近年来,植物工厂受到了人民的热捧,尤其是大企业的关注。据联合国预测,到 2050 年全球人口将达95亿,人类的食物需求也将要比现在增加70%-95%,而人均耕地面积近30年来却从0.33hm2下降至0.22hm2,降幅达31.7%。
在影响植物生长的诸多环境因素中,光是最重要的因素之一。所谓“万物生长靠太阳”,植物对于光的要求,主要为光照颜色、光谱、光照强度和光照时间。所以通过人工开发特定光谱照明产品的光照可以根据植物所需光照来提高植物生长。
据了解,植物工厂生产成本中的电费占比约30%,若无廉价电源与效率高的人工灯光降低生产成本,植物工厂对农民的吸引力并不大。因此,发展节省资源的光源是建设植物工厂的必要需求。
另外,近几年随着农业生产力的提高,温室大棚发展迅速,传统温室大棚一般使用普通电光源补充光照和应用不同覆盖材料等农业技术措施,这些措施存在着不同程度的问题:缺乏对具体光谱成分的分析导致光质处理不纯,光强不一致、低于植物光补偿点,照射光源能效低等。日本、美国、荷兰等发达国家相继研发的植物生长灯,主要以LED光源为主,但LED照明产品的上游技术及核心专利被国外大公司垄断,造成目前市场上的 LED 植物照明产品成本过高、技术垄断、手工操作开关,难以推广和普及。