白炽灯、荧光灯、高压钠灯、高压汞灯等传统光源，运用于农业和生物范畴，存在低生物光效、高能耗和高运转本钱的缺乏，以人工光植物工厂为例，光源能耗费用约占系统运转本钱的40%～60%。相关于传统照明，光源能构成与植物光合效果及其形状建成根本契合的光谱吸收峰值，具有功率高、耗能小、无汞污染、精准波长、系统智能可控等长处，系统节能达50%以上，在温室补光、植物组培、植物工厂以及遗传育种等许多范畴具有宽广的运用远景。
本文梳理了植物成长用LED光照的规范展开， 并讨论植物成长用LED照明规范系统结构。国家工程研发及工业联盟(CSA)自2012年起开端植物成长用LED光照规范化作业，2013年发布第1项集体规范T/CSA021-2013《植物成长用LED平板灯功能要求》;之后，推进拟定国家规范GB/T32655《植物成长用LED 光照术语和界说》、集体规范T/CSA 032-2016《植物光照用LED灯具通用技能规范》等。
集体规范T/CSA 021-2013《植物成长用LED平板灯功能要求》
植物成长用LED照明产品办法许多，如平板灯、双端灯、柔性灯带等，并将跟着技能的展开而逐渐改变。在2013年前后，LED平板灯首要运用在组培育苗。该规范规矩了植物成长用LED平板灯的术语和界说、分类与命名、技能要求、实验办法、查验规矩、标志、包装、运送和储存。规范内容上显现出植物成长用LED光源的根本衡量目标，与日子照明用光的参数差异较大。
该规范界说了植物成长用LED平板灯的主辐射波长，是指辐射波长规模为600～700nm的红- 橙辐射波段和400～500nm的蓝- 紫辐射波段，以此为根底界说蓝- 紫辐射照度、红- 橙辐射照度，从而界说了红蓝辐射照度比;该规范根据物理量界说了总辐射通量(单位：W)、总辐射照度( 单位：W/m2)， 以支撑植物成长LED光照范畴的出产、检测、查验等作业。规范界说了光合光子通量密度[ 单位：μmol/(m2·s)]， 指是植物进行光合效果时单位时刻内单位面积上接纳到的灯发射的必定波长规模内的光子数目，但由于植物进行光合效果接纳到的光子数目欠好计量，其技能要求并未体现在该规范中。
该规范提出了植物成长用LED平板灯应该契合的GB7000根本安全要求， 操控设备契合GB19510.14、GB/T 24825要求，电磁兼容功能要求;在电气特性方面，规矩了功率、功率因数要求;在辐射功能方面，规矩了初始辐射通量/辐射功率、辐射强度散布、辐射照度和红蓝辐射照度比、辐射照度的均匀性;在辐射光谱特性、寿数特性等方面也作出了要求。
集体规范T/CSA 032-2016《植物光照用LED灯具通用技能规范》
该项规范要点重视LED灯具产品通用的技能功能及其点评目标。由于运用于植物光照工业的灯具产品品种繁复，规格型号各有不同，功能质量良莠不齐，亟需树立相对一致的功能目标的判别和点评规范。由于这一工业归于新兴工业，尽早推出相关规范，便于引导工业技能展开及产品定位，但由于有些技能功能的点评不行老练，有些参数(如光子通量效能、光源的光谱散布与植物光谱的契合程度分等)的要求有待进一步完善。
该规范根据运用环境的要求，弥补了根据植物光合循环方式分类的C3植物、C4植物、CAM植物等术语。依照灯具用处、植物光合效果办法、操控办法对植物光照用LED灯具进行了分类。对植物成长用LED灯具的安全功能、结构外观、电学功能(功率、功率因数)、光学功能、可靠性、电磁兼容性等进行了规范，对灯具的光子通量效能进行了分级，针对技能要求给出了检测办法。
在结构外观要求中，对灯具外表的防腐(到达WF2)、抗紫外线老化等提出了要求;在光学功能要求中，规矩了光子通量、光子通量效能[ 实测值不该低于0.7μmol/(s·W)]、光谱散布、配光曲线等参数要求;可靠性部分首要针对光子通量保持率、环境适应性做了要求;在灯具的能效分级中，首要对应高压钠灯[1.9μmol/(s·W)]和荧光灯[1.3μmol/(s·W)] 的光子通量效能要害点， 将LED 光源的光子通量效能分为三类： 一类[ηP ≥ 1.9μmol/(s·W)]、二类[1.3μmol/(s·W) ≤ηP1.9μmol/(s·W)] 和三类[(0.7μmol/(s·W) ≤ηP1.3μmol/(s·W)]。其次，依照光源光谱散布的契合程度将光源按不同纬度能够分红3个类别或3个等级，能效等级的区分一起考虑光源的光子通量效能和光谱散布的契合程度2个要素，归纳上述2个要素，将能效分为3等3类共9级。
国家规范GB/T 32655-2016《植物成长用LED光照术语和界说》
该项规范界说的术语内容大体上分2个部分：一部分是有关植物成长方面的内容，首要来自我国出产、教育和科研中正在运用的术语， 这部分内容是国内外初次拟定; 另一部分是有关和检测触及术语的内容，引证IEC 60050和GB/T 24826-2016(IDT IEC62504)规范中的部分术语，以保证规范系统的和谐。规范中易混杂的术语解说比照如下：
辐射衡量
(电磁)辐射能相关术语
为了描绘辐射源的功能，引进了辐射能及相关术语。辐射能界说是以电磁波办法的发射或传达的能量Φe(单位：J)(图1)。
上述术语都是为描绘辐射源性质而引进的，为了描绘辐射能的时刻特性就要添加“通量”界说，辐射通量即单位时刻内的辐射能量;为了描绘辐射通量的方向特性就要添加“强度”界说，强度是点辐射源的、有方向的、单位立体角的辐射通量;辐射出射度即单位面积宣布的辐射通量;辐射亮度即单位立体角单位面积的辐射通量。
唯一照度描绘的是被照物接纳到的辐射，辐射照度即为单位面积接纳的辐射通量，对植物光照而言，这是一个很重要的物理量，也称为通量密度，其含义不亚于光照度对人眼的重要性。
光子量
光子量相关的物理量有许多，根据量子力学，光子具有波粒两象性，光子的能量E为
h为普朗克常数，ν为电磁波频率。因而只需将上述辐射衡量改为光子量，一切联络式都建立。
光子量多用于研讨，辐射量多用于工农业出产。彼此能够换算，各有有利之处。
光谱量
光谱散布( 辐射量、光衡量或光子量X(λ)的)/ 光质/ 光谱密布度界说为：在波长λ 处，包括λ 的波长距离dλ 内的辐射量或光衡量或光子量dX(λ) 与该波长距离之商：
单位：[X]/m， 例如W/m，lm/m 等。光谱呼应函数dR(λ) 含义相仿。从植物光合有关的辐射量能够扩展一系列的术语。
光合量
光合有效辐射
光合有效辐射界说为：能为植物光合效果所运用的特定波长的辐射。光合有效辐射是植物辐射度的根底。
光合光子通量
光合光子通量界说为：能为植物光合效果所运用的光子通量[ 单位：μmol/(m2·s)]。
在植物生理学范畴中，光子的数量一般用微摩尔(μmol)表明，1 μmol代6.023×1017 个光子，1mol代表6.023×1023个光子。
光合光子通量密度
光合光子通量密度界说为：能为植物光合效果所运用的光子通量密度。
光合速率
光合速率界说为： 植物光合效果中， 单位时刻内单位叶面积上吸收CO?的量或放出O?的量， 或许光合产物的干物质堆集量， 单位有μmol/(m2·s)、μmol/(m2·h) 和g/(m2·h) 等。
由于植物光合效果时一起进行呼吸效果，所以光合速率又分总光合速率、表观光合速率(净光合速率)。总光合速率为表观光合速率与呼吸速率的代数和。
量子功率/ 量子产额
量子功率界说为：光合效果中每吸收一个光子所发生的光合产物量(即固定的CO?或释放出的O?的分子数)。量子功率因计算办法的不同，可分为表观量子功率和实践的量子功率。
相对量子功率曲线(光合效果的)
相对量子功率曲线(光合效果的)界说为：在各个波长上，单位光子通量密度所发生的植物光合速率与波长的函数联络。其辐射波长规模为400～700nm。相对量子功率曲线示意图如图2所示。
光合光谱呼应曲线(光合效果的)
光合光谱呼应曲线(光合效果的)界说为：在各个波长上，单位辐照度所发生的植物(净)光合速率与波长的函数联络。
相对光合光谱呼应曲线(光合效果的)
相对光合光谱呼应曲线(光合效果的)即归一化后的光合光谱呼应曲线，其示意图如图3所示。
光合效果的呼应曲线是植物辐射度学的根底，有了它能够树立起植物光照的首要物理量。
上述量子功率曲线和光合呼应曲线很重要，是植物光照点评的根底。
衡量系统
辐射衡量系统
辐射衡量系统是与辐射能量有关量的丈量系统。该系统以辐射通量单位瓦(W) 为计量单位。辐射量、光衡量、光子量和光合辐射量——这4种量都有相同的根本符号，为了差异别离加注下脚标e(能量)、v(视觉)、p(光子)、ph(光合)，例如：Φe，Φv，Φp，Φph。由于前史原因，该衡量系统用于植物光合效果辐射量的丈量时，其光合有效辐射的波长规模一般定为320～780nm。
光衡量系统
光衡量系统根据给定的光谱光视功率函数，如V(λ)(图4)，点评辐射量的丈量系统。以流明(lm)为单位， 波长规模为380～780nm。关于植物光合效果辐射量的丈量，不宜选用该衡量系统。
量子衡量系统(光合辐射量的)
量子衡量系统根据给定的光合效果的量子功率曲线RQE，点评有关的辐射量的丈量系统。该系统以光子通量密度单位μmol/(m2·s) 为计量单位。
光合衡量系统(光合辐射量的)
光合衡量系统根据给定的光合光谱呼应曲线，点评光合效果的有关的辐射量的丈量系统。该系统以光子辐射通量单位为计量单位。
光合衡量转化因子(CVF)
各种光合衡量系统之间可经过光合衡量转化因子进行换算。
式中，Qλ是辐射源发射的每单位波长距离Δλ内光谱辐射量;R(λ) 为对应衡量系统的相对光合光谱呼应。该公式也适用于同一衡量系统不同呼应曲线之间的转化。辐射量、光合辐射量(植物)、光合光子量(植物)之间的联络可类比辐射量与光衡量(人眼视觉)之间的联络，示意图如图5所示。辐射量和光衡量可经过人眼视见函数V(λ)来进行转化。(相对)光合光谱呼应曲线关于光合辐射量来说，相当于光衡量的人眼视见函数，经过它能够将辐射量和光合辐射量进行转化。而辐射量与光合光子量则是经过相对量子功率曲线进行转化。
植物成长LED光照范畴具有多学科穿插、跨范畴运用的特色，在LED光源、光电参数、植物光生理反应、运用环境、丈量办法等方面以及界说、术语方面均不同于通用照明，存在混用、借用以致错用现象，模糊不清，影响了LED在设备农业中的运用和推行，本规范对LED照明在植物光照中运用的根本名词术语进行界说和规范，避免了界说紊乱、术语不一致的状况，保证植物成长LED光照范畴产品的出产、查验、查验、测验的规范与一致，为LED在我国农业中规范化运用及推行奠定根底。
植物成长用LED光照规范系统讨论
植物成长用LED光照运用， 如设备种苗、叶菜、果菜等方面，具有跨范畴、跨行业的特色，是当时世界的研讨热门。在理论方面， 首要研讨LED光环境对设备作物成长发育的影响机制;在LED光源技能方面，首要研讨作业在LED光配方参数优化、光功率提高、智能管控技能等。规范化作业是促进科研成果工业化、支撑工业规范展开的重要手法。规范系统的编制是动态的，需求考虑近期和久远的需求，跟着技能展开能够进行恰当的调整。图6显现了植物成长用LED光照的规范系统，规范的拟定主张结合规范、技能陈述等多种办法展开，归纳服务与科技成果的转化。
结语
LED光照用于植物成长，如植物工厂、温室补光、组培育苗等已经在全国广泛运用，是跟着农业出产方式及半导体工业展开而呈现的新技能。植物成长用LED 光照技能规范的研发和施行能够促进科技成果的转化运用，发挥根底保证和支撑引领效果，促进工业的健康快速展开。(作者：半导体照明联合立异国家要点实验室 徐圆圆)
