植物生长与光照的关系

植物生长与光照的关系

 随着生物科学和电光源事业的发展，人造光源越来越多地被用于花房、苗圃等地方以补充太阳光照的不足和促进植物的生长。

 植物生长需要的水、二氧化碳、营养物质和环境因素等等条件。光照的质量和强度是影响植物生长环境因素的最重要组成部分。近些年来，人造光源在帮助植物生长方面的使用频率越来越高，主要运用情形如下：

（1）在光照较弱的地区，全年提供植物生长所需的所有的光；

（2）在冬季日照时间很短且强度不大的情况下，为植物的生长补足所需光照；

（3）为促进特定生长或开花时期的到来，延长光照时间，促进植物生长，缩短培养周期。

 不同波长的辐射对于植物的影响作用不同。叶绿素作为植物体内最丰富的色素，其最善于吸收红光和蓝光。园艺学家认为450nm的蓝光对于植物叶片和根系的生长具有极其重要的作用，600--700nm的红光却有利茎的生长，并促进植物的开花和叶绿素的形成。而绿光则部分被例如胡萝卜素和叶黄素之类的其它色素所吸收，然后将其用于光合作用，但是大部分的绿光将被反射以显示叶片特有的叶绿色。还有许多其它的复杂生长过程需要来自于光谱中不同区域光的照射。因此对于正确的光谱范围大家众说纷纭，但有一点可以是肯定的，适量的来自连续辐射光源的光对于植物的健康生长是非常必要的。

 在测量人眼用光时，首先考虑的是光通量和光照度。而流明和勒克斯不适用于植物的照明效果，两者对于植物世界是毫无意义的。现阶段有两种评价植物光照效果的基本测量方法——辐射能量或光子数。

植物生长照明方案设计的基本步骤和举例：

 1）确定植物生长所需要的人造光的光谱范围和强度：这个问题涉及植物的种类、所处的生长阶段、太阳可提供的自然光的照度水平等诸多元素，使用者需要查阅大量的资料以确定准确的数值。当然人造光的光谱范围越宽，照射的强度越大，植物自然能够更加快速的增长。

 2）确定植物生长所需要照射的区域面积。假设总面积为72平方。

 3）确定植物生长所需要的理论总辐射功率，即区域面积 X 光强=6120PAR W

 4）由于光在墙壁、设备以及房顶等处的损失，理论值需要除以未损失的百分比。如假设损失因子为1/3,则实际需要的总辐射功率6120/(1-1/3)=9180PAR W

 5）确定合适的光源及其数量：光源功率大则需求数量小，反之，则需求数量大。由于在光源数量小时容易造成均匀度偏低，有的植物光照过度，有的则光照不足，所以一般选择功率稍小的光源。另外还须考虑到光源的光衰，随着使用时间的延长，光通量会逐渐降低，所以为了保持合适的照度，一般再将总辐射功率提高20%左右。假设某光源的功率为180PAR W,9180 X (1+20%)/480=22.95，则所需要的总光源数在23个左右。

 6）根据区域形状确定灯具排布。如区域为长方形，且纵横比为2/3，则可确定光源排布应为4*6，光源总数为26个。

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