LED 光源在温室补光中的应用

“万物生长靠太阳”，光照是作物进行光合作用的必备要素之一，光照条件的好坏直接

影响到作物的产量和品质。在自然界中，太阳的光照度会随地理纬度、季节和天气状况的不
同而变化。温室内的光照除与上述因素有关外，还与温室结构、管理措施及材料的透光性能
等密切相关。由于温室覆盖材料、灰尘以及结构遮光等因素的影响，温室内的光照状况要比
露地差得多，一般仅为露地的

30%-70%，尤其是在冬季和早春季节，太阳高度角低，日照

时间短，温室内光照度往往不能满足作物生长的需求，人工补光成为众多可控环境温室管
理的必然选择。

　　目前，温室人工补光主要考虑三方面要素：一是对光照度的要求。以主要作物光补偿点
为依据，番茄、黄瓜、辣椒的光补偿点分别为

3000Lx、2000Lx 和 1500Lx，光饱和点为

70000Lx、55000Lx 和 30000Lx，因此，温室补光光照度一般要求在作物冠层达到 1000Lx-
3000Lx。二是对光质的要求。作物的光合作用主要利用 400nm-500nm 的蓝紫光、 600nm-
700nm 的红橙光以及少量 700nm-800nm 的远红外光，温室补光一般根据作物不同，对
R/B（红/蓝）和 R/FR（红/远红）有特定要求。三是对光周期的要求。自然界昼夜交替、周而
复始的现象形成了光周期，作物在漫长的进化过程中适应了这种明暗变化。但是，在冬至前
后或连阴天时，光照时间往往不能满足作物生长发育需求，需要人工补光来增加光照时间。
近年来，温室人工补光已经成为设施园艺生产的重要手段，各种人工光源也得到了快速发
展。

　　

1 温室补光常用光源及其特征

　　目前，常用的温室人工补光光源主要有荧光灯、高压钠灯、低压钠灯、金属卤化物灯等。
近年来，随着大功率

LED 的研制成功，新型节能光源 LED 也引起了广泛关注。

　　普通荧光灯提供较多的绿光，约为

50%，其余部分大多为红、蓝光，又分别约占总光谱

的

25%，远红色光谱比例很低。荧光灯发光效率较高，寿命长（约 12000h），但是功率较

小（目前常用有

28W 和 36W 两种），满足一定光照度所需灯具多。由于含有很多的绿光，

容易造成作物徒长。目前常用于植物组培。

　　钠灯是汞和钠蒸气发光的气体发光光源，分为低压钠灯和高压钠灯两种。低压钠灯出现
较早，钠蒸气压不超过几个帕，其发光光谱集中在

589nm 的黄色光，通常只能与其他光源

配合使用。发光效率高达

200lm/W，寿命长（约 9000h）。高压钠灯标准工作钠蒸气压约为

10kPa，发光光谱中有较多的红橙光和较少的蓝绿光。发光效率较高，功率大，寿命长（约
12000h），目前在温室补光中使用较多。但由于高压钠灯是热光源，表面温度高，发热量较