近年來由于市場需求的推動，普遍采用溫室大棚在冬天生産反季節的花卉、瓜果、蔬菜等。但由于冬季光照時間短，大棚内作物普遍存在光照不足的現象，嚴重制約了作物的産量和品質。農戶急需一種能夠為設施種植補充光照的設備。新崛起的 LED 燈具有壽命長、耗能低、光譜可調等優點，在設施光環境的調控中越來越受到人們的青睐。那麼什麼是LED補光燈？它的作用原理是什麼？使用LED補光燈對植物的生長發育又有哪些好處呢？

一、什麼是LED補光燈？

衆所周知，植物要利用光的能量來進行光合作用，以獲得生長發育必須的養分。所以，光是植物賴以生存的關鍵。LED補光燈是一種用LED發光元件發出的光替代陽光，專門促進植物光合作用、為植物創造适宜生長發育的光環境而設計的具有特定光譜波長的專用燈具（圖1）。

圖1 LED補光燈正在對植物進行補光（圖片來源于廣州力侬官網）

二、LED補光燈的補光機理及補光燈類型

光作為影響植物生長的首要環境因素，不僅影響植物的生長發育、形态建成及各種物質的代謝，還對生殖生長有着重要的作用。然而植物并不是吸收利用所有波段的光，不同波長的光線對于植物光合作用的影響也是不同的（表1），植物光合作用需要的光線，波長在400-700nm左右。其中波長在400-500nm（藍色）的光以及在610-720nm（紅色）的光對于光合作用貢獻最大。因此，LED植物補光燈的發光光譜基本可分為全藍、全紅、紅藍組合、或包含有400-700nm中全部發光光譜（全光譜）的幾種類型。（圖2）

表1 不同波長的光對植物的作用效果表(表格來源于偉照業光電)

圖2 三種典型的LED補光燈的發光光譜

(a)紅藍組合補光燈 （b）全光譜補光燈 （c）含有遠紅光波段的改進型全光譜補光燈

三、LED補光燈相比于傳統補光燈的優勢

傳統的白熾燈、高壓鈉燈等無法把控發光波長，并且還有植物不必要的波長成分，産生大量熱量，效果不明顯，比較費電，成本加重。而LED植物補光燈紅藍光波長精準可控，還可定制适合于不同植物，不同生長階段的光配比，解決大棚冬季缺乏陽光的困惱，促進植物光合作用中所需要的葉綠素，提高果實的甜度且減少病蟲害的發生。

四、如何選擇LED補光燈？

由于不同種植物生長規律的差異，每種植物所需的補光波段，光色配比都不完全相同，一般需要根據自身種植植物與廠家溝通進行定制。一般來說，對于花卉觀葉或葉類蔬菜，其紅藍配置比一般低于6.8:1，讓藍光多一些，因為藍色光有利于植物葉片生長。對于觀花類一般紅藍配置比一般在6.8以上，讓紅色光多點，因為紅色光有利于植物開花與結果。從小苗到開花整個生長期都要補光的，選6-7：1的就行。

五、LED補光燈在實際生産中的應用

1、LED補光燈提高作物品質

研究發現紅橙光會使植物的發育顯著加速，有利于幹物質的積累和植物器官的形成，引起植物較早開花，結實，在植物增色增産方面其主導作用。實驗表明，對溫室中生長的黃瓜采用紅藍組合的LED燈進行照射培養，結果顯示經LED燈照射培養的黃瓜幼苗葉片更厚，顔色更深，植株生長更為壯實。（圖3）

CK LED補光

CK LED補光

圖3 使用LED補光燈種植的黃瓜

2、LED補光燈在蔬菜育苗上的應用

蔬菜育苗是設施農業的重要環節。設施内光照不足，幼苗極易發生徒長，進而影響蔬菜的生長、花芽的分化及果實發育，最終影響其産量和品質。LED補光燈具有獨特的補光優勢，研究表明，用LED燈補光可有效提高苦瓜幼苗的葉綠素含量和葉面積、降低株高、增加莖粗、顯著提高了壯苗指數，有效限制了幼苗徒長，有利于培育壯苗。（圖4）

LED燈補光 日光照射（ck)

補光燈前苦瓜苗 補光燈後苦瓜苗

圖4使用LED補光燈對苦瓜進行壯苗

六、LED補光燈與照射植物間距離的選擇

LED植物補光燈的安裝要科學，才能有效提高植物燈的光利用率。為确保植物的補光強度，應将植物補光燈盡可能的安放在植物的正上方，其距離應根據植物燈功率大小而設定。一般植物燈與植物間的距離越近，光利用率越高。用LED植物燈補光，由于LED熱能很少，不會灼傷植物，可以近距離照射，最近距離可以10厘米。一般對功率小于8W的植物燈，照射距離在0.5米左右，功率大于8W的植物燈，照射距離可以在0.7-1米之間。

七、LED補光燈補光時長

植物LED補光燈必須依據植物生長的原理來應用，白天晴天時，應在草苫掀開前，落下後進行補光，每次放完簾後可進行3h的補光，切記不可整晚補光。遇到連陰天、霧霾天、雨雪天需要全天補光。在植物的各個生長期，所需補光的時間也各有不同，在開花期應少照射，結果成長期多照射。光補償點高的植物可以适量延長補光時間。

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