近年來(lai)，隨著設施(shi)農業的(de)快(kuai)速發展，對植物(wu)(wu)照(zhao)明的(de)研究越來(lai)越多(duo)，LED光(guang)(guang)源(yuan)以其(qi)(qi)特有(you)的(de)優勢，使其(qi)(qi)在植物(wu)(wu)照(zhao)明領(ling)域被廣(guang)泛應(ying)(ying)用。由于植物(wu)(wu)生(sheng)長對光(guang)(guang)環境的(de)光(guang)(guang)學(xue)參數有(you)一定的(de)要(yao)求(qiu)，因此需要(yao)有(you)相應(ying)(ying)的(de)測量(liang)技術(shu)及(ji)儀器來(lai)精確(que)測量(liang)光(guang)(guang)環境的(de)光(guang)(guang)學(xue)參數是否符合相應(ying)(ying)植物(wu)(wu)的(de)生(sheng)長需求(qiu)，以此選擇(ze)出合適的(de)光(guang)(guang)源(yuan)，確(que)定光(guang)(guang)源(yuan)的(de)數量(liang)及(ji)排(pai)布，根據植物(wu)(wu)對光(guang)(guang)的(de)合理需求(qiu)為(wei)光(guang)(guang)源(yuan)研制應(ying)(ying)用提供適宜的(de)方案(an)。

　　LED照(zhao)(zhao)明(ming)產品在(zai)用(yong)于植(zhi)物(wu)(wu)栽培照(zhao)(zhao)明(ming)時(shi)，不(bu)僅要考量(liang)其基本(ben)的(de)光度(du)(du)(du)、輻(fu)射度(du)(du)(du)性(xing)能，還需(xu)根據植(zhi)物(wu)(wu)的(de)光合作(zuo)用(yong)特性(xing)，在(zai)光量(liang)子系統(tong)和植(zhi)物(wu)(wu)光度(du)(du)(du)系統(tong)中考量(liang)植(zhi)物(wu)(wu)受照(zhao)(zhao)面的(de)光量(liang)子密度(du)(du)(du)以及(ji)植(zhi)物(wu)(wu)光度(du)(du)(du)學參數，從而綜合評價植(zhi)物(wu)(wu)照(zhao)(zhao)明(ming)光源的(de)性(xing)能。

植(zhi)物照明的(de)關鍵因素及對照明產品(pin)的(de)要求(qiu)

　　首先，光(guang)(guang)質。植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)一般(ban)依靠葉片中的葉綠(lv)素吸(xi)(xi)收照(zhao)射(she)光(guang)(guang)，其吸(xi)(xi)收波段(duan)一般(ban)處于(yu)藍光(guang)(guang)和紅光(guang)(guang)區域，如圖1所示(shi)。吸(xi)(xi)收光(guang)(guang)在植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)體內(nei)經光(guang)(guang)合(he)作用(yong)轉(zhuan)換為(wei)有機能量，用(yong)以(yi)生(sheng)長(chang)繁殖(zhi)。因此，對于(yu)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照(zhao)明(ming)產品，首先應考量其吸(xi)(xi)收波段(duan)的輻照(zhao)度，一般(ban)為(wei)400nm~500nm藍光(guang)(guang)和600nm~700nm紅光(guang)(guang)波段(duan)的輻照(zhao)度，以(yi)及(ji)需(xu)要確定所選組合(he)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照(zhao)明(ming)的光(guang)(guang)譜組成、范圍、峰值(zhi)波長(chang)和色溫等。

葉綠素a和葉綠素b的吸收譜(引自 CIE 2012）

　　其(qi)次，光(guang)密度(du)(du)(du)。植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)接(jie)受光(guang)密度(du)(du)(du)不(bu)同，將(jiang)直接(jie)影響(xiang)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)生長發育(yu)(yu)和結構(gou)特征。如光(guang)密度(du)(du)(du)減弱時，會出(chu)現(xian)同作(zuo)物(wu)減少，花芽分化推遲、子(zi)房發育(yu)(yu)不(bu)良(liang)等現(xian)象。由于，植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)與人(ren)眼對光(guang)譜的(de)(de)響(xiang)應特性不(bu)同，人(ren)眼對光(guang)的(de)(de)感知(zhi)量(liang)(liang)一(yi)般在(zai)(zai)光(guang)度(du)(du)(du)系統中實(shi)現(xian)測量(liang)(liang)，而植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)則一(yi)般在(zai)(zai)光(guang)量(liang)(liang)子(zi)系統和植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)光(guang)度(du)(du)(du)系統中實(shi)現(xian)測量(liang)(liang)評(ping)價(jia)(jia)，評(ping)價(jia)(jia)參(can)數為光(guang)量(liang)(liang)子(zi)通量(liang)(liang)密度(du)(du)(du)（PPFD）。Mc.Cree通過大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)研究表明在(zai)(zai)400-700nm之間，用(yong)光(guang)量(liang)(liang)子(zi)通量(liang)(liang)密度(du)(du)(du)評(ping)價(jia)(jia)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)的(de)(de)有效(xiao)輻(fu)射能取得與實(shi)際光(guang)生物(wu)效(xiao)應符合(he)較好的(de)(de)效(xiao)果(guo)。

　　再次，光(guang)均(jun)勻(yun)性(xing)。由于LED發光(guang)具有(you)較(jiao)強(qiang)的方向性(xing)，且可能(neng)存在(zai)空間(jian)光(guang)色(se)分布(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)，因此，在(zai)大面積種植場合，還應考察植物(wu)受照(zhao)面上輻射照(zhao)度均(jun)勻(yun)性(xing)，以獲得(de)高(gao)質量的均(jun)勻(yun)照(zhao)明環(huan)境。

　　最(zui)后(hou)，晝長。不同(tong)(tong)植(zhi)物對光譜的(de)需(xu)求(qiu)不同(tong)(tong)，不同(tong)(tong)生(sheng)長階段對光譜的(de)需(xu)求(qiu)也(ye)不同(tong)(tong)，設施(shi)農業中的(de)人工(gong)補光必(bi)須遵循植(zhi)物的(de)光生(sheng)理特性，才能達(da)到最(zui)佳的(de)補光效果。因此，不僅需(xu)要(yao)準確測(ce)量LED光源的(de)光譜組成，還要(yao)能夠(gou)知(zhi)悉照度(du)隨時間變化的(de)情況。

植物(wu)生長用(yong)LED照明產品的測量(liang)

　　以往在植(zhi)物(wu)照明領域，常使用(yong)光(guang)量子計來進(jin)行(xing)測(ce)量，但光(guang)譜(pu)(pu)的匹(pi)配實際很難做到(dao)完美匹(pi)配，甚至(zhi)失匹(pi)配會相對嚴重，對測(ce)量精度影響較大(da)。隨著光(guang)譜(pu)(pu)測(ce)量技(ji)術(shu)的發展，基于光(guang)譜(pu)(pu)法的測(ce)量技(ji)術(shu)和設(she)備也日(ri)趨(qu)成熟，并逐步應用(yong)至(zhi)植(zhi)物(wu)照明檢測(ce)領域。

　　植物(wu)光(guang)(guang)(guang)合作用的光(guang)(guang)(guang)譜(pu)相應曲線(xian)(xian)與人(ren)眼的光(guang)(guang)(guang)譜(pu)光(guang)(guang)(guang)視效(xiao)率曲線(xian)(xian)不同，因(yin)此在評價各(ge)(ge)種光(guang)(guang)(guang)源的照射效(xiao)果(guo)時，需按(an)照植物(wu)的光(guang)(guang)(guang)譜(pu)響應曲線(xian)(xian)評價照射效(xiao)果(guo)。而光(guang)(guang)(guang)譜(pu)法不僅不存(cun)在任何失匹配問題，而且可(ke)以在全光(guang)(guang)(guang)譜(pu)范圍內對照明產品的光(guang)(guang)(guang)質、光(guang)(guang)(guang)密度(du)、光(guang)(guang)(guang)照均勻(yun)度(du)各(ge)(ge)方面性能進行(xing)評價。但一般的光(guang)(guang)(guang)譜(pu)測(ce)量存(cun)在線(xian)(xian)性較差和(he)雜散光(guang)(guang)(guang)影響等(deng)問題，從(cong)另一方面限制了(le)(le)測(ce)試精度(du)，也(ye)對測(ce)量設備提(ti)出了(le)(le)新的要(yao)求。