徐 虹
国家半导体联盟ISA成员
中国半导体联盟植物照明专家组成为
中国照明学会农业照明委员会委员
国家智慧农业产业联盟常务副主任
近年来，随着植物照明在全球成为新的热点，飞利浦、欧司朗、GE、西门子等各大企业纷纷进入这一领域，引来了为数不少的LED照明相关企业跃跃欲试。但是随着这片热潮而来的一个很重要问题就是，很多人对植物照明的了解仅仅只有拿灯去照亮植物，根本就不懂什么叫植物照明。
对于植物照明，我们首先要知道的是，并不是所有的光都可以被植物利用，基本上只有蓝色和红色的光才能被植物吸收。
在给植物照明时，我们需要注意到“两个安全”：
一是以人为本，对使用者——种植者的安全。
例如，紫外或蓝光的强度和照射时间是否适合人类在此环境下长期工作？长时间在这样的环境下工作会不会对工作人员的身体健康造成危害？这一点是要重点注意的。
在给植物做好照明的同时，要关注到在里面长时间工作人员视觉的舒适性，避免出现工作人员在里面工作二十分钟离开之后，眼前看到的所有东西都是绿色的，而且还出现头晕、恶心等各种状况。
二是对植物的安全——产量的稳定性和营养成分含量的稳定性，不同的光线对于植物有着不同的影响。
▲不同波长的光线，对于植物的生长是有着不同作用的。
合理地运用灯光，我们完全可以控制植物提前开花结果或者延长植物的开花期和结果期。
既然提到控制植物的生长，那就不得不说一下关于植物照明灯具的光配方了，它是影响植物生产的重要因素。
什么是光配方？
在大众普遍的认知中，把红光和蓝光混合在一起形成的品红色就是一个光配方。
其实这种认知严格来说是不准确的。
真正的光配方包含了以下六个部分：光质和光强、光照时间、安装位置、灯具及数量、光照均匀度以及其它环境因子。
只有这六个因素之间的互相配合或者耦合，才能够组成一个真正的光配方。并不是简单的“蓝光+红光”就是光配方，就能够“一招鲜，吃遍天”的。
因为LED本身是冷光源，光源离植物越近，能量的利用效率就越高；同时对于不同的植物，需要选用蓝红两色灯管不同数量的搭配，还要考虑到不同植物需要的光照均匀度，所以这些因素都影响着最终光配方的组成。
不同的植物在不同的生长阶段对于光照的需求都是不一样的，只选用一种灯具是无法满足大多数植物生长或同一植物在不同生长阶段独特的生长需求的。
想要只安装一种灯具就能一劳永逸，只能说想法很好，但是不现实。现在的科技还做不到这一步，或者说这可能实验室产品已经有了，但还无法做到规模化生产。
由于现在植物照明的灯具造价较高，所以不管你是为了避免选购到劣质的植物照明产品，还是想要做好一名LED植物照明灯具设计师，都需要关注以下这些指标和性能：
1. 光照的均匀性
2. 光质组配的合理性
3. 散热的可靠性
4. 防水防尘耐腐蚀
5. 功率的适宜性
6. 发光面的高效性
7. 视觉的舒适性
不同种类的植物，需要的光照均匀性也不同。
对于这一点有两项指标：“株间均匀性”和“区域均匀性”，这两个指标一般都要求达到95%甚至98%以上才是一个合格的灯具。另外，除了光量子通量的均匀性，光谱分布的均匀性也是不可忽视的一点，在做光学设计和植物照明设计的时候，这些指标都有着举足轻重的地位。
正如上文提到的不同植物在不同的生长阶段需要的光质是不同的，因为不同波长的光线对植物的生长有着不同的作用，需要用不同的灯具来为植物提供不同波长的光线，所以需要合理地组配不同光质的光线。
说完了植物照明的现状，下面让我根据现在已经出现的产品小小地畅想一下植物照明的未来趋势吧。
和太阳光谱近乎完全一致的LED光源已经出现并刚刚量产。
集成农用智能传感器已经开发完成并投入应用物联网和云服务的链接。
而随着人工智能的发展，未来农业的发展趋势，一定是往小型化农场的方向发展的。
一块小农场，可以是屋顶，可以是地下车库，也可以是阳台。只要小小的一块地，就基本可以满足我们自己的营养摄入量，甚至可以做到和邻居共享。而植物照明未来主要服务的就是这些小型农场了。
我相信，小型化农场一定会是未来植物照明服务的发展方向。
文章内容来源于云知光学堂（www.elicht.cn）徐虹老师的直播课程《植物照明光配光、技术和趋势》，由小知整理。
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