LED植物生長燈是一種以LED（發光二極管）為發光體，滿足植物光合作用所需光照條件的人造光源。按類型分，屬于第三代植物補光燈具！

在缺少日光的環境，這種燈具可充當日光，使植物能夠正常或者更好地生長發育。

這種燈具有壯根，助長，調節花期、花色，促進果實成熟、上色，提升口感和品質的作用！

光環境是植物生長發育不可缺少的重要物理環境因素之一，通過光質調節，控制植株形態建成是設施栽培領域的一項重要技術;植物生長燈更加具有環保節能的作用，LED植物燈給植物提供光合作用，促進植物生長，減短植物開花結果用的時間，提高生產！在現代化建設中，它是農作物不可或缺的產品。

我國是一個農業大國，現在農村家庭普遍使用的是白熾燈和節能燈，年銷售10億只白熾燈泡的市場就在三、四級市場。隨著農村經濟的快速發展，人民生活水平的提高，農民對照明品質的要求也在提高，尤其是國家推廣節能照明的政策出臺實施以來，進一步激發了巨大的農村市場需求。在這里，“農村市場”已不是地域上的意義，而代表了一種消費能力和層次。

而在農村市場最大的渠道就在于植物生長燈，在第23屆“臺北國際光電周”展覽會上，植物工廠呼應綠能經濟與氣候變遷趨勢，展出植物生長燈、水耕設施、檢測和環控節能系統等設備，相當吸睛。

近年，完全人工光控制型植物工廠在全球范圍內正逐步形成半導體產業的新顯學，結合傳統農業的技術優勢、半導體產業的照明與自動化技術，加上網絡信息的深厚產業基礎，一時之間植物工廠似乎成為全球半導體產業發展的重要應用與發展方向。

LED植物燈市場發展現狀

在日韓早已流行得一塌糊涂的植物照明近日在中國開始受到關注。LED植物燈的銷售市場都集中在日本、韓國、中美、歐洲等從事農業人員較少的國家和地區。但隨著LED植物生長燈滲透率的提升，中國市場進入爆發期。據調查，全球LED植物生長燈產值在2013年起開始呈現高速成長，產值雖僅千萬美元規模，但預估2014年將逾3500萬美元，2017年更可望挑戰3億美元。

拓墣產業研究所光電產業中心研究員林佩璇表示，2013年LED植物燈成本已較2010年大幅下滑，每一流明約當新臺幣0.38元，僅為2010年1.8元的1/5，進而帶動Philips、Osram、Mitsubishi、Panasonic等國際大廠，紛紛投入LED的植物工廠創新應用，兼具LED及農業兩大產業優勢的***，當然也不希望錯過商機，把農業添加科技創新，讓企業晉升億元身價。

***在植物工廠具有研發LED燈特殊波長、可客制化產品，低建置成本，整體解決方案，技術轉移等優勢，但同時也面臨政府支持力道不足，產品參差不齊，品牌知名度過低等隱憂，現階段首要解決問題，就屬LED植物燈的推廣策略。

植物工廠起源于1957年丹麥因日照不足阻礙植物生長發展，爾后日本、美國、荷蘭相繼投入，然而在成本過高、技術不足、經驗不佳等因素下，導致經營不善，直至21世紀，因溫室效應日益嚴重才重新受到各界重視。

從農業發展的角度來看，現代農業發展由于化肥與農藥的使用，得以迅速提升產量以供應激增的人口所產生的巨大糧食需求，對解決全球糧食與貧窮問題居功偉。但傳統農業純屬靠天吃飯，不僅作物栽培受到氣候與季節限制，無法完全按計劃生產，即使作物豐收都受到量多價跌的影響;再加上農民為了確保收成，大量使用農藥來防治病蟲害，因而造成食品安全的疑慮，又為了提高產能，過度使用化肥，不僅增加成本、更污染農田、河川、湖泊與海洋，更可能造成硝酸鹽含量過高，傷害消費者。

植物工廠走俏的另一個原因是，全球建筑業因經濟景氣低迷和公共建設項目減少，急于通過投資農業尋求新發展。連鎖餐飲和超市企業則希望自建蔬菜基地以形成穩定的原料供應。電子行業因制造部門逐步向海外轉移，大量用于生產芯片等精密器件的清潔車間閑置，這些廠房只需稍加改造就可變身植物工廠。因此，這三個行業成為投資植物工廠最積極的先鋒。

所以植物工廠這種高度自動化，可以像工廠一樣全年無休排程種植，在地生產新鮮、衛生蔬果的科技農業，并且不會對環境造成污染的優點，自然引起政府與學研單位的高度重視，加上采用植物工廠的生產模式所節省的運輸成本，植物工廠就有機會變成一個傳統作物生產模式的真正替代選項，這也是風投與私募基金關注植物工廠的原因。

人口膨脹與水資源乏是全球性的大問題，全球人口目前為70億，未來四十年有可能增加到92億，以目前仍有將近10億的饑餓人口來算，40年內需要提升將近58%的糧食產能;但現有耕地已經使用了80%，加上氣候異常、可耕地面積減少，以及青壯人口離農趨勢等不利因素，前景堪慮。此外，傳統農業用去了全球大約87%的淡水資源，所以單位面積生產力的大幅提升與節水技術的建立都是刻不容緩的研究課題。

2013年9月10日，國家半導體照明工程研發及產業聯盟標準化委員會（CSAS）發布CSA021-2013《植物生長用LED平板燈性能要求》聯盟 標準。該標準對植物生長用LED平板燈的術語和定義、分類與命名、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存進行了規定。

目前，植物生長用的 LED光照產品形式眾多，如平板燈、雙端燈、柔性燈帶等，都將會隨著技術的發展而逐步變化。CSAS將根據技術發展逐步開展植物生長用LED光照方面的標 準化工作，推動科技進步，支撐產業發展。

何為LED植物生長燈

LED植物生長燈是種植物燈的一種，它以LED（發光二極管）為光源，依照植物生長規律必須需要太陽光，用燈光代替太陽光給植物生長發育環境的一種燈具。

LED植物生長燈介紹

光環境是植物生長發育不可缺少的重要物理環境因素之一，通過光質調節，控制植株形態建成是設施栽培領域的一項重要技術。

LED植物生長燈是以LED（發光二極管）為光源，依照植物生長規律必須需要太陽光，用燈光代替太陽光給植物生長發育環境的一種燈具。

LED植物燈，有助縮短植物的生長周期，因為這種燈的光源主要是由紅藍光源組成的，采用植物最敏感的光波段，紅光波長使用620-630nm和640-660nm， 藍光波長使用450-460nm和460-470nm。讓植物在生長過程中促進多發側枝和芽的分化，加快根莖葉生長，加快植物碳水化合物的合成和維生素的合成，縮短了生長周期。

LED在植物設施栽培環境中的大量應用研究結果表明，LED植物燈特別適合應用于人工光控制型植物設施栽培環境。

人工光源的色溫與流明是以生物的眼睛所看到的，而植物對光的需求是行光合作用，這是不看色溫與流明的是以輻射值論定的。

光譜范圍對植物生理的影響

·280~315nm––》此種波長已屬紫外線光線，對于各類動、植物甚至于菌類生長，均有直接壓制性生長的功能，對形態與生理過程的影響極小。

·315~400nm––》此種光波亦屬遠紫外線光雖無紫外線傷害植物，為對植物生長并無直接作用，葉綠素吸收少，影響光周期效應，阻止莖伸長。

·400~520nm（藍）–》此類波長可直接處使植物根、莖部位發展，對于葉綠素與類胡蘿卜素吸收比例最大，對光合作用影響最大。

·520~610nm（綠）–》綠色性植物排斥性推擠，綠色素的吸收率不高。

·610~720nm（紅）–》植物的葉綠素吸收率不高，唯此波長對于光合作用與植物生長速度有顯著影響。

·720~1000nm––》此類波長泛屬紅外線波長，對于植物的吸收率低，可直接刺激細胞延長，會影響開花與種子發芽。

·＞1000nm––》已接近雷射光波長已轉換成為熱量。

以上的植物與光譜數據來看，每種波長的光線對于植物光合作用的影響是不同的，植物對于光合作用需要的光線中，400 ~ 520nm（藍色）光線，以及610 ~ 720nm（紅色）對于光合作用貢獻最大，而520 ~ 610nm（綠色）光線，對于植物行使生長作用的功效比率很低。

若按照以上原理植物只對于400 ~ 520nm（藍色）及610 ~ 720nm（紅色），的光譜有直接幫助生長的效果，所以學術概念下的植物燈都是做成紅藍組合、全藍、全紅三種形式，以提供紅藍兩種波長的光線，用來覆蓋植物行光合作用所需的波長范圍。

在視覺效果上，紅、藍組合的led植物生長燈呈現粉紅色，這種混光色實對生物照明是極為不舒服的色系，然卻只能以實用性怯其外觀，以擇其實用性為主。

一般白光LED燈珠，最普遍的是使用藍色芯心，激發黃色熒光粉發光，由此復合產生視覺上的白光效果。于積分球測試報告上的能量分布上，在445nm的藍色區和550nm的黃綠色區存在兩個峰值。

而植物所需的610 ~ 720nm紅光，則覆蓋的比較少無法對其種植植物供應光和作用所需的光效能。這就解釋了為什么在白光LED照射下，為何植物的生長速度及采收效果均不如一般戶外種植。

利用上述的數據一般的植物燈的紅藍燈色譜比例一般在5：1 ~ 10：1之間為宜，通常可選7~ 9：1的比例，唯比例分配需采燈珠亮度比為混光依據，非采燈珠數量為混光依據。

用led植物生長燈于植物種植時時，一般距離葉片的高度為30-50公分左右，這中間尚需要實際依種植植物的種類給予不同光強度，調整高度一般視為最簡便的亮度調整方式。

業界人士解釋，大型植物工廠的層架內裝有植物專用的LED燈，與一般LED光譜不同，為配合光合作用，植物燈頻譜偏藍光與紅光，且根據個人需求不同，也可調成冷、暖白光，配合手機APP遙控，操作十分方便。業者說，多層架型植物工廠配備水循環流通系統，經測試可種植百余種植物，適合量產需求者使用。除家用外，植物工廠一般有2種獲利途徑，一是葉菜類的大量量產，如小白菜、青江菜、萵苣等十字花科植物；二是種植難度高的人參、牛樟芝等高經濟價值作物，只要使用特定的LED頻譜和管控系統，就能培育生長條件較苛的季節性作物。

LED植物燈市場前景

不久前，日本宮城縣多賀城市向媒體公開展示了全世界規模最大的LED（發光二極管）人工光型植物工廠。這個名為“未來畑”的工廠占地面積約為2300平方米，使用1.75萬個LED照明燈，可全年進行生產，預計每天能收獲約1萬棵生菜。不久前，富士通公司也宣布，經過一年左右時間的準備，自家植物工廠生產的低鉀生菜開始投放市場。

與傳統植物燈相比LED植物照明燈具有明顯節能高效的優勢。2013年LED植物燈成本已較2010年大幅下滑，每一流明約當新臺幣0.38元，僅為2010年1.8元的1/5，進而帶動 Philips、Osram、Mitsubishi、Panasonic等國際大廠，紛紛投入LED的植物工廠創新應用，兼具LED及農業兩大產業優勢的 ***，當然也不希望錯過商機，把農業添加科技創新，讓企業晉升億元身價。

日本為植物工廠發展最為快速的國家，該國政府率先于2009年提出植物工廠補助政策，引起LED照明應用于該領域市場需求，根據統計，2009年日本植物工廠LED平板照明需求量為1000臺，2011年因311地震刺激而上沖至8850臺，雖然去年又衰退回2500臺，但PIDA認為，未來日本市場需求量將逐年走升，預估今年將達3200臺，2015年可望達9000臺，2020年上看1.8萬臺。

***也開始嗅到植物工廠商機，許多LED業者也早已開始切入該領域市場，除晶電、億光外，還有璨圓、光鼎、宏齊、光鋐、新世紀、東貝等，而經建會也從去年開始透過管道欲扶植植物工廠，以促***農業活化。

但***地狹人稠，發展空間有限，反而擁有廣大土地及資源的中國大陸市場才是各家業者鎖定的目標。中國政府日前出臺“十二五”863計劃，雖然總經費僅約人民幣4611萬元（約新臺2.17億元），但該計劃首度將“智慧化植物工廠生產技術研究”列入研究專案，研討的7個項目中，包含植物工廠LED節能光源應用，顯見中國LED照明應用于植物工廠的商機才正準備崛起。

在我國經過中國中央政府推行，市場看好地方政府跟進腳步將會更為積極，并且若以中國政府之前大手筆補助LED產業的態度來看，接下來植物工廠帶領的LED照明新領域商機也讓各家業者引頸期盼，更是***LED廠下一個利基型市場發展機會。

過去LED照明成本居高不下，植物工廠因而多採用螢光燈管或高壓鈉燈，隨著LED價格下滑與技術提升，促使LED在植物工廠的應用出現新一波進展。目前中國從事LED植物燈的廠家并不多，大部分都集中在深圳。

而目前LED植物燈的銷售 市場也都集中在日本、韓國、中美、歐洲等從事農業人員較少的國家和地區。

總結：

隨著LED產業的廣泛發展，LED企業也不斷的尋找新的發展出路，LED植物生長燈無疑是給LED企業一個重生的機會，然而盡管植物生長燈前景看好，植物工廠的發展仍面臨一些“瓶頸”。比如前期投入過大，一個日產1000株生菜的人工光型植物工廠，一般需要比較高的前期投資。即使政府補貼50%，通常也需要5—7年時間才能實現盈利。此外，工廠農業時代的種植技術還有待成熟，與之相關的質量控制、物流銷售模式也在探索之中。