shi)際很難做到完美匹配，甚(shen)至失匹配會相對(dui)嚴重，對(dui)測量(liang)(liang)精(jing)度影響較大。隨著光(guang)譜測量(liang)(liang)技(ji)術的發(fa)展，基于光(guang)譜法的測量(liang)(liang)技(ji)術和設(she)備也日趨成熟，并逐(zhu)步應(ying)用至植物照明(ming)檢(jian)測領域。

　　植(zhi)物光合作用的光譜(pu)(pu)相(xiang)應曲線(xian)與人眼的光譜(pu)(pu)光視(shi)效率曲線(xian)不(bu)同，因此在(zai)評價(jia)各(ge)種光源的照(zhao)(zhao)射(she)效果(guo)時，需(xu)按照(zhao)(zhao)植(zhi)物的光譜(pu)(pu)響應曲線(xian)評價(jia)照(zhao)(zhao)射(she)效果(guo)。而光譜(pu)(pu)法不(bu)僅(jin)不(bu)存在(zai)任何(he)失匹配(pei)問(wen)題(ti)，而且可以在(zai)全光譜(pu)(pu)范圍內對(dui)照(zhao)(zhao)明(ming)產品的光質、光密(mi)度(du)、光照(zhao)(zhao)均勻度(du)各(ge)方(fang)面性能(neng)進行評價(jia)。但一般的光譜(pu)(pu)測(ce)量存在(zai)線(xian)性較差和(he)雜散光影(ying)響等問(wen)題(ti)，從另一方(fang)面限制了測(ce)試精度(du)，也對(dui)測(ce)量設(she)備提(ti)出了新的要(yao)求。