植物的生長速度和形態受到很多環境因子的影響，其中光照是最重要的一個因子。本文通過介紹歐洲人工氣候室主要供營商Aralab的光照系統，幫助大家了解目前有哪些光照系統可應用于人工氣候室，以及什么樣的光照系統才是適合我們的。
光作為環境信號作用于植物，是影響植物生長發育的眾多外界環境（光、溫度、水、CO2、礦物質等）中最為重要的條件。其重要性不僅表現為光合作用對植物體的建成的作用上，光還是植物整個生長和發育過程中的重要調節因子，是貫穿植物體后期生長發育整個過程的。
實驗室植物生長箱中是通過不同的燈來模擬不同光照的，常見的有傳統白熾燈、熒光燈、LED燈、金屬鹵素燈等。1868年，俄羅斯植物學家AndreiFamintsyn，是第一個將人造光用于植物生長和研究的人。
植物生長燈光照強度的衡量通常使用的單位是μmoles/m2/s，即光量子通量密度，一般是用來測量光合有效輻射的。太陽輻射中能被綠色植物用來進行光合作用的那部分能量稱為光合有效輻射，即Photosynthetically
Active Radiation，簡稱PAR。它是形成生物量的基本能源,直接影響著植物的生長、發育、產量和產品質量。PAR有三種計量系統：
1）光學系統，用光照度(lux)來度量，這種系統是以人眼對亮度的響應特征為基礎的；
2）能量學系統，用某一特征波長范圍內即光合有效波段內的輻射通量密度(Wm-2)來度量；
3）量子學系統，用光量子通量密度(μmoles/m2/s)來度量，太陽直接輻射光量子通量的氣候學計算方法。
所以一般照明燈具的光照度的單位使用的是Lux，而植物生長燈光照強度通常使用的是μmoles/m2/s這一單位。
以下介紹幾種常見的人工氣候室植物生長燈種類：
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。