植物光照及检测系统方案

　　近年来，随着设施农业的加快速度进行发展，对植物光照产品的研究慢慢的变多，而LED光源以其低功耗、体积小、可以近距离照射植物等优势，在植物光照领域已经被大范围的应用。由于植物生长对光环境的光学参数有一定的要求，而不同的植物对光的吸收也不同，因此就需要针对特定植物的生长需求而采用对应的光照产品，并利用先进的测量技术及仪器实现植物光照环境的检测。

　　判断植物生长所提供的光照条件是否优质，还要从以下四个方面来说起：光质，光密度，光均匀性，昼长。

　　光质，即光谱质量。光照灯具的不同光谱成分对植物生长的影响不同，如红光有可促进植物茎的生长；蓝紫光有助于果实的形成；因此根据植物生长需求选择正真适合光质的光照。

　　研究表明，决定植物光合作用的叶绿素对蓝光和红光较为敏感，其峰值波长分别在450 nm和630 nm附近。

　　植物生长依赖体内多种叶绿素和其他色素的共同光合作用，McCree在1972年通过大量文献调研，基于22种植物，给出了植物相对量子效率曲线（RQE）在植物光度系统中，即上图所示的常用光谱响应曲线 。

　　众所周知，植物有喜光植物、耐荫植物、中性植物之分。植物对光密度的要求有一个上限，即光饱和点，当光密度达到植物的光饱和点时，植物的光合作用达到顶峰，而当光密度继续增强，植物的光合作用不但不会提高，反而会下降，植物自身便会产生光抑制现象，并且会损伤植物。

　　LED光源发光具有较强的方向性，因此为了能够更好的保证较好的植物形态，为植物生长环境进行光均匀性设计十分重要；最重要的包含光源光色一致性设计和空间辐射一致性设计。

　　与人类一样，植物生长也有其生物节律。植物的光合作用其实包括光反应和暗反应两类;其中暗反应的进行不需要光照条件，因此，因此夜晚不可提供过高的光照条件，否则植物夜间不可以进行休息，影响暗反应的进行。

　　人眼对光的感知在光度计量系统中表征，波长范围为380~780 nm，将光谱辐射量与人眼的光谱光视效率函数V(λ)加权积分以获取相应的量值，如式(1)计算光通量。(Φe,λ：光谱辐射通量；λ：波长;Km=683 lm/W；K：有效光合效率系数)

　　考虑到植物的光合作用主要是由于落到叶面上的光子数，因此过去常用光量子计量系统表征植物照明的性能，波长范围一般为400~700 nm，即光合有效辐射(PAR)区间。因为光量子能量与其波长成反比，所以在相同辐射能量下，光量子数与波长则成正比关系，可用图2中光谱响应曲线Q(λ)来表示，植物光合通量(PPF)的计算公式。

　　然而，根据植物对光质需求的分析，植物对光辐射敏感的区域实际为300~800nm，而且Q(λ)与植物对光的吸收曲线RQE还是有差距的，常用的光量子计量体系并不能很好地表征植物照明的性能。现在也有不少植物学家使用RQE即P(λ)作为波长敏感曲线的植物光合光度系统，其光合光通的计算方式如式(3)所示。

　　常用的光度系统中的其他参量，如光强I、光照E等，也可根据上述光通量的方法类比到植物照明的计量体系中。

　　植物对光密度的要求有一个上限，即光饱和点，当光密度达到植物的光饱和点时，植物的光合作用达到顶峰，而当光密度继续增强，植物的光合作用不但不会提高，反而会下降，植物自身便会产生光抑制现象，并且会损伤植物。然而，根据植物对光质需求的分析，植物对光辐射敏感的区域实际为300~800nm，而且Q(λ)与植物对光的吸收曲线RQE还是有差距的，常用的光量子计量体系并不能很好地表征植物照明的性能。

　　HP2000P采用专业机械和电子双重快门设计，可测1μs的极短闪光灯的光谱；采用高性能精密光栅和高灵敏度背照式精密阵列CCD，具有高精度、快速、高可靠性和极超高的性价比的特点。

　　测试相对光谱功率分布，色品坐标，主波长，色纯度，峰值波长，色温，显色指数，半宽度，光通量（配积分球），辐射功率，红色比，色容差等参数，满足国际照明委员会CIE对光和颜色测量要求。

　　色品坐标准确度：±0.0025（标准色光下），±0.0003（标准A 光源下）；

　　测量光谱功率分布，实现植物光度系统下的光合辐射度量、光量子系统下的光电子数、辐射度系统下辐射度量、光度系统下的光度量的测量。大范围的应用于植物生长灯测量领域。

　　杭州双色智能检验测试仪器有限公司致力智能检测仪器开发，专注于现场光照光谱的时时监测。

　　主要产品有：手持式光谱照度计、手持式紫外光谱辐照计、手持式植物生长灯测试仪、手持蓝光危害测试仪、光量子计、照度计、亮度计、紫外辐照计、UV能量计、LED光色电综合检测系统、灯具光强分布光度计、精密变频电源、数字电参数、温度巡检仪、植物光照探测器、光谱探头等

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