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ＣｈｉｎｅｓｅＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＢｕｌｌｅｔｉｎＶｏｌ．２３Ｎｏ．１１２００７Ｎｏｖｅｍｂｅｒ
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｓｂ．ｏｒｇ．ｃｎ
ＬＥＤ在植物工厂中的研究现状与应用前景
魏灵玲１，２，杨其长２，刘水丽２
（１中国农业大学水利与土木工程学院，北京１０００８３；
２
中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京１０００８１）
摘要：随着光电技术的发展，ＬＥＤ发光效率不断提高，ＬＥＤ光源在植物栽培领域的研究逐渐受到世界各国的广泛重视。该文综述了ＬＥＤ在植物工厂中的研究现状，重点介绍了ＬＥＤ光源特性、光源系统的开发以及ＬＥＤ在植物栽培领域的应用研究，并对ＬＥＤ在植物工厂中的应用前景和发展趋势进行了分析。
关键词：人工光源；ＬＥＤ；植物工厂中图分类号：Ｓ２
文献标识码：Ａ
ＲｅｖｉｅｗｏｎＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｉｎｇＴｒｅｎｄｓｏｆＬｉｇｈｔ－ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅｉｎＰｌａｎｔＦａｃｔｏｒｙ
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（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＢｅｉｊｉｎｇ１０００８３，
２
ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ
ｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｉｇｈｔ－ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ（ＬＥＤ）ｉｓｔｕｒｎｉｎｇｉｎｔｏａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｆｉｅｌｄａｓａｐｒｏｍｉｓｉｎｇｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｆｏｒｐｌａｎｔｆａｃｔｏｒｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｍｐｒｏｖｅｄｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｙｉｅｌｄｅｄＬＥＤｄｅｖｉｃｅｓｗｈｉｃｈｈａｖｅａｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｅｓｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｒｕｓｅｄｉｎｐｌａｎｔｆａｃｔｏｒｙｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＬＥＤｓｉｎｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆＬＥＤａｎｄｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎｓｏｆＬＥＤｄｅｖｉｃｅｓ，ａｎｄｔｈｅｉｎ－ｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｍｐｕｌｓｅｌｉｇｈｔｏｆＬＥＤｔｏｔｈｅｐｌａｎｔ．ＴｒｅｎｄｓｏｆＬＥＤａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｌａｎｔｆａｃ－ｔｏｒｙａｒｅａｌｓｏｏｕｔｌｉｎｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌｉｇｈｔｉｎｇ，ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ，ｐｌａｎｔｆａｃｔｏｒｙ植物工厂发展的两大“瓶颈”是初始投资成本高与能源消耗大。通常能耗成本约占总体运行费用的５０％
￣６０％。如果能采用耗能低、效率高、光质佳的人工光源，并选择具有较高经济价值的作物进行栽培，是植物工厂发展的重要方向。目前，植物工厂中的人工光源多使用高压钠灯（ＨｉｇｈＰｒｅｓｓｕｒｅＳｏｄｉｕｍＬａｍｐ，ＨＰＳ）和荧光灯（ＴｕｂｕｌａｒＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＬａｍｐ，ＴＦＬ）。但近年来随着光电技术的发展，发光二极管（Ｌｉｇｈｔ－ＥｍｉｔｔｉｎｇＬＥＤ）的发光效率得到大幅提升，ＬＥＤ光源在植Ｄｉｏｄｅ，
物工厂的应用逐渐受到世界各国的广泛关注。ＬＥＤ光源具有体积小、寿命长、使用直流电、低发热量等优点，
实现与作同时ＬＥＤ的光源系统还可对光质进行调控，
物的近距离照射，因此被认为是人工光植物工厂的一种有效的替代光源。目前，ＬＥＤ光源在农业领域的应用主要用于基础研究，但随着半导体光源技术的不断进步，ＬＥＤ发光强度的提高以及价格的降低，ＬＥＤ取代荧光灯作为密闭式植物工厂中的人工光源已经成为世界各国研究的热点。现就近几年来国内外ＬＥＤ光源
基金项目：北京市教育委员会共建计划及都市农业学科群建设项目（ＸＫ１００１９０５５０和ＸＫ１００１９０５５３）；科技部专项“植物种苗工厂光环境调控装置的升
级改造”（２００６ＳＪ１６７６００）。
第一作者简介：魏灵玲，女，１９７３年出生，博士，主要从事生物环境工程方向的研究。通信地址：１０００８１中国农业科学院农业环境与可持续发展研究
所。Ｔｅｌ：０１０－６８９７６９０１，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｅｉｌｉｎｇｌｉｎｇ００＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ。
通讯作者：杨其长，男，１９６３年出生，博士，研究员，博士生导师，主要从事设施园艺环境工程方向的研究。通信地址：１０００８１中国农业科学院农业环
境与可持续发展研究所。Ｔｅｌ：０１０－６８９７６９０１，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｑ＠ｃｊａｃ．ｃｏｍ．ｃｎ。收稿日期：２００７－０９－０４，修回日期：２００７－０９－１９。