光谱范围对植物生理的影响

 

·280~315nm––》此种波长已属紫外线光线，对于各类动、植物甚至于菌类生长，均有直接压制性生长的功能，对形态与生理过程的影响极小。

 

·315~400nm––》此种光波亦属远紫外线光虽无紫外线伤害植物，为对植物生长并无直接作用，叶绿素吸收少，影响光周期效应，阻止茎伸长。

 

·400~520nm（蓝）–》此类波长可直接处使植物根、茎部位发展，对于叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大，对光合作用影响最大。

 

·520~610nm（绿）–》绿色性植物排斥性推挤，绿色素的吸收率不高。

 

·610~720nm（红）–》植物的叶绿素吸收率不高，唯此波长对于光合作用与植物生长速度有显著影响。

 

·720~1000nm––》此类波长泛属红外线波长，对于植物的吸收率低，可直接刺激细胞延长，会影响开花与种子发芽。

 

·＞1000nm––》已接近雷射光波长已转换成为热量。

 

以上的植物与光谱数据来看，每种波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的，植物对于光合作用需要的光线中，400 ~ 520nm（蓝色）光线，以及610 ~ 720nm（红色）对于光合作用贡献最大，而520 ~ 610nm（绿色）光线，对于植物行使生长作用的功效比率很低。

 

若按照以上原理植物只对于400 ~ 520nm（蓝色）及610 ~ 720nm（红色），的光谱有直接帮助生长的效果，所以学术概念下的植物灯都是做成红蓝组合、全蓝、全红三种形式，以提供红蓝两种波长的光线，用来覆盖植物行光合作用所需的波长范围。

 

在视觉效果上，红、蓝组合的led植物生长灯呈现粉红色，这种混光色实对生物照明是极为不舒服的色系，然却只能以实用性怯其外观，以择其实用性为主。

 

一般白光LED灯珠，最普遍的是使用蓝色芯心，激发黄色荧光粉发光，由此复合产生视觉上的白光效果。于积分球测试报告上的能量分布上，在445nm的蓝色区和550nm的黄绿色区存在两个峰值。

 

而植物所需的610 ~ 720nm红光，则覆盖的比较少无法对其种植植物供应光和作用所需的光效能。这就解释了为什么在白光LED照射下，为何植物的生长速度及采收效果均不如一般户外种植。

 

利用上述的数据一般的植物灯的红蓝灯色谱比例一般在5：1 ~ 10：1之间为宜，通常可选7~ 9：1的比例，唯比例分配需采灯珠亮度比为混光依据，非采灯珠数量为混光依据。

 

用led植物生长灯于植物种植时时，一般距离叶片的高度为30-50公分左右，这中间尚需要实际依种植植物的种类给予不同光强度，调整高度一般视为最简便的亮度调整方式。

 

业界人士解释，大型植物工厂的层架内装有植物专用的LED灯，与一般LED光谱不同，为配合光合作用，植物灯频谱偏蓝光与红光，且根据个人需求不同，也可调成冷、暖白光，配合手机APP遥控，操作十分方便。业者说，多层架型植物工厂配备水循环流通系统，经测试可种植百余种植物，适合量产需求者使用。除家用外，植物工厂一般有2种获利途径，一是叶菜类的大量量产，如小白菜、青江菜、莴苣等十字花科植物；二是种植难度高的人参、牛樟芝等高经济价值作物，只要使用特定的LED频谱和管控系统，就能培育生长条件较苛的季节性作物。