LED植物灯的结构原理详解

深圳市宏阳有限公司：袁经理13923447898wxth，LED植物灯专业制造商！

一、LED植物灯的植物生长原理

led植物生长灯是种植物灯的一种，依照植物生长规律必须需要太阳光，而植物生长灯就是利用太阳光的原理，灯光代替太阳光给植物生长发育环境的一种灯具。

led植物生长灯原理：光环境是植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一，通过光质调节，控制植株形态建成是设施栽培领域的一项重要技术。

特征：波长类型丰富、正好与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合；频谱波宽度半宽窄，可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱，；可以集中特定波长的光均衡地照射作物；不仅可以调节作物开花与结实，而且还能控制株高和植物的营养成分；系统发热少，占用空间小，可用于多层栽培立体组合系统，实现了低热负荷和生产空间小型化；

LED在植物栽培中的应用：光环境是植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一，通过光质调节，控制植株形态建成是设施栽培领域的一项重要技术。

作为第四代新型照明光源，LED具有许多不同于其他电光源的特点（表1），这也使其成为节能环保光源的首选。应用于植物培养领域的LED还表现以下特征：波长类型丰富、正好与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合；频谱波宽度半宽窄，可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱，；可以集中特定波长的光均衡地照射作物；不仅可以调节作物开花与结实，而且还能控制株高和植物的营养成分；系统发热少，占用空间小，可用于多层栽培立体组合系统，实现了低热负荷和生产空间小型化；此外，其特强的耐用性也降低了运行成本。由于这些显著的特征，LED十分适合应用于可控设施环境中的植物栽培，如植物组织培养、设施园艺与工厂化育苗和航天生态生保系统等。

LED应用于植物设施栽培的研究

近十年来，我国设施园艺面积发展迅速，植物生长的光环境控制照明技术已经引起重视。设施园艺照明技术主要应用于两个方面：

一、在日照量少或日照时间短的时候作为植物光合作用的补充照明；

二、作为植物光周期、光形态建成的诱导照明。

1、LED作为植物光合作用补充照明的研究 传统人工光源产生太多热量，如采用LED补充照明和水培系统，空气能够被循环使用，过多的热量和水份可以被移除，电能能够被高效地转变为有效光合辐射，最终转化为植物物质。研究表明：采用LED照明，生菜的生长速率、光合速率都提高20%以上，将LED用于植物工厂是可行的。

研究发现，与荧光灯相比，混合波长的LED光源能够显著促进菠菜、萝卜和生菜的生长发育，提高形态指标；能够使甜菜生物积累量最大，毛根中甜菜素积累最显著，并在毛根中产生最高的糖分和淀粉积累。与金属卤化灯相比，生长在符合波长LED下的胡椒、紫苏植株，其茎、叶的解剖学形态发生显著的变化，并且随着光密度提高，植株的光合速率提高。复合波长的LED可引起万寿菊和鼠尾草两种植物的气孔数目增多。

2、LED作为植物光周期、光形态建成的诱导照明特定波长的LED可影响植物的开花时间、品质和花期持续时间。某些波长的LED能够提高植物的花芽数和开花数；某些波长的LED能够降低成花反应，调控了花梗长度和花期，有利于切花生产和上市。由此可见通过LED调控可以调控植物的开花和随后的生长。

3、 LED应用于航天生态生保系统的研究建立受控生态生保系统(Controlled Ecological Life Support System,CELSS)是解决长期载人航天生命保障问题的根本途径，高等植物的栽培是CELSS的重要元件，其关键之一光照。

基于空间环境的特殊要求，空间高等植物栽培中使用的光源必须具有发光效率高、输出的光波适合于植物光合作用和形态建成、体积小、重量轻、寿命长、高安全可靠性记录和无环境污染等特点。与冷白荧光灯、高压钠灯和金属卤素灯等其它光源相比较，LED更能有效地将光能转化成光合有效辐射；此外,它具有寿命长、体积小、重量轻和呈固态等特点，因此，近年来在地面和空间植物栽培中倍受重视。研究表明LED照明系统能提供光谱能量分布均匀的照明，其电能转换为植物所需光的效率超过金卤灯的520倍。

前景分析，LED以其固有的优越性正吸引着世界的目光。特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，由于LED光源具有发光效率高、使用寿命长、安全可靠，环保节能等特性，使LED在照明市场的前景更备受全球瞩目。在传统农业生产中一般使用普通电光源补充光照和应用不同覆盖材料等农业技术措施，如采用单色荧光灯或彩色塑料薄膜，改变光环境以调控设施栽培环境中植物的生长发育。但这些措施存在着不同程度的问题，如缺乏对具体光谱成分的分析导致光质处理不纯，光强不一致、接近甚至或低于植物的光补偿点，照射光源能效低等。LED在植物设施栽培环境中的大量应用研究结果表明，LED能够解决这些难题，特别适合应用于人工光控制型植物设施栽培环境。

二、LED植物灯的光学原理

植物都需要阳光的照射才能生长的更加茂盛。光对植物生长的作用是促进植物叶绿素吸收二氧化碳和水等养份，合成碳水化合物。但现代科学可以让植物在没有太阳的地方更好地生长，人们掌握了植物对太阳需要的内在原理，就是叶片的光合作用，在叶片光合作用时需要外界光子的激发才可完成整个光合过程，太阳光线就是光子激发的一过供能过程。人为的创造光源也同样可以让植物完成光合过程，现代园艺或者植物工厂内都结合了补光技术或者完全的人工光技术。科学家发现蓝光区和红光区十分接近植物光合作用的效率曲线，是植物生长的最佳光源。

LED植物灯知识：

1、不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的，植物光合作用需要的光线，波长在400-700nm左右。400-500nm（蓝色）的光线以及610-720nm（红色）对于光合作用贡献最大。

2、蓝色（470nm）和红色（630nm）的LED,刚好可以提供植物所需的光线，因此，LED植物灯，比较理想的选择就是使用这两种颜色组合。在视觉效果上，红蓝组合的植物灯呈现粉红色。

3、蓝色光能促进绿叶生长；红色光有助于开花结果和延长花期。

4、LED植物灯的红蓝LED比例一般在4:1--9:1之间为宜，通常可选4-7:1.

5、用植物灯给植物补光时，一般距离叶片的高度为0.5米左右，每天持续照射12-16小时可完全替代阳光。

采用LED半导体灯泡配置出最适合植物生长的光源

按比例设置的彩色灯光能让草莓、西红柿变得更甜，营养更丰富。用灯光照射冬青幼苗，就是模仿植物在室外的光合作用。光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。太阳光是由不同颜色的光线组成的，不同颜色的光对植物生长能产生不同的作用。

LED光源又称半导体光源，这种光源波长比较窄，能控制光的颜色。用它对植物进行单独照射，就能改良植物品种。经试验在紫色光线下的冬青幼苗，长得最高，但叶片很小，根也浅，一副营养不良的样子。偏黄色灯光下的幼苗不仅矮小，叶片看起来也毫无生机。而在红色、蓝色混合光下生长的冬青长势最好，不仅强壮，根系也非常发达。这种LED光源的红色灯泡和蓝色灯泡是按照9:1的比例配置的。结果证明，9:1的红蓝光对植物生长最有利，经过这种光源照射，草莓和西红柿果实饱满，糖分和维生素C的含量明显增加，而且不会出现空心的现象。每天持续照射12-16小时，生长在这样光源下的草莓、西红柿，会比普通的大棚水果更好吃。

LED植物生长灯还能用于冬季阴雨天气给植物补充光源

灯头：国际通用标准E27/E26结构

电压：交流AC120V~240V

尺寸：外径：62mm 高度：95mm

LED个数：54颗红色配6颗蓝色或6颗大功率1W红色配1颗大功率1W蓝色

颜色：红色 蓝色 粉色

发光角度：60-120度

适用范围：蔬菜大棚，农林园艺，

耗能：3-7W（相对普通灯泡，可省掉95%以上电费）

寿命：30000-50000小时

LED植物生长灯采用进口芯片，亮度高光衰低，耗能小效率高，促进植物生长效果很明显，具有极低耗能超长寿命等特点，是其他普通补光灯不可相比的，广泛用于植物栽培场所等照明使用，可以代替太阳光给室内花卉、大棚蔬菜、园林苗圃等进行补光以助长、调节花期、维持生存等。补光效果绝对优于高压钠灯、低压钠灯、金卤灯、飞利浦植物补光灯、稀土植物补光灯等传统植物补光灯。