進軍LED植物照明？這6個基本點你必須知道

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1、最大的難點在哪?

LED植物照明是生物學、設施園藝學、蔬菜學、植物生理學、植物營養學、生物環境工程、LED照明、智能控制技術等多學科交叉和有機結合發展的產物。所以只擅長半導體、植物、智能化系統之一或兩者的都是不夠的，充分的協作和交叉研究應用至關重要。進入LED植物照明市場最大的難點是為了研發生產高產優質生態的LED植物光源或燈具，就需要同時解決光環境智能調控、植物光生物學、LED半導體技術三者如何融合與一體的發展問題。

2、植物光生物學指的是什麼?

研究植物光生物學規律是LED植物照明的重要基礎，包括研究光環境的數量屬性(光強和光周期)、質量屬性(光質和光譜)、電光源發光特性(占空比、頻率)等。植物光生物學具有較高的複雜性和系統性。

光質是指對生物有作用的光質類型，包括可見光、UV和遠紅光。光質生物學方面，我們要搞清楚以下問題：

第一，光質的生物學功能，研究單一光質及複合光質對植物生長和產量品質影響的生理代謝，分子生物學及蛋白組學機理；

第二，植物種類及品種間光質適應性和利用差異性機理；

第三，光質與環境其他因子互動的生物學機制；

第四，照明設施的光質數量屬性有效閾值和基準值。

另外，逆境光質生物學的明確弱光、強光及連續光照下光合機構運轉效率的響應機理也需要研究。

3、不同企業但同一種植物的光照配方為何不同?

建立各種植物生長發育、優質高產所需要的光照配方是發展LED植物照明產業的基礎。

光照配方是以優質高產為目標，按照特點植物種類及品種生長發育各階段所需的光質種類及其數量屬性的參數集合。每種植物及不同生長階段所適宜的光照配方都是不同的。

不同企業針對同一種植物的光照配方會不一樣，甚至相差很大，主要和企業對植物生長目標有一定關係。簡單點說，企業根據市場需求和企業自身發展需要，可以降低要求，只需要超過植物生長的最低光照配方需求，對生物生長的其他環境也放寬要求的話，不僅光照配方會不一樣，對於環境控制系統也會很不一樣。

相反，企業也可以嚴格要求，盡量給植物創造最好的生長環境和條件，這樣所研發的光照配方就好。未來隨著我國LED植物照明領域相關標準和要求的陸續出台，光照配方講逐步統一或保持基本條件的一致性。

4、LED植物生長光源和燈具研發生產需要注意哪些原則?

LED植物生長光源及燈具是LED植物照明產業的核心，企業需要根據光照配方來研發植物生長所需要的光源及燈具。

以下四個原則要注意：

第一，高光能利用率原則，制定合理光譜組分最大程度增加LED光源的發光效率，減少光源與被照射植物距離，減少光損失，提高光能利用效率；

第二，低成本原則，成本是決定LED植物照明產業化發展的最重要因素之一；

第三，生態安全原則，在紅藍光譜中，增加微量或少量綠光成分，增加視覺健康；

第四，優先開發附加值高的植物專用的LED光源及燈具。

5、植物光環境控制是什麼，包括哪些方面?

光環境控制是以優質高產為目標，以植物工廠各生產系統所栽培的植物種類及品種生長各階段光照配方為基礎，通過計算機直接控制和切換光環境參數的時空管理。

例如，溫室補光需要考慮自然光日變化參數、環境參數、植物光合生理參數、植物生長階段和燈具屬性，實施經濟有效地補光方法，滿足光強、光質、光周期需求，節能高效。

植物光環境控制主要是指控制LED燈具的光質、光強、光周期、空間位置和移動速率等。光環境控制具有明顯的時空特徵，因此建立動態實時控制非常重要，實現LED植物照明光環境控制的自動化、智能化是大勢所趨。

6、LED植物照明燈具設計主要關注哪些指標和性能?

LED植物照明燈具設計師需要關注如下指標和性能：1.光照的均勻性；2.光質組配的合理性；3.散熱的可靠性；4.LED晶元功率的適宜性；5.發光面的高效性；6.視覺的舒適性。

來源：北京大學高安研究院

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