近年來，隨(sui)著設施農業的(de)(de)快速發展，對(dui)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)照明(ming)的(de)(de)研(yan)究越(yue)來越(yue)多，LED光(guang)源(yuan)以(yi)其特(te)有(you)的(de)(de)優勢，使其在植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)照明(ming)領域被廣泛應(ying)(ying)用。由于植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)生長對(dui)光(guang)環(huan)境的(de)(de)光(guang)學參數有(you)一定的(de)(de)要(yao)求(qiu)，因此需(xu)要(yao)有(you)相應(ying)(ying)的(de)(de)測量技(ji)術及(ji)儀(yi)器來精確(que)測量光(guang)環(huan)境的(de)(de)光(guang)學參數是否符合相應(ying)(ying)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)生長需(xu)求(qiu)，以(yi)此選擇出(chu)合適的(de)(de)光(guang)源(yuan)，確(que)定光(guang)源(yuan)的(de)(de)數量及(ji)排布(bu)，根據植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)對(dui)光(guang)的(de)(de)合理需(xu)求(qiu)為光(guang)源(yuan)研(yan)制應(ying)(ying)用提(ti)供適宜的(de)(de)方案(an)。

　　LED照明產品在用(yong)于植物(wu)栽培照明時，不僅要考量其基(ji)本(ben)的(de)(de)(de)光(guang)度、輻射度性(xing)能，還(huan)需根據植物(wu)的(de)(de)(de)光(guang)合(he)作用(yong)特性(xing)，在光(guang)量子(zi)系(xi)統和植物(wu)光(guang)度系(xi)統中考量植物(wu)受照面的(de)(de)(de)光(guang)量子(zi)密度以及植物(wu)光(guang)度學參數(shu)，從而綜合(he)評價植物(wu)照明光(guang)源的(de)(de)(de)性(xing)能。

植物照明的(de)關(guan)鍵因(yin)素及對照明產品的(de)要求

　　首先，光(guang)(guang)質。植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)一(yi)般(ban)依靠葉片中的(de)葉綠素吸收(shou)照射光(guang)(guang)，其(qi)吸收(shou)波(bo)段一(yi)般(ban)處(chu)于(yu)藍光(guang)(guang)和(he)紅(hong)光(guang)(guang)區域，如圖1所示。吸收(shou)光(guang)(guang)在植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)體內(nei)經光(guang)(guang)合(he)作用轉換為有機(ji)能量，用以生(sheng)長繁(fan)殖。因此，對于(yu)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)照明產品，首先應(ying)考量其(qi)吸收(shou)波(bo)段的(de)輻(fu)照度(du)，一(yi)般(ban)為400nm~500nm藍光(guang)(guang)和(he)600nm~700nm紅(hong)光(guang)(guang)波(bo)段的(de)輻(fu)照度(du)，以及需要確(que)定所選組合(he)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)照明的(de)光(guang)(guang)譜組成(cheng)、范圍、峰值波(bo)長和(he)色溫等。

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

　　其次(ci)，光(guang)(guang)密(mi)(mi)度。植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)接受光(guang)(guang)密(mi)(mi)度不同，將直接影響植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)生長發育(yu)和(he)結構特征。如光(guang)(guang)密(mi)(mi)度減(jian)弱時，會出現(xian)同作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)減(jian)少，花芽(ya)分化(hua)推遲、子房發育(yu)不良等現(xian)象。由于，植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)與人眼(yan)(yan)對光(guang)(guang)譜(pu)的(de)響應特性(xing)不同，人眼(yan)(yan)對光(guang)(guang)的(de)感知量(liang)(liang)一(yi)般在(zai)光(guang)(guang)度系(xi)統(tong)中實(shi)現(xian)測量(liang)(liang)，而植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)光(guang)(guang)合(he)作(zuo)(zuo)用(yong)則一(yi)般在(zai)光(guang)(guang)量(liang)(liang)子系(xi)統(tong)和(he)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)光(guang)(guang)度系(xi)統(tong)中實(shi)現(xian)測量(liang)(liang)評價(jia)，評價(jia)參數為光(guang)(guang)量(liang)(liang)子通量(liang)(liang)密(mi)(mi)度（PPFD）。Mc.Cree通過大量(liang)(liang)的(de)研究(jiu)表明在(zai)400-700nm之間，用(yong)光(guang)(guang)量(liang)(liang)子通量(liang)(liang)密(mi)(mi)度評價(jia)光(guang)(guang)合(he)作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)有(you)效(xiao)輻射能取得(de)與實(shi)際光(guang)(guang)生物(wu)(wu)效(xiao)應符合(he)較好的(de)效(xiao)果。

　　再(zai)次，光(guang)均(jun)勻性。由于(yu)LED發光(guang)具有較(jiao)強的方向性，且可能存在(zai)空(kong)間光(guang)色分布均(jun)勻性，因此，在(zai)大面積種植(zhi)場合(he)，還應考(kao)察(cha)植(zhi)物受照(zhao)面上(shang)輻射照(zhao)度均(jun)勻性，以(yi)獲(huo)得(de)高質量的均(jun)勻照(zhao)明環境。

　　最(zui)后，晝長。不(bu)(bu)同(tong)植物對光(guang)(guang)(guang)譜的(de)(de)(de)需求(qiu)不(bu)(bu)同(tong)，不(bu)(bu)同(tong)生長階(jie)段對光(guang)(guang)(guang)譜的(de)(de)(de)需求(qiu)也不(bu)(bu)同(tong)，設施農業中(zhong)的(de)(de)(de)人(ren)工補(bu)光(guang)(guang)(guang)必須遵(zun)循植物的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)生理特性，才能達(da)到最(zui)佳的(de)(de)(de)補(bu)光(guang)(guang)(guang)效(xiao)果。因此，不(bu)(bu)僅需要準確(que)測(ce)量LED光(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜組成(cheng)，還要能夠知悉(xi)照度隨(sui)時間變(bian)化的(de)(de)(de)情況。

植物生長用LED照明產品(pin)的測量

　　以往在植物(wu)(wu)照明領(ling)域(yu)，常使用光(guang)量(liang)子(zi)計來(lai)進行測(ce)(ce)(ce)量(liang)，但光(guang)譜的(de)匹(pi)配(pei)實際很難做到完美匹(pi)配(pei)，甚至(zhi)失匹(pi)配(pei)會相(xiang)對(dui)嚴(yan)重，對(dui)測(ce)(ce)(ce)量(liang)精度影響較大(da)。隨著(zhu)光(guang)譜測(ce)(ce)(ce)量(liang)技(ji)術的(de)發展，基于光(guang)譜法的(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)技(ji)術和設備(bei)也(ye)日趨(qu)成(cheng)熟，并逐步應(ying)用至(zhi)植物(wu)(wu)照明檢測(ce)(ce)(ce)領(ling)域(yu)。

　　植(zhi)物光(guang)(guang)(guang)合(he)作用的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)相應曲線(xian)與人(ren)眼的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)光(guang)(guang)(guang)視(shi)效(xiao)(xiao)率(lv)曲線(xian)不同，因此在(zai)(zai)評價各種光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)照(zhao)射效(xiao)(xiao)果(guo)時，需按(an)照(zhao)植(zhi)物的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)響(xiang)應曲線(xian)評價照(zhao)射效(xiao)(xiao)果(guo)。而(er)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)法不僅(jin)不存在(zai)(zai)任何失匹(pi)配問題，而(er)且可以在(zai)(zai)全光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)范圍(wei)內對(dui)照(zhao)明產品的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)質(zhi)、光(guang)(guang)(guang)密度(du)、光(guang)(guang)(guang)照(zhao)均勻度(du)各方(fang)面性能(neng)進行評價。但一(yi)(yi)般的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)測量存在(zai)(zai)線(xian)性較差和雜散光(guang)(guang)(guang)影響(xiang)等問題，從另一(yi)(yi)方(fang)面限制了測試精度(du)，也(ye)對(dui)測量設(she)備提出(chu)了新的(de)(de)(de)要(yao)求。