近年來，隨著設施(shi)農業的(de)(de)(de)快速發展，對(dui)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照(zhao)明的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)越來越多，LED光(guang)源以(yi)其(qi)(qi)特(te)有的(de)(de)(de)優勢(shi)，使其(qi)(qi)在植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照(zhao)明領域被廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。由于植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)生(sheng)長(chang)對(dui)光(guang)環境的(de)(de)(de)光(guang)學參數有一定的(de)(de)(de)要求，因此需(xu)要有相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)測(ce)量技術及儀器來精確測(ce)量光(guang)環境的(de)(de)(de)光(guang)學參數是否(fou)符合(he)相(xiang)應(ying)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)生(sheng)長(chang)需(xu)求，以(yi)此選(xuan)擇(ze)出(chu)合(he)適的(de)(de)(de)光(guang)源，確定光(guang)源的(de)(de)(de)數量及排布，根(gen)據植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)對(dui)光(guang)的(de)(de)(de)合(he)理需(xu)求為光(guang)源研(yan)制應(ying)用(yong)提供適宜的(de)(de)(de)方案。

　　LED照(zhao)明(ming)產品在用(yong)于植物(wu)栽培照(zhao)明(ming)時，不僅要考(kao)(kao)量(liang)其(qi)基本的(de)光(guang)(guang)度(du)、輻射度(du)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，還需根據植物(wu)的(de)光(guang)(guang)合作用(yong)特性(xing)(xing)(xing)，在光(guang)(guang)量(liang)子系(xi)統(tong)和植物(wu)光(guang)(guang)度(du)系(xi)統(tong)中考(kao)(kao)量(liang)植物(wu)受照(zhao)面(mian)的(de)光(guang)(guang)量(liang)子密度(du)以及植物(wu)光(guang)(guang)度(du)學(xue)參數，從而綜合評(ping)價(jia)植物(wu)照(zhao)明(ming)光(guang)(guang)源(yuan)的(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。

植物照明(ming)的(de)關鍵(jian)因素及對(dui)照明(ming)產品(pin)的(de)要求

　　首先(xian)(xian)，光(guang)(guang)(guang)(guang)質。植物(wu)一(yi)般(ban)(ban)依靠葉(xie)片(pian)中的葉(xie)綠素(su)吸(xi)收(shou)照(zhao)(zhao)射光(guang)(guang)(guang)(guang)，其(qi)吸(xi)收(shou)波(bo)(bo)段(duan)(duan)一(yi)般(ban)(ban)處于藍(lan)光(guang)(guang)(guang)(guang)和紅(hong)光(guang)(guang)(guang)(guang)區域，如圖1所示。吸(xi)收(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)在植物(wu)體內經光(guang)(guang)(guang)(guang)合作(zuo)用轉換(huan)為有機(ji)能量，用以(yi)生(sheng)長(chang)繁(fan)殖。因此，對(dui)于植物(wu)照(zhao)(zhao)明(ming)(ming)產品，首先(xian)(xian)應考量其(qi)吸(xi)收(shou)波(bo)(bo)段(duan)(duan)的輻(fu)照(zhao)(zhao)度，一(yi)般(ban)(ban)為400nm~500nm藍(lan)光(guang)(guang)(guang)(guang)和600nm~700nm紅(hong)光(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)(bo)段(duan)(duan)的輻(fu)照(zhao)(zhao)度，以(yi)及需要確(que)定所選組(zu)合植物(wu)照(zhao)(zhao)明(ming)(ming)的光(guang)(guang)(guang)(guang)譜組(zu)成、范圍(wei)、峰(feng)值波(bo)(bo)長(chang)和色溫等。

葉綠素a和葉綠素b的吸收(shou)譜(引(yin)自 CIE 2012）

　　其次，光密(mi)(mi)(mi)度(du)。植(zhi)(zhi)物(wu)接受光密(mi)(mi)(mi)度(du)不(bu)同(tong)，將(jiang)直接影響(xiang)植(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)生長發育(yu)和結構特征。如(ru)光密(mi)(mi)(mi)度(du)減(jian)弱時，會出現(xian)同(tong)作物(wu)減(jian)少，花芽分化推遲、子(zi)(zi)房發育(yu)不(bu)良等現(xian)象。由于，植(zhi)(zhi)物(wu)與人眼對光譜的(de)(de)響(xiang)應特性(xing)不(bu)同(tong)，人眼對光的(de)(de)感(gan)知量一般在光度(du)系(xi)(xi)統中(zhong)實(shi)現(xian)測量，而植(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)光合(he)作用(yong)則一般在光量子(zi)(zi)系(xi)(xi)統和植(zhi)(zhi)物(wu)光度(du)系(xi)(xi)統中(zhong)實(shi)現(xian)測量評價(jia)，評價(jia)參數為光量子(zi)(zi)通(tong)量密(mi)(mi)(mi)度(du)（PPFD）。Mc.Cree通(tong)過大量的(de)(de)研(yan)究表明在400-700nm之間，用(yong)光量子(zi)(zi)通(tong)量密(mi)(mi)(mi)度(du)評價(jia)光合(he)作用(yong)的(de)(de)有效(xiao)輻射能取得與實(shi)際光生物(wu)效(xiao)應符合(he)較好的(de)(de)效(xiao)果。

　　再(zai)次，光(guang)均(jun)(jun)勻(yun)性(xing)。由(you)于LED發光(guang)具(ju)有較強(qiang)的方向(xiang)性(xing)，且可能存在(zai)(zai)空(kong)間光(guang)色分布均(jun)(jun)勻(yun)性(xing)，因(yin)此，在(zai)(zai)大面(mian)積種植場合(he)，還應考察植物受照(zhao)(zhao)面(mian)上輻射照(zhao)(zhao)度均(jun)(jun)勻(yun)性(xing)，以獲得高質量的均(jun)(jun)勻(yun)照(zhao)(zhao)明環境。

　　最后，晝長。不(bu)同植(zhi)物對光(guang)(guang)譜的(de)需求(qiu)不(bu)同，不(bu)同生長階(jie)段對光(guang)(guang)譜的(de)需求(qiu)也(ye)不(bu)同，設(she)施農業(ye)中的(de)人工補光(guang)(guang)必須(xu)遵循植(zhi)物的(de)光(guang)(guang)生理特性，才能達(da)到最佳的(de)補光(guang)(guang)效果。因此，不(bu)僅需要(yao)準確測量LED光(guang)(guang)源(yuan)的(de)光(guang)(guang)譜組(zu)成(cheng)，還要(yao)能夠知悉照(zhao)度隨(sui)時間變化的(de)情況。

植物生(sheng)長用(yong)LED照明產品(pin)的測量

　　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)量(liang)，但光(guang)譜(pu)的(de)匹(pi)(pi)(pi)配實際很(hen)難做到完美匹(pi)(pi)(pi)配，甚至失匹(pi)(pi)(pi)配會相對(dui)嚴(yan)重，對(dui)測(ce)量(liang)精度影(ying)響較大(da)。隨著(zhu)光(guang)譜(pu)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu)的(de)發展(zhan)，基于光(guang)譜(pu)法的(de)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu)和設備也日趨成熟(shu)，并逐(zhu)步應用(yong)至植(zhi)物照明(ming)檢測(ce)領域。

　　植物(wu)(wu)光(guang)合作用的(de)光(guang)譜(pu)相應(ying)曲線與人眼的(de)光(guang)譜(pu)光(guang)視效(xiao)率曲線不同(tong)，因此(ci)在評價各種光(guang)源的(de)照(zhao)射(she)(she)效(xiao)果時(shi)，需按(an)照(zhao)植物(wu)(wu)的(de)光(guang)譜(pu)響應(ying)曲線評價照(zhao)射(she)(she)效(xiao)果。而光(guang)譜(pu)法不僅不存(cun)在任(ren)何失匹配問(wen)(wen)題，而且可以在全(quan)光(guang)譜(pu)范圍內(nei)對照(zhao)明產品的(de)光(guang)質(zhi)、光(guang)密度(du)(du)、光(guang)照(zhao)均勻(yun)度(du)(du)各方面性能(neng)進行評價。但一般的(de)光(guang)譜(pu)測量(liang)存(cun)在線性較差和雜散光(guang)影響等問(wen)(wen)題，從另一方面限制(zhi)了測試精度(du)(du)，也(ye)對測量(liang)設(she)備提出了新的(de)要求。