近年來，植物工廠成為新的熱點，作為植物工廠內(nèi)的環(huán)境因素，光?溫度?濕度?風?CO??水?養(yǎng)分?植物支持體?照明?空氣調(diào)節(jié)設備?栽培材料等各方面都受到關(guān)注。關(guān)于光照，缺乏對具體光譜成分的分析導致光質(zhì)處理不純;光強不一致;低于植物光補償點;照射光源能效低等問題普遍存在。目前世界各國中，日本的植物工廠發(fā)展的最好，對于植物工廠系統(tǒng)的研究也相對較多。

　　最近的植物工廠主要是人工光型的多層式栽培，并且，由于LED具有長壽命、節(jié)能的效果，因此對于植物工廠中的LED照明存在諸多研究。

　　基本上對于植物有效的放射中，有生理的有效放射(300～800nm)和光合作用有效放射(PAR：400～700nm)兩種。

　　生理的有效放射，公認為對于色素的生物合成、光周期性、趨光性、形態(tài)形成等等生理方面具有一些效果;

　　光合作用有效放射(PAR)，成為光合作用的能量源，需要較強的光強度。

　　植物進行光合作用時，在PAR放射波長中并不是以相同效率進行。如同人們的眼睛有視感度，植物也有同樣的廣泛的感度曲線(光合作用作用曲線)。McCree(1972)和INADA(1976)的61種作物的光合作用曲線的平均值中，在紅色光(625～675nm)具有大峰值，在藍色光(440～450nm)具有小峰值。并且，該作用曲線的光質(zhì)平衡為藍色光24%、綠色光32%、紅色光44%，顯示出紅色光的作用高、藍色光的作用低。

　　討論培育目的及經(jīng)濟性的同時，對植物培育所必須的光強度進行設定。代表性的植物的光飽和點和光補償點參照下表。

　　作為植物工廠及栽培用光源，LED受矚目的理由主要有四個：

　　植物是吸收特定波長的光以實現(xiàn)成長的，因而成長中并不需要可視光所包含的全部波長。

　　因而，利用各種光應答反應，栽培植物時利用LED，用特定波長的光對植物進行照射，能夠高效促使植物成長。并且，預計將來，開花及結(jié)果時期的調(diào)節(jié)、植物的形態(tài)及營養(yǎng)成分的控制也會成為可能。

　　用于植物栽培的可視范圍的LED光，紅外范圍的能量放射很少。因而，能夠?qū)⒐庠促N近栽培植物設置。也就是說，按照栽培植物的高度安裝光源，由于貼近照明，可以無浪費地給植物照射光。并且，LED小型輕量，加工容易，因而能夠制作緊湊型照明裝置。并且，采用LED光，由于去除掉照明發(fā)熱，可以期待大幅節(jié)約空氣調(diào)節(jié)電費的效果。

　　據(jù)說，發(fā)射在植物栽培中最重要的紅色光的LED的壽命(也由于冷卻方法的原因)達到10萬小時。也就意味著，在1天24小時的照明狀態(tài)下，大約可以運轉(zhuǎn)10年。

　　植物的光合反應，并不一直要求要有光。如眾所周知的「明反應」和「暗反應」。在光合反應中，在不需要光的時間不照射光，僅需要光的時間照射光，如此進行間接照射的話，能夠使單位光量的光合成速度增大。

　　普通的植物栽培用光源也可以進行脈沖光照射。但是，以微秒及納秒的脈沖周期進行照射很困難，或者由于對于照明燈的負荷大因而光源壽命非常短。而相反LED即使是在其他植物栽培用光源無法驅(qū)動的脈沖條件下也并不退化可以振動。用脈沖光照射比起連續(xù)光，元件的冷卻效率提高，壽命延長。

　　由于LED本身具有的特點，容易看成是作為植物栽培用光源非常值得期待的產(chǎn)品，實際上也存在應用難點。

　　難點之“一”：紅色LED的價格

　　在電費占生產(chǎn)成本很大比例的植物工廠，考慮到初期成本和運營成本的話，采用紅色LED以外的產(chǎn)品目前確實也是比較難。但是采用紅色LED也存在各種問題。在日常生活中一般采用的紅色LED的波長是620～630nm，最適于植物栽培的660nm的紅色LED以往也是有過量產(chǎn)的，但是當今由于用途不廣泛，繼續(xù)生產(chǎn)的廠商很少。其導致的結(jié)果是，無法指望低價格化，由于變成了定制品，成本反而增高了。

　　難點之“二”：較難適應發(fā)熱且多濕的環(huán)境

　　植物栽培用照明，為了提供在多濕環(huán)境下進行光合作用所必須的大光量，需要甚至達到發(fā)熱程度的大電流。并且，由于24小時連續(xù)使用，用市場上普遍賣的LED來進行能夠適應發(fā)熱且多濕的環(huán)境的照明設計非常困難。因而植物工廠選用LED需要充分考慮照明環(huán)境。