led植物燈要怎麼選？看完您就知曉了
植物只有光合作用大於呼吸作用才能生長(zhǎng)，這個(gè)臨界點(diǎn)就叫光補償點(diǎn)。比如番茄的光補償點(diǎn)是在51.6μmol/s/m²，光合作用的有效輻射就必須大於51.6μmol/s/m²才能起作用。
Lux 是人眼感受的強(qiáng)度，對(duì)植物而說(shuō)，是以燈裡面所含的對(duì)光合作用是有效的光譜強(qiáng)度來(lái)衡量，這個(gè)就是叫做光合作用有效輻射，簡(jiǎn)稱(chēng)PAR和PPF， PPF 與 LUX之間不能轉(zhuǎn)換(huàn)。PPFD是PPF的單位面積強(qiáng)度。通常20w的T8管LED在距離植物是在30cm高度是只能夠提供大約是在24μmol/s/m²的PPFD，如果用來(lái)種番茄，那麼至少是要3隻燈。但番茄是會(huì)往上長(zhǎng)的，但是在實(shí)際的應(yīng)用之中，國(guó)外溫室使用630w的LED植物燈掛在4米高溫室裡照下來(lái)也只是能得到在90μmol/s/m²的PPFD，使用600w的農(nóng)用鈉燈是可以達(dá)到在120μmol/s/m²左右，而且價(jià)格是在LED的1/5左右，所以溫室裡主要使用的是農(nóng)用鈉燈。再講光飽和點(diǎn)，當(dāng)PPFD達(dá)到這個(gè)點(diǎn)的時(shí)候，植物的光合作用速率是最快的，但超過(guò)這個(gè)點(diǎn)就是不會(huì)再增長(zhǎng)了，甚至還是會(huì)有反作用。番茄的光飽和點(diǎn)是在1998μmol/s/m²， 目前應(yīng)用中最大功率的燈是1000w八爪魚led植物生長(zhǎng)燈，PPF 2100μmol/s，當(dāng)掛到6米高的溫室裡面的時(shí)候，照下來(lái)的PPFD是在200μmol/s/m²左右，夏天正午的陽光PPFD是超過(guò)了在2000μmol/s/m²的，所以地球上的任何人造光源都無(wú)法來(lái)替代陽光。
在選植物補光燈的時(shí)候，有兩(liǎng)大類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景，家用和專(zhuān)業(yè)的農(nóng)業(yè)種植補光（比如植物工廠(chǎng)、溫室大棚），後者是涉及到的光學(xué)設(shè)計(jì)會(huì)多很多。
市面上現(xiàn)有的植物燈有螢光燈和HID燈與LED燈，不論是出於何種的用途，都是建議選擇LED植物燈。這主要就是因為相比較於傳統(tǒng)植物燈，LED植物燈有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：高光效（節(jié)能）、光譜覆蓋範圍廣(guǎng)（容易獲得單色光or全光譜）、光強(qiáng)光譜可調(diào)、壽命長(zhǎng)、發(fā)熱少（可近距離照明，節(jié)約種植空間）、燈具形式多樣化（可滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景需求）、使用安全性高等。
舉個(gè)慄子：我們做的種植試驗(yàn)中，在自然環(huán)境中成熟是需要45天的蔬菜，使用了LED植物補光燈種植30天就可以長(zhǎng)成45天的效果。
再舉個(gè)例子：目前溫室大棚應(yīng)用的比較多的是HID燈，但是HID燈光效沒有LED植物燈的高，雖然HID燈的價(jià)格低很多，但是它耗電才是植物補光成本中最大的消耗。按照600WLED 對(duì)比1000WHPS（HPS是HID燈的一種）來(lái)算，兩(liǎng)種燈具的光量子是數(shù)差不多，但是一年的電費(fèi)成本是可以節(jié)省2300RMB左右，而一盞合格的LED植物燈是具使用壽命是在50000h，高壓鈉燈的使用壽命是只有3000h。
選購(gòu)植物補光燈前還是需要對(duì)燈具的參數(shù)做一些了解，包括燈具的功率（關(guān)係到補光效果、能耗成本）和光譜（影響補光效果）與款式、尺寸、燈體材質(zhì)、重量和光源類(lèi)型（關(guān)係到燈具壽命）等。
如果你是專(zhuān)業(yè)的農(nóng)業(yè)種植者，那購(gòu)買(mǎi)植物補光燈之前，首先是要對(duì)種植需求做個(gè)了解，是非常至關(guān)重要的！
1. 要對(duì)什麼植物進(jìn)行補光？因為不相同植物對(duì)光強(qiáng)和光譜的需求是存在差異，這影響到補光燈功率的選擇與光譜的定製；光譜定製：人造光源的光譜是根據(jù)植物生長(zhǎng)的需求來(lái)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的，專(zhuān)業(yè)的植物補光燈會(huì)根據(jù)不同作物不同生長(zhǎng)階段的需求來(lái)訂製不相同的光譜，光譜是明顯影響補光效果。
2. 補光區(qū)域的面積和布局，這不僅僅是影響到燈具功率的選擇，也是涉及到燈具尺寸和款式的挑選；
3. 空間環(huán)境，例如所在區(qū)域的光照條件和遮陰情況與燈具可懸掛的高度等，為燈體的材質(zhì)（例如是否抗UV）與光源的類(lèi)型（熱光源或冷光源）以及懸掛承重的選擇提供參考；
4. 補光成本預估等。植物照明市場(chǎng)將植物生理的特性和照明燈具相結(jié)合，產(chǎn)品各異但是質(zhì)量也是參差不齊，在考慮到補光效果的時(shí)候，也要考慮到燈具安全認(rèn)證的問(wèn)題和燈具質(zhì)保期和售後服務(wù)情況等，專(zhuān)業(yè)的問(wèn)題是需要交給專(zhuān)業(yè)的人，讓專(zhuān)業(yè)的人用數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話(huà)。
不同的品牌，600wled植物燈多肉種植實(shí)驗(yàn)，開(kāi)燈時(shí)間12h/天，為期是在30天，種植層高是在30cm，共10個(gè)多肉品種。
以「紅寶石」為例，紅藍(lán)是配比較多的光譜，對(duì)作物的上色與緊實(shí)效果比較明顯。影響植物生長(zhǎng)情況的因素是很多，通風(fēng)條件以及燈具熱量等都會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生影響。
魚缸水草植物補光燈測(cè)試
50w水草種植補光燈，魚缸尺寸80*40*45cm，開(kāi)燈時(shí)間是在8h/天。水草多為陰性草，PPFD給到了200umol/s/㎡就已經(jīng)夠了，假設(shè)這款燈的光效是在2.0μmol/J，PPFD理論上能夠達(dá)到300多，對(duì)於這缸水草來(lái)說(shuō)是夠用的。但是實(shí)際種植情況並不理想，明顯地見(jiàn)到中間水草長(zhǎng)勢(shì)是很旺，邊緣種植區(qū)域徒長(zhǎng)。使用光量子計(jì)測(cè)試，燈具中間區(qū)域1的位置PPFD是有1200μmol/s/ ㎡，而2的位置是只有21μmol/s/ ㎡，這款燈的均勻性是嚴(yán)重不足；把水草燈給架高，讓邊緣區(qū)域的光強(qiáng)增高，但是會(huì)有大量的光打到魚缸外面，造成了光浪費(fèi)。可見(jiàn)補光燈選擇的時(shí)候，光均勻性的重要性。
光合光子通量PPF（Photosynthetic Photon Flux）是指波長(zhǎng)400-700nm波段裡，人造光源每秒輻射出光子微摩爾的數(shù)量，單位稱(chēng)為umol/s。
光合光子通量的密度PPFD（Photosynthetic Photon Flux Density）是指單位面積內(nèi)每秒的光量子數(shù)，單位稱(chēng)為umol/s/㎡。
給魚缸加了一盞一模一樣的燈之後，整缸草的生長(zhǎng)狀態(tài)均衡了很多。藍(lán)光是可以促進(jìn)紅色水草上色，剛好這款燈就具有調(diào)光譜的功能，我調(diào)成帶藍(lán)光的光譜，上色是很明顯。但是光浪費(fèi)依然是很嚴(yán)重，旁邊的牆壁都被照亮了。
為了減少光浪費(fèi)，DIY了兩(liǎng)個(gè)反光罩，注意是要用光學(xué)級(jí)的反光板或者反光紙，不然漏光嚴(yán)重。加上反光罩之後，光浪費(fèi)的情況會(huì)好多了，家裡也不會(huì)有眩光，眼睛就會(huì)舒適很多。
為了增加光利用率，還給魚缸的四周貼過(guò)反光紙，使用光量子計(jì)測(cè)試，貼完反光紙之後，魚缸內(nèi)平均光強(qiáng)增加到了40%左右。貼反光紙光強(qiáng)提升是十分明顯，但是妨礙日常欣賞，後來(lái)又把貼紙取消了。
家用型的led植物燈，不僅要考慮植物的生長(zhǎng)情況，還要考慮觀(guān)賞性。中間這盞燈的的顯色性明顯是比左邊這盞燈的要更好，同樣的一棵水草，中間的顏色純度更高。如果對(duì)觀(guān)賞性要求是比較高，選擇燈具的時(shí)候要注意顯色度的參數(shù)。
燈具產(chǎn)品是有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，可以是選擇植物補光燈放心的首選。
1、 更專(zhuān)業(yè)的光譜，這意味著更好的種植品種品質(zhì)和更短的種植周期與更高的產(chǎn)量以及更多的有效成分含量及更節(jié)能；
2、 高光效；
3、 高效的散熱；
4、 光學(xué)均勻性好，無(wú)眩光；
5、 光學(xué)利用率高；
6、 良好的防護(hù)性能。
是一直開(kāi)著補光燈還是按照白天/黑夜來(lái)開(kāi)/關(guān)更好呢？
這裡就要涉及到光周期的問(wèn)題，光周期對(duì)植物的生長(zhǎng)是非常重要，它是指不相同作物對(duì)光照時(shí)間的需求。通過(guò)補光來(lái)調(diào)整光周期會(huì)影響植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)進(jìn)程。一般的作物開(kāi)燈時(shí)間，建議一天12-18h，可以加快作物的生長(zhǎng)，晚上要給作物一段連續(xù)的休息時(shí)間。
那麼要如何選補光燈呢？
1，燈的種類(lèi)要怎麼選？
就目前的補光燈發(fā)展趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，LED植物燈作為新型的光源，具有節(jié)能環(huán)保和壽命長(zhǎng)以及響應(yīng)時(shí)間短等特徵，在農(nóng)業(yè)補光領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)很明顯。和傳統(tǒng)光源相作比較，LED植物燈可以根據(jù)需求對(duì)光譜、輻射強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)控；LED植物燈是屬於冷光源，近距離照射是不會(huì)對(duì)作物造成灼傷。那是不是可以直接選LED植物補光燈就可以了呢？答案是不一定的。要考慮樓主所處地理位置的氣候和條件。如果要是在北方，冬天是很寒冷的，會(huì)建議LED植物燈與高壓鈉燈混用來(lái)保持大棚處於一定溫度。如果是在較為溫暖的南方，就是可以單獨(dú)的使用LED植物補光燈。
2，作物種類(lèi)是選燈的關(guān)鍵影響因素
將對(duì)植物有作用的光譜範圍擴展到為280nm-800nm，具體是比較複雜，簡(jiǎn)單的來(lái)講，就是植物種類(lèi)不相同，所需求的光的波段也是有差異的。例如：藍(lán)光可以誘導(dǎo )類(lèi)黃酮與花青素的積累，所以對(duì)於種西紅柿的種植戶(hù)來(lái)說(shuō)，增加藍(lán)光比例能夠促進(jìn)西紅柿中番茄紅素和類(lèi)黃酮的形成，提高了西紅柿的品質(zhì)。
3，光周期的影響
光周期是指生物對(duì)晝夜周期中光照期和暗期長(zhǎng)短交替變化的感知與響應(yīng)。簡(jiǎn)單來(lái)講，就是某些植物是要經(jīng)歷一定的光周期才能形成花芽，這也是體現(xiàn)了不相同地理位置的植物對(duì)氣候環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果，保證植物是能夠在適宜的季節(jié)中完成春發(fā)和夏華與秋實(shí)以及冬藏的生命過(guò)程。
還是有許多植物的開(kāi)花對(duì)日照長(zhǎng)度的反應(yīng)並不十分嚴(yán)格，它們是在不適宜的光周期條件下，經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間之後也能開(kāi)花。而同種植物的不同品種對(duì)日照要求也可能不同。人工調(diào)節(jié)植物光周期的主要方式就是人工補光延長(zhǎng)光照的時(shí)間，或者是人工遮擋自然光使得植物提前進(jìn)入暗期。所以要照射多久，還是要看種植的植物種類(lèi)。
植物生長(zhǎng)所要的光合作用是離不開(kāi)光，但不相同波長(zhǎng)的光線(xiàn )對(duì)植物生長(zhǎng)是有明顯的不同。紅光與藍(lán)光可以提供植物生長(zhǎng)最豐富的營(yíng)養(yǎng)素，藍(lán)光-是有利於植物的莖葉生長(zhǎng) 紅光-是有利於植物的開(kāi)花和結(jié)果，不同波長(zhǎng) 對(duì)植物生長(zhǎng)影響不同。
200-280nm 強(qiáng)紫外光C波段，對(duì)植物生長(zhǎng)有著嚴(yán)重不良影響。
280-315nm 紫外光B波段，容易造成植物褪色
315-380nm 紫外光A波段，對(duì)植物生長(zhǎng)沒有影響
380-400nm 可見(jiàn)光波段開(kāi)始，葉綠素吸收過(guò)程開(kāi)始。UV防護(hù)燈具和塑料均能有效的阻擋400nm以下波長(zhǎng)的光線(xiàn )。
400-520nm 包括紫光、藍(lán)光和淺綠色光。葉綠素較強(qiáng)吸收此波段的光線(xiàn )來(lái)促進(jìn)光合作用的。此波段的光是有助於植物的莖葉生長(zhǎng)。
520-610nm 包括綠光、黃光和桔色光。葉綠素以及其他色素如類(lèi)胡蘿蔔素都是吸收較弱。
610-720nm 紅光波段。葉綠素最強(qiáng)吸收，極大促進(jìn)光合作用。此波段的光是有助於植物的開(kāi)花和結(jié)果。
720-1000nm 近紅外波段。葉綠素基本沒有吸收。此波段的光是對(duì)開(kāi)花和發(fā)芽有一些影響。
垂直農(nóng)場(chǎng)照明，為了種植面積和自然光照都受到限制的環(huán)境中設(shè)立的人工補光的方案，特別是在有效利用都市環(huán)境種植作物的方面有著強(qiáng)大的應(yīng)用前景。
溫室照明，恰當(dāng)的人工補光系統(tǒng)在園藝生產(chǎn)中的各種現(xiàn)代化溫室是發(fā)揮著很重的作用，通過(guò)對(duì)不相同作物的光配方來(lái)調(diào)整，優(yōu)化作物外觀(guān)，生長(zhǎng)周期，營(yíng)養(yǎng)成分以及風(fēng)味物質(zhì)等因素。
研究的植物照明，為特定的植物類(lèi)型提供量身定製的解決方案，幫助研究人員探索光照是如何影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。
深圳耀嶸科技股份有限公司在植物照明方面也處於最前沿，每個(gè)植物物種都是有其特殊的光照需求，我們通過(guò)直接與栽培者和科學(xué)人員合作，提供了基於作物的光照配方，將植物的質(zhì)量與數(shù)量提升到了一個(gè)新的高度。同時(shí)，我們的全球專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)都在光學(xué)，電子與光學(xué)傳感器等領(lǐng)域給提供專(zhuān)業(yè)知識支持。從照明的產(chǎn)品到實(shí)現(xiàn)智能控制的直觀(guān)用戶(hù)界面，葉動(dòng)力提供完整的軟體的解決方案，優(yōu)化植物生長(zhǎng)的產(chǎn)品與系統(tǒng)。
LED植物燈被稱(chēng)為室內(nèi)的「太陽」，它可以來(lái)替代太陽光和保證植物能夠在室內(nèi)健康的生長(zhǎng)。室內(nèi)農(nóng)業(yè)的發(fā)展就已經(jīng)證明，對(duì)植物而講，LED植物燈的作用甚至是可以超過(guò)陽光。那麼，LED植物燈為什麼能取代「陽光」調(diào)控室內(nèi)植物生長(zhǎng)呢？對(duì)比太陽光它又有什麼優(yōu)勢(shì)呢？這還是得從植物對(duì)光的吸收利用說(shuō)起。
植物這樣吸收光
植物對(duì)光的吸收主要通過(guò)光合作用。
在這整個(gè)過(guò)程中，植物是利用自身的「捕光天線(xiàn )」光合色素來(lái)吸收太陽光，並將其轉(zhuǎn)化成化學(xué)能以糖的形式來(lái)儲(chǔ)存，然後就是再利用這些能量來(lái)進(jìn)行生長(zhǎng)。
同時(shí)，還有一部分被吸收的光可以作為環(huán)境信號(hào)因子，參與調(diào)控植物一系列的生長(zhǎng)發(fā)育的行為，如種子的萌發(fā)和形態(tài)建成與開(kāi)花和次生代謝產(chǎn)物的合成。
光在植物的生長(zhǎng)中扮演著很重要的作用。
植物對(duì)光也「挑食」
太陽光譜分解
沐浴在陽光中的植物們，其實(shí)只是吸收了一小部分的陽光，其他大部分陽光不能被植物所用。
這是因為，太陽光的波長(zhǎng)範圍是覆蓋了從X射線(xiàn )到無(wú)線(xiàn )電波的整個(gè)電磁波譜，而植物可利用的光合有效輻射位於可見(jiàn)光的範圍在（400-780nm），也就是我們常常說(shuō)的紅橙黃綠青藍(lán)紫的七色光。
光譜分析表明，在七色光之中，植物主要吸收紅光與藍(lán)光來(lái)進(jìn)行光合作用。而綠光和黃橙光與遠(yuǎn)紅光等微量光則參與植物生長(zhǎng)的其它代謝過(guò)程。
除了光譜的組成，植物的生長(zhǎng)還是需要適宜的光周期和光照強(qiáng)度。
我們把植物對(duì)光譜和光周期與光照強(qiáng)度以及光照方式等需求的總和稱(chēng)為光配方。
為植物設(shè)計(jì)「光食譜」
正是由於植物對(duì)光的「識別」和「喜好」，為人工光的栽培植物提供了理論指導(dǎo )。
關(guān)於光譜
七色光中，主要由紅光和藍(lán)光調(diào)控植物的光合作用，而是影響產(chǎn)量的。
這是因為讓植物通過(guò)「捕光天線(xiàn )」感知到更多的紅光時(shí)，它們會(huì)釋放一種激素，阻止葉綠素的分解。這使得植物能夠將光能轉(zhuǎn)化成更多的化學(xué)能，植物得以長(zhǎng)得更健壯。植物還是需要紅光的照射才能正常開(kāi)花和結(jié)果。
植物的藍(lán)光感受體在感知到更高水平的藍(lán)光時(shí)會(huì)觸發(fā)激素反應(yīng)，從而來(lái)減慢莖葉的生長(zhǎng)，因此藍(lán)光是能幫助植物的莖稈長(zhǎng)得更粗壯。
關(guān)於光強(qiáng)&光周期
除了光譜的組成，植物的生長(zhǎng)還是需要適宜的光照強(qiáng)度與光周期的。
在一定光照強(qiáng)度的範圍內(nèi)，植物的光合速率是隨光照強(qiáng)度的增加而加速，但不是一味地來(lái)提高光照強(qiáng)度。針對(duì)每一種植物或者是每一個(gè)發(fā)育階段，過(guò)高的光強(qiáng)一方面導(dǎo )致光抑制現(xiàn)象，影響了產(chǎn)量與品質(zhì)，另一方面也是浪費(fèi)了大量的電能，增加了投資的成本。
為植物設(shè)計(jì)「光食譜」
在充分了解了不同植物、同一植物的不同生長(zhǎng)階段對(duì)光配方的需求後，科研人員是通過(guò)設(shè)計(jì)「光食譜」，運(yùn)用LED「芯光」的技術(shù)，在平衡產(chǎn)量和品質(zhì)與能耗的關(guān)係上，設(shè)計(jì)出了既能夠滿(mǎn)足植物光合作用的能量需求和又適合其生長(zhǎng)發(fā)育的精確控制與同時(shí)在生產(chǎn)中節(jié)約能源和成本的LED植物補光燈，實(shí)現(xiàn)人工光來(lái)代替太陽光，幫助植物健康的生長(zhǎng)。
擁有合適光配方的LED植物燈，不僅是能夠保證植物光合作用的高效進(jìn)行，同時(shí)也是特殊的光配方也能像調(diào)味品一樣，調(diào)控植物的行為，讓蔬菜更美味營(yíng)養(yǎng)和鮮花更鮮豔與果實(shí)更香甜並更富營(yíng)養(yǎng)。
可控的「太陽」
LED植物燈下生長(zhǎng)的嫩葉菜
LED植物燈功能強(qiáng)大，它不僅節(jié)能高效而且使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)熱量輸(shū)出也很低，可以更接近植物，非常適合於室內(nèi)的耕作。相比較於太陽，LED植物燈最大的優(yōu)勢(shì)就是當(dāng)屬它的可控。
我們都了解，太陽是萬(wàn)物生長(zhǎng)的能量來(lái)源，但它並非是萬(wàn)無(wú)一失。
地球自轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo )致太陽位置不斷的變化和陰雨天氣太陽也是會(huì)「消失」，這就是意味著植物不能一直享受太陽光的照射。此外，太陽光是為萬(wàn)物共享，是不會(huì)偏愛(ài)任何一種植物的，只能讓植物去適應(yīng)它。
人造光源的出現(xiàn)，尤其是LED植物生長(zhǎng)燈的誕生，一切都不相同了。
不相同於太陽光的不穩(wěn)定，LED植物燈是不會(huì)隨著白天或是黑夜和夏天或是冬天以及雨天或是晴天而改變光強(qiáng)度的，它是能夠為植物提供穩(wěn)定一致的光。
LED植物燈讓種植者可以「控制」光
此外，正是如上面所提到的，我們還可以精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和量身定製植物的光配方。比如給不相同的作物照不相同的光，番茄喜歡紫光就要多照紫光，藍(lán)莓偏愛(ài)紅光就要多照紅光；比如給同一作物不相同生長(zhǎng)階段配置不相同的光，植物幼苗期細(xì)胞分裂速度和光合作用強(qiáng)烈，就多照些藍(lán)光，使幼苗長(zhǎng)得更為健壯；這個(gè)時(shí)期紅光易引起植物徒長(zhǎng)瘦弱，那就控制紅光的量；到了掛果期，便可以讓植物多照些紅光，促進(jìn)了果實(shí)的膨大，提高了果實(shí)中的糖分積累，讓果實(shí)變得更好吃。
LED植物燈是可以讓農(nóng)民隨時(shí)隨地都可以獲取所需要的「陽光」，為他們提供了在陽光下不能擁有的東西，那就是「控制」。
