3. 植物人工辐射源(PARS)应用参数
3.1 光质、光量、和光周期
在PARS产品中，光质、光量、和光周期是PARS的重要参数。光质是植物良好生长的保证，光量影响植物生长的快慢，光周期影响植物种植成本以及开花结果。
光质：是对植物提供正确的辐射波长配比，用以符合植物的吸收光谱;我们在地面观测到的太阳辐射范围是295nm-2500nm，这些波长对植物的生理影响如表1所示。
植物的吸收光谱主要集中在400nm-750nm范围，紫外线和红外线也对植物生长有影响，红外线对光敏色素的影响较大，对于不同植物，这些影响也不同，PARS的辐射波长配比是非常重要的，辐射波长的配比不是LED的颗数配比，市场上的植物灯基本上是表述LED颗数配比，这可能会导致在植物种植上的应用出现问题。
光谱范围对植物生理的影响表1波长对植物的影响
光量：是对植物提供的辐射总量，用以满足植物足够的光合需求，当光量确定后，PARS的辐射输出角度、PARS安装高度等都会影响植物吸收面的光量，光合作用的光合速率随着光量的增加而加快，但光量超过吸收的饱和点后，光合速率的增加变慢;
植物的光合作用是通过吸收电磁辐射的光子来进行的，在单位时间里辐射的光子数量才是植物种植所需要的指标，这一点非常重要，因为光合作用需要的是光子。
PARS标注的辐射单位是符合植物应用的光合作用的光子通量密度PPFD( Photosynthetic Photon Flux Density )，单位是光合有效辐射PAR(Photo-synthetically Active Radiation)符号是：μmoles/m2/s，即每平方米每秒辐射的微摩尔量，在可见光范围的人工辐射，如果采用照度LUX标注，使用者需要换算成相应微摩尔量才能配合光周期计算出每天的光量，才能正确指导植物种植。
产品参数表注：PPFD值为500mm处，波段值的选用需要根据具体植物的吸收光谱来确定。
光周期：是一天中明暗交替的时数;对植物的光周期进行调节是非常重要的。光周期不但可以调节植物的光合作用的需求总量，而且可以模拟太阳辐射对植物生长、开花、结果的影响，从而保证植物生长周期的完成;对于温室大棚，光周期的合理确定可以节约应用成本。
3.2 环境温度对PARS应用效果的影响
温度对光合作用的影响较为复杂。当温度高于光合作用的最适温度时，光合速率明显地表现出随温度上升而下降，在高温下，叶子的蒸腾速率增高，叶子失水严重，造成气孔关闭，使二氧化碳供应不足，这些因素的作用导致光合速率急剧下降。
当温度上升到一定程度时，净光合速率便降为零，如果温度继续上升，叶片会因严重失水而萎蔫，甚至干枯死亡。植物生长的环境温度，需要参考植物品种的种植要求，这也是保证PARS使用效果的重要因素。
对于PARS应用环境，需要对种植环境温度进行调节才能取得良好的种植效果，毕竟PARS的应用是基于人工环境的控制下进行的。
水、二氧化碳、氧气以及植物生长需要的营养也同样重要，对于无土培植(水耕法)，正确的营养液配比也是保证植物生长的重要措施。
3.3 为什么要使用植物人工辐射源
在早期农业生产中，人类依靠大自然提供我们的丰富资源而和谐生存，工业化革命以后，人类的社会进步也伴随着人类对自然界生态环境的破坏，到本世纪初，全球的环境污染问题已经成为各国政府共同面对的工作，生态环境的恶化已经影响到地球生物的生存问题。
人类保护环境的目的是保证人类健康的生活，健康生活首先是食物的安全，食品安全是健康生活的基本保障，植物人工辐射源应用最广泛的是安全型蔬菜种植。
图14是环境恶化对农业生产的影响，此外，城市化进程、人口增长、蔬菜供应的物流增大等都是促使传统农业种植向安全型与高效型农业种植的转变，植物人工辐射源在这个转变中具有举足轻重的地位。
图14环境恶化对农业生产的影响
城市的蔬菜供应是环境恶化后最容易受到污染的食品，植物人工辐射源应用价值得到了不断的提升，安全型蔬菜生产已经由技术问题上升为政治问题而受到各国政府的重视，人工种植环境与植物人工辐射源开始广泛应用的主要依据是：
1、 种植环境恶化，食品安全，医疗费用增加等对蔬菜的安全性要求增加。2、 全球气候变迁的不确定性增加，水资源减少与土地沙漠化使得传统农业遇到困境。3、 城市化进程带来的城市人口增加，蔬菜供应增大，而土地资源却不断减少。4、 传统农业生产使用的化学肥料引发的环境负担不断增加。5、 在蔬菜种植中使用农药和生长激素，蔬菜污染程度在不断增加。6、 土地的重金属污染与浇灌用水的工业污染问题突出。7、 城市蔬菜供应的物流成本增加导致蔬菜价格上升，但蔬菜种植者的收入却并未提高。8、 太阳能、风能、地热循环应用等清洁能源的应用规模不断扩大，使用成本不断下降。9、 LED技术的应用成本逐步下降。
由于地理位置与季节的原因，太阳辐射是最不确定的因数，空气污染还导致太阳辐射量的减少，异常天气增多，这些因素不断困扰农业种植与生产效率，有了LED植物人工辐射源这种高效种植的产品后，依靠自然环境的农业种植得到了根本的改变，PARS可以应用在室内种植、温室大棚、都市园艺等。
此外，PARS一个重要用途是植物工厂(Plant Factory)，植物工厂是世界上公认的设施农业最高级发展阶段，是集现代生物技术、信息技术、新型材料、机械制造、人工环境控制等高新技术于一体，利用计算机对植物生长的光合作用、温度、湿度、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动化控制，使农业生产从天气、季节、环境等自然生态束缚中脱离出来，可以实现农业产品的订单化生产。
而且还可以在非可耕地上如戈壁、荒漠、海岛、水面、极地、城市建筑物里进行生产，被认为是未来解决人口增长、资源匮乏、环境恶化等问题的最有效技术手段，代表着未来农业的发展方向。
图15 小型植物工厂
随着城市化与人口增长，城市蔬菜供应问题尤为突出，蔬菜供应的运输成本不断增加，蔬菜运输造成的损耗与货运汽车尾气排放对环境的影响加剧，以蔬菜种植的小型植物工厂必将在不久的将来成为城镇居民解决生产无公害蔬菜的一种重要模式。
图15是300平方米的小型植物工厂，植物工厂的定位是城市周边、城市建筑物、工业区厂房等，小型植物工厂是今后最具有投资价值的产业，占植物工厂投资比例最大的植物人工辐射源也就成为投资热点。
3.4 技术服务与支持
植物人工辐射源的应用效果取决于种植环境的数据分析与方案选型，数据分析是高效种植的必要手段，技术准备工作的好坏直接影响后期的应用，PARS产品使用后的技术支持也是非常重要的。
这些都表现为产品供应商的技术支持与技术服务能力，这些能力直接影响到种植效果与效率，知识决定成败，技术创造未来，植物人工辐射源是集多种学科的技术产品，需要有专业级完整解决方案的技术服务。
结束语
LED植物人工辐射源(PARS)被公认为今后人工环境种植的主要技术，植物工厂不仅是资本投资的新方向，也是各国政府大力倡导与补贴性投入的产业，农业种植是继工业制造投资后我国未来十年最具有投资价值的创新产业;
随着PARS应用层面的深入，LED植物人工辐射源本身也需要更进一步的研究与提升，基于植物品种的差异性，植物吸收的光质与光量的优化是这项技术值得完善的地方，辐射源产品结构的形态，辐射源驱动方式，辐射场的设计，辐射强度与植物生长，光周期的合理调整等方面都存在着技术探讨的空间，这也是这项技术值得我们不断努力的目标。
此外，具体植物的净光合速率的测试，辐射补偿点和辐射饱和点测试等需要长期的研究实践，特别是太阳能供电与风能供电的普及、地热循环系统的应用，为PARS使用成本提供极大的下降空间，一个崭新的农业生产方式会随着这个技术的发展而得到根本的改变。

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