近年來，隨(sui)著設施農(nong)業的(de)(de)快速(su)發展，對(dui)植(zhi)物(wu)(wu)照明(ming)的(de)(de)研究越(yue)來越(yue)多，LED光(guang)源(yuan)以其(qi)特有的(de)(de)優勢，使其(qi)在植(zhi)物(wu)(wu)照明(ming)領域被(bei)廣泛應(ying)用。由(you)于植(zhi)物(wu)(wu)生長(chang)對(dui)光(guang)環(huan)境的(de)(de)光(guang)學(xue)參數(shu)(shu)有一定(ding)的(de)(de)要求(qiu)(qiu)(qiu)，因此需(xu)要有相應(ying)的(de)(de)測量技術及儀器來精確測量光(guang)環(huan)境的(de)(de)光(guang)學(xue)參數(shu)(shu)是否符合(he)相應(ying)植(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)生長(chang)需(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)，以此選擇出(chu)合(he)適的(de)(de)光(guang)源(yuan)，確定(ding)光(guang)源(yuan)的(de)(de)數(shu)(shu)量及排布，根(gen)據(ju)植(zhi)物(wu)(wu)對(dui)光(guang)的(de)(de)合(he)理需(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)為光(guang)源(yuan)研制應(ying)用提供適宜的(de)(de)方案。

　　LED照(zhao)明(ming)產(chan)品在用于植(zhi)物(wu)(wu)栽(zai)培照(zhao)明(ming)時(shi)，不僅要考量(liang)(liang)其(qi)基本(ben)的(de)光(guang)度、輻(fu)射度性(xing)能，還(huan)需根據植(zhi)物(wu)(wu)的(de)光(guang)合(he)(he)作用特性(xing)，在光(guang)量(liang)(liang)子系(xi)統和植(zhi)物(wu)(wu)光(guang)度系(xi)統中考量(liang)(liang)植(zhi)物(wu)(wu)受照(zhao)面的(de)光(guang)量(liang)(liang)子密度以及植(zhi)物(wu)(wu)光(guang)度學參數，從而綜合(he)(he)評價植(zhi)物(wu)(wu)照(zhao)明(ming)光(guang)源的(de)性(xing)能。

植物照明的關鍵因素(su)及對照明產(chan)品的要求

　　首先，光(guang)質。植(zhi)物(wu)一(yi)般(ban)(ban)依靠葉(xie)(xie)片中的葉(xie)(xie)綠(lv)素吸收(shou)(shou)(shou)照(zhao)射光(guang)，其吸收(shou)(shou)(shou)波(bo)段(duan)一(yi)般(ban)(ban)處于藍光(guang)和(he)紅光(guang)區域(yu)，如圖(tu)1所示。吸收(shou)(shou)(shou)光(guang)在植(zhi)物(wu)體(ti)內經光(guang)合(he)作(zuo)用轉換為有機能量(liang)，用以(yi)生長(chang)繁殖。因此，對于植(zhi)物(wu)照(zhao)明(ming)產(chan)品，首先應考量(liang)其吸收(shou)(shou)(shou)波(bo)段(duan)的輻照(zhao)度(du)，一(yi)般(ban)(ban)為400nm~500nm藍光(guang)和(he)600nm~700nm紅光(guang)波(bo)段(duan)的輻照(zhao)度(du)，以(yi)及需(xu)要確定所選(xuan)組合(he)植(zhi)物(wu)照(zhao)明(ming)的光(guang)譜組成、范圍、峰(feng)值波(bo)長(chang)和(he)色溫等。

葉綠(lv)素(su)a和葉綠(lv)素(su)b的吸收譜(引自 CIE 2012）

　　其次，光(guang)密(mi)度(du)。植(zhi)物(wu)(wu)(wu)接受光(guang)密(mi)度(du)不同，將直接影(ying)響(xiang)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)的生長發育和(he)結構特征。如光(guang)密(mi)度(du)減(jian)弱時，會出現(xian)同作(zuo)物(wu)(wu)(wu)減(jian)少，花(hua)芽分化推遲、子房發育不良(liang)等現(xian)象(xiang)。由于，植(zhi)物(wu)(wu)(wu)與(yu)人眼對(dui)光(guang)譜的響(xiang)應特性不同，人眼對(dui)光(guang)的感知量(liang)(liang)一般在光(guang)度(du)系統中(zhong)實現(xian)測量(liang)(liang)，而植(zhi)物(wu)(wu)(wu)的光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)則一般在光(guang)量(liang)(liang)子系統和(he)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)光(guang)度(du)系統中(zhong)實現(xian)測量(liang)(liang)評(ping)(ping)價，評(ping)(ping)價參數為光(guang)量(liang)(liang)子通量(liang)(liang)密(mi)度(du)（PPFD）。Mc.Cree通過大量(liang)(liang)的研究表明在400-700nm之間(jian)，用(yong)光(guang)量(liang)(liang)子通量(liang)(liang)密(mi)度(du)評(ping)(ping)價光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)的有效(xiao)輻射能取得(de)與(yu)實際(ji)光(guang)生物(wu)(wu)(wu)效(xiao)應符合(he)較好的效(xiao)果。

　　再次(ci)，光(guang)均(jun)勻性(xing)。由于LED發光(guang)具有較強的(de)方向性(xing)，且可能存在(zai)空間光(guang)色分(fen)布(bu)均(jun)勻性(xing)，因此，在(zai)大面積種(zhong)植場合，還應(ying)考察(cha)植物受照面上輻射照度均(jun)勻性(xing)，以獲得高質量的(de)均(jun)勻照明環境。

　　最后，晝(zhou)長。不同(tong)植(zhi)物對光(guang)譜(pu)的(de)需求不同(tong)，不同(tong)生長階段對光(guang)譜(pu)的(de)需求也不同(tong)，設施農業中的(de)人工補(bu)光(guang)必(bi)須遵(zun)循植(zhi)物的(de)光(guang)生理(li)特性，才能(neng)(neng)達到最佳的(de)補(bu)光(guang)效(xiao)果。因此，不僅(jin)需要準確測量LED光(guang)源的(de)光(guang)譜(pu)組成(cheng)，還(huan)要能(neng)(neng)夠(gou)知悉照度隨時間變(bian)化的(de)情況。

植(zhi)物生(sheng)長用LED照明產品的測(ce)量(liang)

　　以往在植(zhi)物照明(ming)領域，常使用(yong)光(guang)量(liang)子計來進行測(ce)(ce)量(liang)，但光(guang)譜的(de)(de)匹配(pei)(pei)實(shi)際很難做到完美匹配(pei)(pei)，甚至(zhi)失匹配(pei)(pei)會(hui)相對嚴重，對測(ce)(ce)量(liang)精度影響(xiang)較大(da)。隨(sui)著(zhu)光(guang)譜測(ce)(ce)量(liang)技(ji)術的(de)(de)發(fa)展，基于光(guang)譜法的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)技(ji)術和設備也日趨成(cheng)熟，并逐(zhu)步應用(yong)至(zhi)植(zhi)物照明(ming)檢測(ce)(ce)領域。

　　植物光(guang)合(he)作用的(de)(de)光(guang)譜(pu)相應(ying)曲(qu)線(xian)與人眼的(de)(de)光(guang)譜(pu)光(guang)視效(xiao)(xiao)率曲(qu)線(xian)不(bu)同(tong)，因此在評價各種光(guang)源的(de)(de)照射效(xiao)(xiao)果(guo)時，需按照植物的(de)(de)光(guang)譜(pu)響(xiang)應(ying)曲(qu)線(xian)評價照射效(xiao)(xiao)果(guo)。而(er)光(guang)譜(pu)法不(bu)僅不(bu)存(cun)在任何失匹配問題(ti)，而(er)且可以在全光(guang)譜(pu)范圍內對(dui)(dui)照明產品的(de)(de)光(guang)質、光(guang)密度(du)、光(guang)照均勻度(du)各方(fang)面性能進行評價。但一般的(de)(de)光(guang)譜(pu)測量存(cun)在線(xian)性較(jiao)差和雜散(san)光(guang)影(ying)響(xiang)等(deng)問題(ti)，從(cong)另一方(fang)面限制(zhi)了(le)測試精度(du)，也對(dui)(dui)測量設備提出(chu)了(le)新的(de)(de)要求。