不只是红与蓝，植物的“科学营养餐”

随着研究的深入，农业照明技术正在经历从LED到激光照明的革命性跨越。

2025年5月，东京大学与Stanley Electric公司的研究团队在《Frontiers in Plant Science》发表了一项突破性研究，结果表明：激光二极管在促进植物光合作用和生长方面显著优于传统的发光二极管（LED）。

研究发现，波长660nm的激光二极管使植物的净光合速率比峰值664nm的LED高出19.1%，气孔导度和水分利用效率也显著提升。这意味着植物能更高效地吸收二氧化碳，合成有机物。

在我国，植物照明技术研发也取得了重大突破。

近期，河北大学发光与显示课题组在植物照明用超宽带深红光发光材料方面也取得重要进展，成功合成出纯相的K3Ca0.3Y0.7Si2O7基质，并掺杂Eu2+离子获得了高性能深红光荧光粉。

其在450 nm蓝光激发下发射出以721 nm为中心的超宽带深红光，热稳定性优异，且与植物光敏色素Pfr光谱匹配度高达97.5%。封装的深红光LED器件实验证实其显著促进了植物茂盛生长，为室内栽培提供了理想光源。

随着物联网和人工智能技术的发展，农业照明已进入智能化时代。在纽约州北托纳旺达的麦田花园，自适应照明控制器技术在温室中得到应用。

这种技术基于日光积分目标，智能调整补光策略——当自然阳光充足时，系统会自动调暗或关闭补光，节约能源。

Candidus自适应照明控制器的测试数据显示，节能效果随着季节变化而调整，4月份节能约为4.4%，但随着白昼时间的延长而增加，最终在6月份达到52.2%。

分析结果表明，预计每年可节省约8.1 kWh/ft²的能源，假设基本的开/关照明控制策略作为基线。

麦田花园首席执行官Paal Elfstrum表示："因为有LED灯，我们才能在冬天进行比赛。当冬天太阳出来时，我们接收到足够的光线，控制器可以自动关灯并节省能源。"

根据行业预测，LED植物照明市场正在显著增长。研调机构TrendForce预估，2024年LED植物照明市场规模达13.15亿美元，2029年全球LED植物照明市场规模可望成长至20.56亿美元。

目前温室大棚应用仍占市场六成以上，主要由高功率LED替换传统HPS灯具需求带动。中小型垂直农场因在地化、高经济作物种植需求提升，成长潜力更受瞩目，其市场规模年复合成长率估计可达13.1%，成为LED厂商竞逐焦点。

根据飞利浦的预测，到2025年，全球温室表面的大约30%将采用照明，高于2020年的大约20%，其中LED技术照明将超过一半。

这一趋势受到三大宏观因素的推动：世界人口不断增加，预计到2050年地球将拥有100亿人口；气候变迁和永续性需求；消费者和零售需求的变化。

随着世界人口持续增长，粮食安全将成为各国政府面临的持续挑战。农业照明技术，尤其是LED植物照明，正成为确保全年粮食生产的重要工具。

未来，激光照明可能会与LED形成互补，构建更高效的复合光谱系统。 中科院等研究机构的研究成果，正在为现代农业照明开辟新的道路。

在第五届光亚数智农业论坛上，中国农业机械化协会智慧农业发展分会副主任、好亮固体光源研究所所长许东指出："未来的农业是朝着工业化发展的，农业工业化过程的第一要素是可控农业，而在农业可控的环节里，光是第一项，如果无法控光，那么其他方面都无法进行技术延伸。"

从传统的"靠天吃饭"到如今的"光配方"定制，农业照明技术正带领我们进入一个全新的农业时代。

当我们夜晚看到那些红蓝光芒闪烁的农场，不仅是美丽的风景，更是人类智慧与自然和谐共处的证明，也是应对未来粮食安全挑战的重要技术路径。