邵明杰， 刘文科*， 周成波， 王 奇， 李宝石

1. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所， 北京 100081 2. 农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室， 北京 100081

引 言

植物工厂作为一种新兴的农业生产模式， 可实现工厂内光照、 温度、 湿度、 二氧化碳浓度等环境因素人为调控， 使作物生长不受外界自然条件的影响， 被认为是21世纪解决人口、 资源、 环境问题的重要途径[1]。 光是控制植物生长发育的重要环境因子之一， 对于人工光植物工厂， 人工光源的性能和供光策略对其作物生产和经济效益具有重要影响。 近年来， 由于发光二极管(LED)具有窄波段、 高能效、 光谱光量任意可调等优势， 在植物对人工光源组合光谱的生长反应研究中得到广泛应用， 针对提高工厂生产率的新型动态LED照明策略的研究也日益深入[2]。

光谱组成是影响植物工厂内植物生长的重要光环境因子， 植物在全波谱的自然光下进化而来， 不同波段的光谱组成对植物的影响各不相同。 红蓝光谱作为植物光合色素光吸收的最大波段， 是植物光合作用的主要作用光谱， 在调节植物光形态建成和生长代谢方面起着重要作用[3-5]。 植物在单色光条件下往往无法正常生长发育， 而红蓝组合光被认为是适合植物生长的光。 基于红蓝光在植物生长发育中的不可或缺性和植物工厂目前发展面临的光能耗过高问题， 探索LED红蓝光最优供光策略可为植物工厂系统能效的提高及广泛应用提供科学的理论支撑。……