植物生長燈

生長的燈光或者試圖提供類似於太陽的光譜，或提供更適合所栽培植物需要的光譜，光譜圖。模擬來自增長燈的不同顏色，溫度和光譜輸出的室外條件，以及改變燈的流明輸出（強度）。根據所栽培植物的種類，栽培階段（如發芽/營養期或開花期/結果期）以及植物所需的光周期，光譜的特定範圍，發光效率和色溫都是可取的 具體植物和時間段。

1868年，俄羅斯植物學家Andrei Famintsyn，是第一個將人造光用於植物生長和研究的人。

植物燈用於室內園藝，植物繁殖和食品生產，包括室內水栽和水生植物。雖然大多數植物燈都在工業上使用，但也可以在家庭中使用。

根據反平方律，到達表面的點源（在這種情況下是燈泡）輻射的光的強度與表面距離源的距離的平方成反比（如果一個對象是兩倍遙遠的地方，它只接收四分之一的光線）這是室內種植者的嚴重障礙，許多技術被用來儘可能高效地使用光。因此，反射器經常用於燈光以使光效達到最大化。燈具或燈具儘可能靠近地移動，使得它們具有相同的照明，並且來自燈的所有光都落在植物上而不是周圍區域。

例如白熾燈、熒光燈、金鹵燈（HID）和發光二極體（LED）。今天，專業使用最廣泛的燈是HID和熒光燈。室內花卉和蔬菜種植者通常使用高壓鈉（HPS / SON）和金屬鹵化物（MH）HID燈，但熒光燈和LED由於其效率和經濟性而替代金屬鹵化物。

金屬鹵化物燈經常用於植物生長的營養階段，因為它們發射更大量的藍色和紫外線輻射。隨著陶瓷金屬鹵化物照明和全光譜金屬鹵化物照明的引入，它們越來越多地被用作營養繁殖生長階段的獨家光源。藍色光譜可能會誘發植物更大的營養反應。

高壓鈉燈也被用作整個營養階段和生殖階段的單一光源。同樣，它們可以用作生殖階段中全光譜照明的修正。紅光譜可能會在植物中觸發更大的開花響應。如果使用高壓鈉燈作為營養期，植物生長稍快一些。

近年來，LED室內生長燈，可以產生特定波長的光。NASA已經在空間站測試增加空間食物的高效率。結果表明，植物受到可見光譜的紅，綠和藍色部分的光影響。

雖然熒光燈是過去常見的室內生長燈類型，但現在HID燈最受歡迎。高強度放電燈具有高流明/瓦特效率。有幾種不同類型的HID燈，包括汞蒸汽，金屬鹵化物，高壓鈉和轉換燈泡。金屬鹵化物和HPS燈產生一些與太陽有些相似的色譜，可用於種植植物。汞蒸汽燈是第一種HIDs，被廣泛應用於街道照明，但是當涉及到室內園藝時，它們對於植物生長產生的光譜相對較差，所以它們大多被其他類型的HID替代為生長植物。

所有HID生長燈都需要鎮流器進行操作，每個鎮流器都具有特定的瓦數。熱門HID功率包括150W、250W、400W、600W和1000W。在所有尺寸中，600WHID燈是光效最高的，其次是1000W、600W HPS比1000W HPS多出7%的光。

雖然所有HID燈都採用相同的原理，不同類型的燈泡具有不同的起動和電壓要求，以及不同的工作特性和物理形狀。因為這樣一個燈泡將無法正常工作，除非使用匹配的鎮流器，即使燈泡安裝上去。除了產生較低級別的燈光之外，錯配的燈泡和鎮流器會停止工作，或者甚至會立即燒毀。

LED發光燈由發光二極體組成，通常在帶有散熱器或內置風扇的外殼中。LED發光燈通常不需要單獨的鎮流器，可以直接插入標準電源插座直接使用。

LED生長燈根據用途而有所不同。從光形態發生的研究中已知綠色、紅色、遠紅和藍光光譜對根形成，植物生長和開花有影響，但是沒有足夠的科學研究或現場測試使用LED生長燈的試驗推薦的特定顏色比例。已經表明，如果給予紅色和藍色光，許多植物將正常生長。然而，許多研究表明，紅色和藍色光僅提供最具成本效益的生長方法，植物生長在光補充綠色下仍然更好。

白色LED生長燈提供全光譜，旨在模仿自然光，為植物提供紅色，藍色和綠色的平衡光譜。所使用的頻譜各不相同，但是白色LED生長燈被設計為發出類似數量的紅色和藍色光，增加的綠色光將顯示為白色。白色LED發光燈通常用於家庭和辦公空間的補充照明。

已經在溫室試驗中評估了大量的植物物種，以確保植物在生物量和生物化學成分中具有更高的質量，甚至與現場條件相當。通過評估植物的健康和活力以及促進生長的成功來測量薄荷、羅勒、扁豆、萵苣、捲心菜、歐芹、胡蘿蔔的植物表現。促進選擇觀賞植物的大量開花。

在飛利浦照明公司進行的LED生長燈測試中，為了在溫室種植各種蔬菜找到最佳的光線配方，他們發現光線的以下幾個方面影響植物生長光合作用和植物發育形態光強度，總光線隨時間變化一天中的哪些時刻，（光譜），光線方向和光分佈在植物上。不過值得注意的是，在西紅柿、迷你黃瓜和甜椒之間的測試中，所有植物的最佳配方都不一樣，根據作物和區域的不同而不同，所以目前他們必須根據試驗優化溫室中的LED照明和錯誤。他們已經表明，LED光影響抗病性，味道和營養水平，但到2014年，他們還沒有找到一種實用的方式來使用這些信息。

用於初始LED發光二極體的二極體設計通常為1/3瓦特至1瓦特。然而，現在LED增長燈通常使用較高功率的二極體，例如3瓦和5瓦二極體。對於高度緊湊的區域，可以使用10瓦特和100瓦特之間的COB晶元。由於散熱，這些晶元通常效率較低。

LED生長燈應至少保持植物遠離植物12英寸（30厘米），以防止葉子燒傷。

熒光燈具有許多形狀因素，包括長，薄的燈泡以及較小的節能燈。熒光燈的色溫範圍從2700K到10000K。發光效率範圍為30lm/W至90lm/W。

不同的增長燈產生不同的光譜。植物生長模式可以響應光的色譜，這一過程完全與光合作用完全分開，稱為光形態形成。

自然採光具有較高的色溫（約5000-5800K）。可見光的顏色根據天氣和太陽的角度而變化，並且特定光量（以流明為單位）刺激光合作用。與太陽的距離對這些季節的光質量和數量以及由此產生的植物行為的季節性變化幾乎沒有影響。地球的軸線不垂直於圍繞太陽的軌道的平面。一半年的時間裡，北極向著太陽傾斜，所以北半球接近陽光直射，而南半球則要到達地球表面之前必須穿越更多的氣氛。在另一半年中，這是相反的。太陽輻射的光的顏色光譜沒有變化，只有數量（在夏季更多，冬天較少）和整個光線的質量到達地球表面。垂直溫室中的一些補充LED生長燈僅產生紅色和藍色波長的組合。演色性指數可以比較光線與常規陽光的自然顏色的匹配程度。

植物吸收光的能力隨種類和環境而變化，然而，影響植物的光質量的一般測量是PAR值或光合有效輻射。

已經有幾個使用LED種植植物的實驗，並且已經表明，植物需要紅色和藍色的光來進行健康生長。從實驗中一直發現，僅在紅色（660納米）下生長的植物的葉片變形較差，但是通過添加少量藍色可以使大多數植物正常生長。

植物的具體需求決定哪種照明最適合最佳生長，人造光必須模仿植物最適合的自然光。如果一個植物沒有得到足夠的光，它不會增長，不管其他條件如何。例如：蔬菜在充分的陽光下成長最好，並在室內蓬勃發展，他們需要同樣高的光照水平，而葉子植物（例如蔓綠絨）生長在陰涼處，可以以更低的光線正常生長水平。

植物燈的使用方式取決於植物生長階段。一般來說，建議在幼苗/成長階段期間植物接受照射16小時，8小時的休息時間；營養階段接受照射18小時，6小時的休息時間；在花期階段接受照射12小時和12小時的休息時間。

此外，許多植物也需要黑暗和光周期，這種效應被稱為光照周期，以觸發開花。因此，在設定的時間開關可以打開或關閉燈。最佳的光周期比例取決於植物的種類和種類，因為有些喜歡長時間和短夜，而其他喜歡相反或中等的日長。

在討論植物發育時，非常重視光周期。

響應光周期花的植物可能具有兼性或專一的反應。兼職的反應意味著一個植物最終會花光，而不管光周期如何花在特定光周期下生長的速度更快。專業反應意味著植物只有在一定光照條件下種植才會花。

通常用於測量光線的亮度和流明，但是它們是測量人眼感覺到的光線強度的光度單位。如圖可用於光合作用的光的光譜水平與流明所測量的相似，但不相同。因此，當測量植物光合作用的光量時，生物學家通常測量植物接受的光合有效輻射（PAR）的量。PAR表示從400到700納米的太陽輻射的光譜範圍，其通常對應於光合生物在光合作用的過程中能夠使用的光譜範圍。

葉綠素

光合作用

螢光燈

節能燈