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室內葉菜植物工廠的光照調控是實現高產、優質、高效生產的核心環節，需結合光譜特性、光強強度、光周期時長及均勻性等多維度設計，并通過智能技術優化能耗與效果。



1.光譜配比：按生長階段動態調整

光譜是影響葉菜光合作用、形態建成及品質的關鍵因素，需根據不同生長階段調整紅藍光（450–470nm/630–660nm）比例：

苗期：以藍光為主（占比70%），促進葉片細胞分化和根系發育，縮短育苗周期約30%；

生長期：增加紅光比例至80%（紅光：藍光=8：2），加速碳水化合物積累，縮短生長周期至25天左右（傳統土培需45天）；

特殊需求：藥用葉菜（如紫蘇、薄荷）添加紫外光（380nm），提升次生代謝物（如黃酮、精油）含量；遠紅光（730nm）調控光形態建成（如抑制生菜徒長或調控茼蒿開花）。

通過可調光譜LED光源實現精準配比，比傳統光源更適配葉菜生長需求。

2.光強控制：適宜范圍與均勻性保障

葉菜適宜光照強度為150–400μmol/m²/s（換算為Lux約為1.5萬–4萬Lux），過高會導致光抑制（葉片灼傷、光合效率下降），過低則延緩生長（葉片發黃、莖稈細弱）。

為確保下層植株獲得足夠光照，需通過以下方式提升均勻性：

使用反射材料（如鋁箔幕簾、白色墻面）增強光反射；

多層栽培架（4–6層）采用移動式補光燈（如荷蘭水平滑道設計），自動調節燈具高度，避免上層遮光；

照度均勻率需≥0.7（即下層光照不低于上層的70%）。

3.光周期設計：匹配光周期敏感性

多數葉菜為長日照植物，需每日補光12–16小時，模擬自然長日照環境，抑制抽薹（如生菜抽薹會導致品質下降）。

結合光周期敏感性調整：生菜需14小時以上光照才能抑制花芽分化；

分時電價利用：夜間低谷電價時段（如23：00–7：00）增加補光時長，降低能耗成本約30%。

4.節能與均勻性優化技術

光源選擇：LED光源替代傳統高壓鈉燈，光效可達55%（高壓鈉燈僅30%），能耗降低40%–60%，且壽命更長；

余熱回收：LED照明系統產生的余熱通過供水管傳遞，預熱營養液（如將營養液從15℃提升至20℃），節能約30%；

立體栽培光優化：采用4–6層垂直架提升空間利用率（3–5倍），配合層間循環風扇減少溫濕度梯度（層間差≤1%），確保各層光照均勻。

5.智能化動態調控

通過實時監測+AI算法實現光照與其他環境因子的協同：

部署光照、溫濕度、CO?傳感器（20毫秒/次采集），聯動AI模型預測最佳光配方；

自動化執行：溫度超過26℃時自動調低光強，減少熱負荷；濕度超過85%時觸發除濕機，避免病害；

數字孿生模型：預演不同光周期下的產量與品質（如生菜硝酸鹽含量降低30%），優化種植方案。

文章來源：葉菜俠科技