秋冬和早春季節(jié)的短日照和低光強(qiáng)環(huán)境不利于溫室作物的生長(zhǎng),因此人工補(bǔ)光通常被廣泛應(yīng)用于溫室農(nóng)生產(chǎn)以維持植物正常的光合作用。高壓鈉燈通常被認(rèn)為是溫室農(nóng)生產(chǎn)較好的人工補(bǔ)光光源,其不僅可為植物提供光合作用所需的以短波光為主的光合作用有效光(400nm~700 nm),而且還能發(fā)射長(zhǎng)波光(< 700 nm)。長(zhǎng)波光影響植物溫度以及溫室環(huán)境,從而影響植物蒸騰作用和形態(tài)特征等。但由于高壓鈉燈光譜成分主要集中在紅黃光波段,與植物生長(zhǎng)的最佳光譜需求仍有較大差距。
光是自然界中影響植物生長(zhǎng)最重要的環(huán)境因子。眾所周知,光為植物光合作用提供源動(dòng)力。除此以外,光也影響植物生長(zhǎng)發(fā)育。如光強(qiáng)、光質(zhì)(光譜)、光的方向、光周期的日變化和年變化等均可以影響種子發(fā)芽、幼苗建成、成年植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)以及從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)到生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)化等。光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響在很大程度上取決于光譜環(huán)境。
現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,為了農(nóng)作物生長(zhǎng),人們通常采用一些輔助措施來改變?cè)O(shè)施條件下的光譜環(huán)境而達(dá)到其目的,如通過不同遮陽網(wǎng)或人工補(bǔ)光等措施來改善植物光環(huán)境。人工光源的問世將為調(diào)控設(shè)施條件下光譜環(huán)境提供一個(gè)快捷精準(zhǔn)的途徑。
提及到光,人們通常首先想到的就是光對(duì)植物光合作用和干物質(zhì)產(chǎn)量的影響。然而,在農(nóng)作物生產(chǎn)中,這一思維定勢(shì)具有一定的局限性。首先,很多農(nóng)作物的市場(chǎng)價(jià)值不完全由產(chǎn)品的大小、數(shù)量或者重量決定的,農(nóng)作物的外觀和內(nèi)在品質(zhì)通常也起著很重要的作用。尤其對(duì)于高附加值的花卉作物來說,其市場(chǎng)價(jià)值完全由其外形決定,而光譜環(huán)境對(duì)植物的外在形態(tài)特征具有決定性作用,如為了培養(yǎng)高品質(zhì)的盆栽花卉,可以通過提高紅光/遠(yuǎn)紅光比例來減少植物徒長(zhǎng),從而獲得緊促型的株型以提高其市場(chǎng)價(jià)值。對(duì)于切花作物來說,通過光譜環(huán)境調(diào)控來控制花期(如圖1)。因此,人工光源的問世為生產(chǎn)高品質(zhì)的花卉作物提供了可能。