現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)是未來保障國家糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品的重要途徑，產(chǎn)業(yè)地位逐年提高。我國是發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的大國?！皬霓r(nóng)業(yè)照明的發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的面積已達400多萬公頃，其中增長很快的是溫室大棚和植物工廠。”中國照明學(xué)會顧問、農(nóng)業(yè)照明委員會秘書長吳初瑜講到?，F(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展迫切需要智能光環(huán)境調(diào)控與半導(dǎo)體照明技術(shù)的支撐，雖然我國農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明起步晚，但發(fā)展迅速，“半導(dǎo)體照明光源在植物中的應(yīng)用研究”更是國家“863”重點扶持項目之一。

　　農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊，但也存在不少問題，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要電光源、農(nóng)業(yè)、控制等多學(xué)科融合協(xié)同，提速產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度，擴大產(chǎn)業(yè)應(yīng)用是當(dāng)務(wù)之急。“希望2015-2017年能逐漸將農(nóng)業(yè)照明發(fā)展起來?！眳抢媳硎荆F(xiàn)在溫室大棚都開始采用照明電器，但還缺乏合理的照明設(shè)計，農(nóng)業(yè)照明委員會開展的一系列農(nóng)業(yè)照明培訓(xùn)旨在培養(yǎng)專門人才促進農(nóng)業(yè)照明研發(fā)設(shè)計和產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

　　第四代半導(dǎo)體固態(tài)光源-LED在農(nóng)業(yè)照明上的應(yīng)用是農(nóng)業(yè)照明發(fā)展上的最大進步，具有里程碑式的意義。從長遠的角度看，LED有逐步取代傳統(tǒng)照明光源的趨勢，LED光源的應(yīng)用也越來越廣，農(nóng)業(yè)照明委員會副理事長兼秘書長、博士、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員劉文科分別介紹了LED照明在溫室補光、食用菌工廠、植物工廠、植物組培、畜禽與水產(chǎn)養(yǎng)殖及害蟲防治等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　其中，植物工廠是一種通過設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制，實現(xiàn)作物周年連續(xù)生產(chǎn)的高效設(shè)施農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，是設(shè)施園藝最高階段；可用于蔬菜、苗木(蔬菜苗、水稻、煙草等)、中草藥等的規(guī)?；a(chǎn)。據(jù)劉老師介紹，植物工廠能提高生產(chǎn)效率40-108倍（Kozai，2013）。LED光源對植物工廠的貢獻包括節(jié)能、多層立體栽培、光環(huán)境的按需調(diào)控等。目前，商業(yè)運營的人工光植物工廠逐年增多，日本100余座，中國30余座。

　　此外，劉老師還基于設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、光生物學(xué)基礎(chǔ)，論述了人工光環(huán)境調(diào)控、LED光源設(shè)施農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢、發(fā)展現(xiàn)狀、期望以及LED農(nóng)業(yè)照明技術(shù)方式、設(shè)計原則和燈具類型等。

　　農(nóng)業(yè)照明委員會副理事長、復(fù)旦大學(xué)光源與照明工程系博士、歐司朗光電半導(dǎo)體（中國）有限公司高級應(yīng)用技術(shù)經(jīng)理陳文成從技術(shù)角度，細致地講解了與植物照明相關(guān)的四大計量系統(tǒng)及其算法、各個光學(xué)參數(shù)的含義、不同波長的光熱輻射對植物及環(huán)境的作用、常用植物照明光源的光譜分布、農(nóng)業(yè)照明的常用評價指標(biāo)及換算、農(nóng)業(yè)照明的常用測量技術(shù)以及農(nóng)業(yè)照明和常用光源等。

　　其中，在談到植物照明的評價指標(biāo)時，陳老師指出，評價植物照明，不能用lm/w， 或lx等光度學(xué)量來描述，所有光度學(xué)量都是基于人眼的光譜靈敏度曲線的，在沒有公認的植物光譜靈敏度曲線之前，通常用光合有效輻射照度(PAR，單位w/㎡或光合有效光量子流密度（PPFD，單位mol/㎡·s ）來評價，這相當(dāng)于假設(shè)植物對于400nm-700nm的光譜靈敏度是1（PAR曲線）。

　　但在實際的測量和計算中，市場上測量PPFD的儀器還不普遍，價格也貴，輔助設(shè)計軟件缺乏。遠方推出的PLA-20手持式植物照明專用分析儀能方便快捷精準地測出光合光子通量密度PPFD、光合輻(射)照度、葉綠素A/B加權(quán)輻照度等植物照明所需的參數(shù)。

　　農(nóng)業(yè)照明委員會理事、博士、浙江大學(xué)副教授周泓則從LED智能化控制技術(shù)的角度介紹了其在農(nóng)業(yè)照明領(lǐng)域的應(yīng)用。光源控制設(shè)計通常有三種方式：LED光源及控制系統(tǒng)設(shè)計、培養(yǎng)箱的LED光源及控制系統(tǒng)設(shè)計和基于植物工廠的光源及控制系統(tǒng)設(shè)計，周老師以煙草生長、微藻培養(yǎng)試驗為基礎(chǔ)，研究分析了LED光源控制。

　　周老師強調(diào)，LED在植物組培中的應(yīng)用大有可為，組培在LED農(nóng)業(yè)照明中最有可能市場化。在采用植物組培光源及控制系統(tǒng)后，取得了提高組培室、溫室空間利用率60%；降低能耗60%以上；降低燈具維護費用80%以上；減少農(nóng)藥激素使用量；提高蔬菜、中藥品質(zhì)等多項效益。

　　全球LED應(yīng)用植物照明的產(chǎn)值從2013年起，開始呈現(xiàn)高速成長，初步統(tǒng)計2014年達1億美元，2017年預(yù)計可達5億美元。隨著全球LED應(yīng)用農(nóng)業(yè)照明滲透率的提升，中國市場也慢慢興起，未來市場前景廣闊。