光是植物生長(zhǎng)發(fā)育最重要的環(huán)境因子之一。太陽光到達(dá)地面的43%~52.5%波長(zhǎng)為400~700nm，是人眼可以看到的可見光，這正是光合作用能量和環(huán)境信號(hào)，通過光合作用和光形態(tài)建成途徑影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)。

　　LED發(fā)出主要光對(duì)植物的影響？

　　1紅光

　　在可見光中，被綠色植物吸收最多的是紅橙光(波長(zhǎng)600~700nm)和藍(lán)紫光(波長(zhǎng)400~500nm)，對(duì)綠色光(500~600nm)只有微量吸收。紅光是最早被用于作物栽培試驗(yàn)的光質(zhì)，是作物正常生長(zhǎng)的必須光質(zhì)，人工光源中最重要的光質(zhì)。紅光下所生成的物質(zhì)使植物長(zhǎng)高，而藍(lán)光下所生成的物質(zhì)促進(jìn)蛋白質(zhì)與非碳水化合物的積累，給植物增重。補(bǔ)遠(yuǎn)紅外使花色速苷、類胡蘿卜素和葉綠素濃度分別降低40%、11%和14%、而使得植株鮮重、干重、莖長(zhǎng)、葉長(zhǎng)和葉寬分別增加28%、15%、14%、44%和15%。紅光通過光敏色素調(diào)控光形態(tài)建成；紅光通過光合色素吸收驅(qū)動(dòng)光合作用；紅光促進(jìn)莖伸長(zhǎng)，促進(jìn)碳水化合物合成，有利于果蔬VC和糖的合成；但抑制氮同化作用。但是單獨(dú)紅光想很好地栽培植物還是有點(diǎn)難度。

　　2藍(lán)光

　　藍(lán)光是紅光用于作物栽培必要的補(bǔ)充光質(zhì)，是作物正常生長(zhǎng)的必需光質(zhì)，光強(qiáng)生物用量?jī)H次于紅光。藍(lán)光抑制莖伸長(zhǎng)，促進(jìn)葉綠素合成，有利于氮同化和蛋白質(zhì)合成，有利于抗氧化物質(zhì)合成。藍(lán)光影響植物的向光性、光形態(tài)發(fā)生、氣孔開放以及葉片的光合作用。LED紅光補(bǔ)充LED藍(lán)光可提高小麥的干物質(zhì)量、分薛數(shù)和種子產(chǎn)量，增加生菜的干物質(zhì)量。藍(lán)光顯著抑制散葉萵苣莖的生長(zhǎng)。白光中增加藍(lán)光可縮短節(jié)間、縮小葉面積、降低相對(duì)生長(zhǎng)速率和提高N/C效率。高等植物葉綠素合成和葉綠體形成以及具有高葉綠素a/b比與低葉綠體都需要藍(lán)光。過量藍(lán)光不利于植物生長(zhǎng)發(fā)育。紅藍(lán)光組合光譜比紅光或藍(lán)光單色光更能促進(jìn)蔬菜幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育，不同植物所需要的紅藍(lán)光組合比例不一樣。

　　3綠光

　　綠光與紅藍(lán)光可以和諧調(diào)節(jié)適應(yīng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。一般在紅藍(lán)LED復(fù)合光下，植物略帶紫灰色，使得病害和失調(diào)癥狀不易診斷，可以通過補(bǔ)充少量綠光來解決。綠光效應(yīng)通常與紅藍(lán)光效應(yīng)相對(duì)立，例如綠光可以逆轉(zhuǎn)藍(lán)光促進(jìn)的氣孔開放等。在強(qiáng)白光下上部位于近光照表面的葉綠體的光合作用量子產(chǎn)額比下部的葉綠體低。因?yàn)閺?qiáng)白光下綠光比紅光、藍(lán)光更能穿透葉片，下部葉綠體吸收額外的綠光比額外吸收紅光和藍(lán)光能更大程度增加葉片光合作用。低光強(qiáng)栽培植物可不考慮綠光，低密度低冠層厚度設(shè)施植物不考慮綠光，高光強(qiáng)高密度高冠層厚度時(shí)綠光必須考慮。

　　4黃光和橙光

　　黃光、橙光、綠光、紫光都是重要的光合有效輻射，但植物需求量較小。在紅藍(lán)光基礎(chǔ)上添加黃光可顯著提高菠菜苗的生長(zhǎng)。黃光對(duì)提高葉用萵苣的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)效果好，但藍(lán)光更有利于顯著提高萵苣礦質(zhì)元素的含量。添加黃光和紫光能夠提高櫻桃番茄幼苗的光合能力，緩解紅藍(lán)弱光脅迫。與白光相比，紫光和藍(lán)光提高了抗氧化酶的活性，延緩了植株的衰老，而紅光、綠光和黃光抑制了抗氧化酶的活性，加速了植株的衰老進(jìn)程。

　　5遠(yuǎn)紅光

　　730nm的遠(yuǎn)紅光雖然對(duì)光合作用意義不大，但其強(qiáng)弱及其與660nm紅光間的比例對(duì)作物株高、節(jié)間長(zhǎng)等形態(tài)建成，具有重要作用。通過光質(zhì)調(diào)節(jié)，R/FR比值來控制植株形態(tài)和植株高度。比值變大時(shí)植物莖節(jié)間距變小，植株矮化，繁殖植物有伸長(zhǎng)的傾向，比值的變化還對(duì)腋芽分化、葉綠素含量、氣孔指數(shù)及葉面積等產(chǎn)生不同程度的影響。植物對(duì)紅光的選擇性吸收和對(duì)遠(yuǎn)紅光的選擇性透過使得位于遮陰下的植物處于一個(gè)遠(yuǎn)紅外富集的光環(huán)境中。

　　6紫外光(UV)

　　波長(zhǎng)小于380nm的波段稱為紫外光。在太陽光光譜中光合有效輻射、UV和遠(yuǎn)紅光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育具有調(diào)控功能。紫外輻射減少植物葉面積、抑制下胚軸伸長(zhǎng)、降低光合作用和生產(chǎn)力，使植物易受病原體攻擊，但是可以誘導(dǎo)類黃酮合成及防御機(jī)制。低UV-B輻射的環(huán)境下造成植株徒長(zhǎng)，還會(huì)阻礙植物色素的合成，不易用于覆蓋茄果類蔬菜。植物工廠的一個(gè)重要特征是缺乏太陽光中的UV-A和UV-B輻射，*缺失UV輻射會(huì)帶來生產(chǎn)負(fù)效應(yīng)和影響植物生長(zhǎng)發(fā)育，因此調(diào)控植物工廠內(nèi)UV的輻射水平是十分必要的，需要注意以生產(chǎn)需求和植物耐受響應(yīng)規(guī)律為依據(jù)。