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近年来,随着红光、蓝光和远红外光等大功率单色光LED的技术的不断发展,其在农业领域的应用正逐渐受到各个研究单位及企业的广泛关注。LED不仅具有光源体积小、光效高、寿命长、波长范围窄与冷光源等优点,而且可根据植物所需来选择特定波长进行照射,具有针对性,实现补光环境的可调,较传统人工光源具有明显的优势。同时由于越来越多厂家参与大功率LED这个市场中来,其价格障碍已逐渐不复存在。因此其在农业领域的应用是非常具有前景的。本文针对目前我国在LED植物补光照明系统研究方面相对滞后,利用模块化设计理念,配合带调光功能的驱动器,自行设计了一款用于植物生长补光的LED照明模块,多个LED照明模块组合成LED照明系统。并利用该LED植物生长补照明系统进行不同R/B配比下拟南芥种子萌发率试验,及对不同的LED照明模块进行光参数和照度测试,旨在探求该LED照明系统在植物补光照明领域的效用。为提高植物产品品质,降低人工光源的制造成本和运行成本,为在植物生长领域中节能、环保、高效人工光源的开发提供科学依据。1、对植物光合作用吸收光谱的分析后,采用叶绿素a和叶绿素b吸收光谱的两个峰值波长(660nm和450nm)作为红光模块和蓝光模块的峰值波长。另外在红外光波段采用了735nm作为红外模块的峰值波长。单独模块主要包括1W单色LED器件、PCB板、散热器、光学透镜、驱动电源、调光控制器以及定时器等几个部分。2、通过对LED植物生长补光照明系统和荧光灯照明系统的光谱测试、光参数测试和照度测试,我们可以看出,所采用的LED植物生长补光照明系统更高效,与叶绿素吸收光谱峰值完全吻合。同时在光效方面LED植物生长补光照明系统明显高于荧光灯组,节能方面表现更为优异。3、在拟南芥种子萌发率试验中,可以看出,该LED植物生长补光照明系统能够应用于植物补光领域,LED组和荧光灯组在最终萌发率上几乎无差异。红外光的作用影响了种子萌发过程中的光诱导调控,延缓了萌发时间。增加了LED红光模块对拟南芥种子萌发具有一定的促进作用。