植物生长用LED光照的标准进展和标准体系框架

不同，可分为表观量子效率和实际的量子效率。

相对量子效率曲线（光合作用的）

       相对量子效率曲线（光合作用的）定义为：在各个波长上，单位光子通量密度所产生的植物光合速率与波长的函数关系。其辐射波长范围为400～700nm。相对量子效率曲线示意图如图2所示。

光合光谱响应曲线（光合作用的）

       光合光谱响应曲线（光合作用的）定义为：在各个波长上，单位辐照度所产生的植物（净）光合速率与波长的函数关系。

相对光合光谱响应曲线（光合作用的）

       相对光合光谱响应曲线（光合作用的）即归一化后的光合光谱响应曲线，其示意图如图3所示。

       光合作用的响应曲线是植物辐射度学的基础，有了它可以建立起植物光照的主要物理量。

       上述量子效率曲线和光合响应曲线很重要，是植物光照评价的基础。

度量系统

辐射度量系统

       辐射度量系统是与辐射能量有关量的测量系统。该系统以辐射通量单位瓦（W） 为计量单位。辐射量、光度量、光子量和光合辐射量——这4种量都有相同的基本符号，为了区别分别加注下脚标e（能量）、v（视觉）、p（光子）、ph（光合），例如：Φe，Φv，Φp，Φph。因为历史原因，该度量系统用于植物光合作用辐射量的测量时，其光合有效辐射的波长范围通常定为320～780nm。

光度量系统

      光度量系统依据给定的光谱光视效率函数，如V（λ）（图4），评价辐射量的测量系统。以流明（lm）为单位， 波长范围为380～780nm。对于植物光合作用辐射量的测量，不宜采用该度量系统。

量子度量系统（光合辐射量的）

      量子度量系统依据给定的光合作用的量子效率曲线RQE，评价有关的辐射量的测量系统。该系统以光子通量密度单位μmol/（m2·s） 为计量单位。

光合度量系统（光合辐射量的）

      光合度量系统依据给定的光合光谱响应曲线，评价光合作用的有关的辐射量的测量系统。该系统以光子辐射通量单位为计量单位。
光合度量转换因子（CVF）

      各种光合度量系统之间可通过光合度量转换因子进行换算。

       式中，Qλ是辐射源发射的每单位波长间隔Δλ内光谱辐射量;R（λ） 为对应度量系统的相对光合光谱响应。该公式也适用于同一度量系统不同响应曲线之间的转换。辐射量、光合辐射量（植物）、光合光子量（植物）之间的联系可类比辐射量与光度量（人眼视觉）之间的关系，示意图如图5所示。辐射量和光度量可通过人眼视见函数V（λ）来进行转化。（相对）光合光谱响应曲线对于光合辐射量来说，相当于光度量的人眼视见函数，通过它可以将辐射量和光合辐射量进行转化。而辐射量与光合光子量则是通过相对量子效率曲线进行转化。

       植物生长LED光照领域具有多学科交叉、跨领域应用的特点，在LED光源、光电参数、植物光生理反应、使用环境、测量方法等方面以及定义、术语方面均不同于通用照明，存在混用、借用以至错用现象，模糊不清，影响了LED在设施农业中的应用和推广，本标准对LED照明在植物光照中应用的基本名词术语进行定义和规范，避免了定义混乱、术语不统一的情况，确保植物生长LED光照领域产品的生产、检验、验收、测试的规范与统一，为LED在我国农业中标准化应用及推广奠定基础。

       植物生长用LED光照标准体系探讨

       植物生长用LED光照应用， 如设施种苗、叶菜、果菜等方面，具有跨领域、跨行业的特点，是当前国际的研究热点。在理论方面， 主要研究LED光环境对设施作物生长发育的影响机制;在LED光源技术方面，主要研究工作在LED光配方参数优化、光效率提升、智能管控技术等。标准化工作是促进科研成果产业化、支撑产业规范发展的重要手段。标准体系的编制是动态的，需要考虑近期和长远的需求，随着技术发展可以进行适当的调整。图6显示了植物生长用LED光照的标准体系，标准的制定建议结合标准、技术报告等多种形式开展，综合服务与科技成果的转化。

结语

      LED光照用于植物生长，如植物工厂、温室补光、组培育苗等已经在全国广泛应用，是随着农业生产模式及半导体产业