1、LED在植物组培和育苗的应用

    植物组织培养即植物无菌培养技术，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官（如根、茎、叶、茎尖、花、果实等）、组织（如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等）或细胞（如大孢子、小孢子、体细胞等）以及原生质体，在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等人工条件下，通过诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整植株的技术。组培室所用的人工光源一般为多层架安装荧光灯，由于荧光灯的发热较高，离植物不能太近，以免灼伤。这样不仅增加了电能损耗还增加了室内的热负荷，这就促使研究人员以LED的冷光源代替荧光灯。

    育苗是果蔬生产的重要环节，由于幼苗的形态建成是一个不可逆转的过程，培育成的幼苗健壮程度将直接影响植株的生长发育，并与作物的产量和品质密切相关。利用光调控技术来培育壮苗是一项节能环保、经济有效且简便易行的新方法，具有突出优势，对培育壮苗有重要意义。有研究报道光环境调控对黄瓜、番茄、甜椒、油菜等幼苗的生长发育产生显著影响。此外，瓜类的性别表现易受环境因素和化学调控等因子的影响，由于瓜类的性别分化发生在苗期，所以育苗期间可以通过对光周期的控制来人为调控瓜类的性别表现。LED在应用于蔬菜育苗期的光环境调控中具有无可比拟的优越性，必将在蔬菜工厂化育苗中发挥重要作用。

    2、 LED应用于大面积植物工厂

    我国蔬菜设施栽培总面积达292.19万hm2，已成为世界设施栽培面积最大的国家，并成为许多省市农业中的支柱产业和农民致富的主要途径。

    我国的温室生产历史悠久，2000多年前就有原始的温室生产的文字记载。温室是农业设施中性能最为完善的类型，可以进行冬季生产，因此世界各国都很重视温室的建造和发展。然而温室栽培时，由于受覆盖物透光率的影响(如普通玻璃的透光率一般为90％～92％，塑料薄膜的透光率只有85％ ～90％，温室内的自然光照条件要比露地差。在冬季和早春，日照时间短，温室光照度较弱。光照不足会影响作物光合作用，使生长受抑，从而导致产量下降。为保证植物工厂作物茁壮成长，需要给植物进行人工补光。

    植物工厂是通过人工控制，采用科学化、标准化技术措施，运用机械化、自动化手段，使植物在最佳环境下生长的植物工厂。它摆脱了自然条件的束缚和地域性的限制，是传统农业走向现代农业的一个标志。与太阳光和人工光并用型植物工厂相比，闭锁式植物工厂在光环境控制方面具有明显的优势。

    植物工厂作为设施农业的高级发展阶段在设施内通过环境控制实现农作物周期连续生产，是由计算机对植物生长发育过程的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，不受或很少受自然条件的制约，被认为是21世纪农业重要技术手段之一。目前，植物工厂有两种主要模式：一种是以温室为主体，以太阳光和人工光并用的太阳光—人工光并用型植物工厂；另一种是完全封闭的，以人工光源为主体的植物工厂。LED光源较高的光电转换效率、节能、结构紧凑、寿命长等优势以及能调控发光强度和光质，被认为是植物工厂应用较理想的光源。