以下介紹幾種常見的植物生長燈種類：
1、白熾燈：白熾燈是一種熱輻射光源，最接近于太陽光色，顯色性好，光譜均勻而不突兀。白熾燈（包含鹵素燈）的光譜是連續而且平均的。但在所有的照明燈中，白熾燈的效率幾乎是最低的。它所消耗的電能只有約2%可轉化為光能，而其余部分都以熱能的形式散失了。至于使用壽命，通常不會超過1000小時，鹵素燈就比一般的白熾燈要長很多。所以白熾燈作為植物生長燈并不算多。
2、熒光燈：也叫日光燈，是一種較常見的植物生長燈，其中使用最多的是冷白熒光燈。傳統型熒光燈即低壓汞燈，是利用低氣壓的汞蒸氣在通電后釋放紫外線，從而使熒光粉發出可見光的原理發光，因此它屬于低氣壓弧光放電光源。普通熒光燈管涂鹵素熒光粉，填充氬氣、氪氬混合氣體。相比白熾燈，發熱量小很多，發光效率高很多，使用壽命高于白熾燈、低于LED燈，約15000小時；但是熒光燈管顯色性能較低，光譜分布非常不均，遠遠小于太陽光，不屬于高效節能電光源。熒光燈的光照強度組合可以達到200~450μmoles/m2/s，適合組織培養、擬南芥研究等應用。
▲ 一種冷白熒光燈的光譜圖和應用
3、LED燈：其中使用最廣泛的是白色LED燈，用于模擬太陽光照。相對于熒光燈，白色LED燈具有更全的光譜范圍，且發熱量更小，光照強度也要高一些，組合可達到200~1000μmoles/m2s甚至更高的光照強度。此外，白色LED燈的能耗僅為白熾燈的1/10，壽命可達5萬小時以上，抗震性也較好，而且不含鉛汞等，綠色環保。
▲ 一種白色LED燈光譜圖和應用
當前的技術可以使LED燈發出白、紅、黃、藍、綠、青、橙、紫等多種顏色。而在植物培養領域使用的除了白色，還有紅、綠、藍和遠紅等LED光源。其中：
藍光（400~500 nm），可增強光合作用和葉綠素的合成，防止植物徒長，另一方面抑制植物根莖細胞和器官的伸長，比較適合多肉植物、莖葉類，所有植物小苗育苗，鐵皮石斛植物使用。
紅光（600~700 nm），促進植物生長、發芽、開花、結果，在植物增色中起著主導作用，促進植物光和作用，更適合花卉、果實、菜溫室補光。
遠紅光（700~800 nm），用LEDs補充遠紅輻射（發射峰734nm）使花色素苷、類胡蘿卜素和葉綠素含量降低，而使植株鮮重、干重、莖長、葉長和葉寬增加。補加FR對生長的促進作用可能是由于葉面積增加而導致的對光吸收的增加。低R/FR條件下生長的擬南芥比高R/FR下生長的植物葉片大而厚、生物質數量大，冷適應能力強。不同比例的R/FR還可以改變植物的抗鹽性。
▲ 白、紅、藍三色光植物生長箱
▲ 藍光、紅光、遠紅光光譜圖
4、高性能LED燈：高性能LED燈的光照強度相對于一般白色管狀LED燈要更高。國際上高性能LED燈使用較多的是芬蘭的Valoya，專注于植物生物學研究，世界上最大的10家農業公司中有8家已經在使用Valoya的光源方案。不同的數量的Valoya LED燈組合方案可實現不同的光照強度，從300、600、800~1200μmoles/m2/s，甚至更高的光照強度。
▲ 白色Valoya LED燈
Valoya LED研發了不同的光譜配方種類，適用于不同的植物生長應用。如AP67光譜配方：促進植物成長與開花；AP673L：促進植物生長發育；G2/NS1/NS12：增進春化作用過程；Valoya BIOMASS：用來促進大麻種植時生物質的產出；Valoya Canna+：增加大麻種植時THC的產能。
AP67 | AP673L | G2 | NS1/NSI2 | ||
紫外光 | < 400 nm | 0% | 0% | 0% | 1% / 0.5% |
藍色 | 400 ~ 500 nm | 14% | 12% | 8% | 20% / 21% |
綠色 | 500 ~ 600 nm | 16% | 19% | 2% | 39% / 38% |
紅色 | 600 ~ 700 nm | 53% | 61% | 65% | 35% / 35% |
遠紅光 | 700 ~ 800 nm | 17% | 8% | 25% | 5% / 6% |
PAR | 400 ~ 700 nm | 83% | 92% | 75% | 94% / 94% |
▲ 部分Valoya LED光譜選項
▲ 一種Valoya LED燈及其光譜圖
5、陶瓷金鹵燈：比傳統鹵素燈光效高30%以上，壽命可達20000小時，光衰慢，照明效果持久。與高壓鈉燈相比節能10%，比傳統鹵素燈節能70%，比汞燈節能150%。具有更高的光照強度600~1100 μmoles/m2s，發熱量也較大，需安裝在單獨冷卻的玻璃燈罩內，由獨立通風口排除熱量，以保證生長區域氣候條件穩定。適合小麥、玉米、水稻、棉花、大豆、咖啡、軟木等各種常見的需要高光強的大型植物。
▲ 陶瓷金鹵燈的光譜圖和應用
以上介紹的熒光燈和LED燈等都是固定光譜光源，現在的技術還能實現可調光譜的植物生長燈。
6、可調光譜LED燈：瑞典的Heliospectra公司以植物科學與園藝方面的智慧LED照明系統而聞名。以Heliospectra RX30型號為例，其具有9通道波長控制，距光源500mm處光照強度最高可達600μmoles/m2/s，同時可以在10% ~ 100%范圍內按1%步調。可單獨控制9種光譜: 380nm, 400, 420, 450, 520, 630, 660, 735nm和5700K白色；Heliospectra還可發出了系統輔助軟件來管理LED燈。
▲ HeliospectraRX30 可調光譜LED燈及其光譜圖
▌ 光照強度調節：
不同種類的植物生長燈，除了光源種類、色溫和顏色不同之外，光照強度的調節能力也不同。現階段燈管光照強度的調節，基本上可以達到1%的步調能力，像熒光燈和LED燈可以在10%~100%范圍內調節光強，陶瓷金鹵燈可以在30%~100%范圍內調節。這樣可以使一臺植物生長箱滿足不同的需求，實現一機多用和更高的使用率。例如，一臺植物生長箱的最大光強為600 +/-10% μmoles/m2s，光照強度可以按1%步調，當光照強度調節為30%~50%左右時，可以用于組織培養、擬南芥研究等；當光照強度調節為100%左右時，可以用于需要更高光照強度的植物的培養。當然這與植物生長箱的性能和控制能力有直接關系，有的植物生長箱光照控制只能開和關，有的只能進行3級或5級控制。
如果想要更加準確地模擬自然環境光照的變化，同溫度控制類似，植物生長箱需要具備光照強度均勻增大或減小的功能，因為自然環境中溫度的升高或降低是連續的、較均勻的。這種控制能力使得研究人員可以為植物生長箱設計更加復雜的程序，不僅可以模擬春夏秋冬四季和各個氣候帶，還可以模擬每天24小時不同時間點的光照強度。
▌ 燈管安裝位置：
關于植物生長燈，除了光源種類、光照強度大小及可調性、固定或可調光譜，燈管的安裝位置也有所不同。步入式植物生長室的燈管安裝位置基本上是兩種：安裝在植物生長室頂上和安裝在貨架上，前者是為了保證生長高度和光照強度，適合需要高光照強度的中大型植物；后者的燈管光照強度約200~600 μmoles/m2/s范圍，適合組織培養、擬南芥研究和一些不需要高光照強度的植物的培養。
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▲ 一種頂上植物生長燈 | ▲ 一種貨架植物生長燈 |
而對于植物生長箱，燈管的安裝位置選擇則更多，比較常見的是水平安裝，即安裝在擱板上。其次是豎直安裝，即安裝在門上或內腔。豎直安裝的燈管光源，距燈管近則光照強度大，否則光照強度小，做相同條件的植物培養可能會造成培養結果參差不齊，做差異化培養則更加合適。
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▲ 隔板式植物生長燈 | ▲ 側面植物生長燈 | ▲ 門上植物生長燈 |
