近年來(lai)，隨著(zhu)設施農業的(de)(de)(de)(de)快速發展(zhan)，對(dui)植物照明的(de)(de)(de)(de)研究越來(lai)越多，LED光(guang)源(yuan)以其特有(you)的(de)(de)(de)(de)優(you)勢，使其在植物照明領域被廣泛應用(yong)(yong)。由于植物生(sheng)長對(dui)光(guang)環境的(de)(de)(de)(de)光(guang)學(xue)參數(shu)有(you)一定的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)，因此(ci)(ci)需(xu)要有(you)相應的(de)(de)(de)(de)測量(liang)技術及(ji)儀(yi)器來(lai)精確(que)測量(liang)光(guang)環境的(de)(de)(de)(de)光(guang)學(xue)參數(shu)是否符合(he)相應植物的(de)(de)(de)(de)生(sheng)長需(xu)求(qiu)，以此(ci)(ci)選擇出(chu)合(he)適(shi)的(de)(de)(de)(de)光(guang)源(yuan)，確(que)定光(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)數(shu)量(liang)及(ji)排(pai)布，根據植物對(dui)光(guang)的(de)(de)(de)(de)合(he)理(li)需(xu)求(qiu)為(wei)光(guang)源(yuan)研制應用(yong)(yong)提供適(shi)宜的(de)(de)(de)(de)方案。

　　LED照明產品在(zai)用于植(zhi)物(wu)栽培照明時，不僅要(yao)考量(liang)其基(ji)本的(de)(de)光(guang)度(du)(du)、輻射(she)度(du)(du)性能(neng)，還需根據植(zhi)物(wu)的(de)(de)光(guang)合(he)作用特性，在(zai)光(guang)量(liang)子系統和植(zhi)物(wu)光(guang)度(du)(du)系統中考量(liang)植(zhi)物(wu)受照面的(de)(de)光(guang)量(liang)子密(mi)度(du)(du)以及植(zhi)物(wu)光(guang)度(du)(du)學參(can)數，從而綜合(he)評價植(zhi)物(wu)照明光(guang)源的(de)(de)性能(neng)。

植物(wu)照明的關鍵因素及對照明產品的要求

　　首(shou)先，光(guang)(guang)質。植物(wu)(wu)一(yi)般(ban)依靠葉片(pian)中的葉綠素吸(xi)收(shou)照(zhao)(zhao)射光(guang)(guang)，其(qi)吸(xi)收(shou)波(bo)段一(yi)般(ban)處于藍光(guang)(guang)和紅光(guang)(guang)區域，如圖1所(suo)示。吸(xi)收(shou)光(guang)(guang)在植物(wu)(wu)體內(nei)經光(guang)(guang)合作用(yong)轉換(huan)為有機能量，用(yong)以生長繁(fan)殖。因此，對于植物(wu)(wu)照(zhao)(zhao)明(ming)產品，首(shou)先應考量其(qi)吸(xi)收(shou)波(bo)段的輻照(zhao)(zhao)度，一(yi)般(ban)為400nm~500nm藍光(guang)(guang)和600nm~700nm紅光(guang)(guang)波(bo)段的輻照(zhao)(zhao)度，以及需要確(que)定所(suo)選組合植物(wu)(wu)照(zhao)(zhao)明(ming)的光(guang)(guang)譜組成、范圍、峰(feng)值波(bo)長和色溫等。

葉綠素a和葉綠素b的吸收譜(引自 CIE 2012）

　　其次(ci)，光(guang)(guang)(guang)(guang)密度(du)。植(zhi)物(wu)接受(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)密度(du)不同(tong)，將直接影響(xiang)植(zhi)物(wu)的(de)生長發育和結構特征。如(ru)光(guang)(guang)(guang)(guang)密度(du)減弱時，會出現(xian)同(tong)作物(wu)減少，花芽(ya)分化推遲、子(zi)房(fang)發育不良等(deng)現(xian)象。由于，植(zhi)物(wu)與人眼對光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)的(de)響(xiang)應特性不同(tong)，人眼對光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)感知(zhi)量(liang)一(yi)般(ban)在光(guang)(guang)(guang)(guang)度(du)系(xi)統(tong)中(zhong)實現(xian)測量(liang)，而(er)植(zhi)物(wu)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)作用則一(yi)般(ban)在光(guang)(guang)(guang)(guang)量(liang)子(zi)系(xi)統(tong)和植(zhi)物(wu)光(guang)(guang)(guang)(guang)度(du)系(xi)統(tong)中(zhong)實現(xian)測量(liang)評價，評價參數(shu)為光(guang)(guang)(guang)(guang)量(liang)子(zi)通量(liang)密度(du)（PPFD）。Mc.Cree通過大量(liang)的(de)研究表(biao)明在400-700nm之間，用光(guang)(guang)(guang)(guang)量(liang)子(zi)通量(liang)密度(du)評價光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)作用的(de)有效輻射能取得與實際光(guang)(guang)(guang)(guang)生物(wu)效應符(fu)合(he)較好的(de)效果(guo)。

　　再次，光(guang)均(jun)勻性。由于LED發光(guang)具有(you)較強的方向(xiang)性，且可能存在(zai)空間光(guang)色分布均(jun)勻性，因此(ci)，在(zai)大面(mian)積種植場(chang)合，還(huan)應考察(cha)植物受照面(mian)上輻射照度均(jun)勻性，以獲得(de)高(gao)質量的均(jun)勻照明環境。

　　最后，晝長。不(bu)(bu)同植物對光(guang)(guang)(guang)譜(pu)的(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)不(bu)(bu)同，不(bu)(bu)同生長階(jie)段對光(guang)(guang)(guang)譜(pu)的(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)也不(bu)(bu)同，設施(shi)農業中的(de)(de)(de)人工補光(guang)(guang)(guang)必(bi)須(xu)遵(zun)循(xun)植物的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)生理特性(xing)，才能達到最佳的(de)(de)(de)補光(guang)(guang)(guang)效果。因此，不(bu)(bu)僅需(xu)要準確測量(liang)LED光(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)組成，還要能夠知悉照度隨時間(jian)變化的(de)(de)(de)情況。

植物生長用(yong)LED照(zhao)明(ming)產(chan)品的測量

　　以往在植物照(zhao)明(ming)領域，常使用(yong)光(guang)(guang)量(liang)子計來進行測(ce)(ce)量(liang)，但光(guang)(guang)譜(pu)的匹(pi)配(pei)實際很難(nan)做(zuo)到完美(mei)匹(pi)配(pei)，甚至(zhi)(zhi)失匹(pi)配(pei)會相對(dui)嚴重，對(dui)測(ce)(ce)量(liang)精度影響較大。隨著光(guang)(guang)譜(pu)測(ce)(ce)量(liang)技(ji)術的發展，基于光(guang)(guang)譜(pu)法(fa)的測(ce)(ce)量(liang)技(ji)術和設備(bei)也日趨(qu)成熟，并(bing)逐步應(ying)用(yong)至(zhi)(zhi)植物照(zhao)明(ming)檢(jian)測(ce)(ce)領域。

　　植物(wu)(wu)光(guang)(guang)合作用(yong)的(de)光(guang)(guang)譜(pu)相(xiang)應曲(qu)線(xian)與人(ren)眼(yan)的(de)光(guang)(guang)譜(pu)光(guang)(guang)視效(xiao)率曲(qu)線(xian)不(bu)(bu)同，因此在(zai)評價(jia)各種光(guang)(guang)源的(de)照射效(xiao)果(guo)時，需(xu)按照植物(wu)(wu)的(de)光(guang)(guang)譜(pu)響應曲(qu)線(xian)評價(jia)照射效(xiao)果(guo)。而光(guang)(guang)譜(pu)法不(bu)(bu)僅不(bu)(bu)存在(zai)任(ren)何失匹配問題(ti)，而且可(ke)以(yi)在(zai)全光(guang)(guang)譜(pu)范圍(wei)內對照明(ming)產品的(de)光(guang)(guang)質、光(guang)(guang)密(mi)度、光(guang)(guang)照均(jun)勻度各方面性(xing)能(neng)進(jin)行評價(jia)。但一般的(de)光(guang)(guang)譜(pu)測(ce)量(liang)(liang)存在(zai)線(xian)性(xing)較差和雜散光(guang)(guang)影響等(deng)問題(ti)，從另一方面限(xian)制了(le)測(ce)試精度，也對測(ce)量(liang)(liang)設備提出(chu)了(le)新的(de)要求。