没有土壤，不需要阳光，不受环境影响，可就近供应疏果的植物工厂，正在改变传统农业的生产和供给方式。80 ～780 nm 是国际上公认的可见光谱范围标准，作为一种特殊类型的半导体材料，LED发出光的波长有着广泛的区间范围，并且每个LED发出光的波长范围可以很窄。因而，它是一种真正具有频谱控制能力且非常有效的植物照明光源。任何植物的生长都不可能离开太阳光的照射，光照在植物生长的过程中起到了关键的作用。因此，称为“光肥”。它是促进植物叶绿素的吸收和胡萝卜素等多种植物生长质素吸收的最好肥料。

植物工厂是近年来从提出到迅速推广具有高科技特征的一项新型农业种植技术，LED 照明由于其光谱可调、体积尺寸可控、光照强度可控、节能环保、使用寿命长等优点，已经成为植物工厂补光或光照的首选。见上图，LED灯下健康生长的生菜，在自然条件下，生菜的生长一般要70天，而在这样的植物工厂仅需21-25天，种植时间为天然的三分之一，同时，植物工厂还可以建到十层以上，相同的土地面积的产能是露地的40-100倍以上。正因可协助提高作物单位面积的产量和品质，LED植物照明被视为解决粮食危机的关键方案，各国企业无不积极投入。

目前，与传统植物照明产品相比，植物照明LED产品价格昂贵，初期投资大，验证周期较长，但LED植物照明代表着未来绿色农业光照的发展方向，而且随着LED技术的飞速发展和LED成本的进一步下降，LED在植物照明领域的应用将会越来越广泛。

见植物对于光的有效吸收和作用光谱图，植物生长的几个关键要素有叶绿素 a、b，类胡萝卜素，光敏色素，藻红蛋白，藻青蛋白等。植物生长光谱的分布和结构要素对于提升植物的产量和产品的质量将会起到非常关键的作用。因此，从植物工厂的人工 LED 光源的光谱结构的设计出发才能够真正发挥 LED 照明补光在植物工程生长中的作用。

LED 光源的光谱结构设计可以从两个方面来考虑：

→使用近紫外芯片作为激发光源来激发荧光粉发光可以实现从近紫外到近红外的宽光谱结构，如使用 365～395 nm 范围内的芯片不仅可以实现 365～780 nm 范围内的 LED 全光谱，即所谓的仿太阳光谱

→ 使用蓝光芯片作为荧光粉的激发光源，来激发荧光粉而形成 LED 照明发光光源

单纯的采用某些单色光或一两种单色光组合来实现的光源补光是具有一定缺陷的，可以直接采用一定波长的芯片进行补光的形式来实现较好的 LED 植物补光光源。补充一定的绿光是非常有必要的，它可以帮助实现更好的生物光质能量的输运和形成较高品质的光敏素和藻青、藻红蛋白和类胡萝卜素。

由此可见，对于植物工厂使用LED 照明无论是连续光谱照明或者一段时间的补光对于植物生产的效果，包括产量的提升和品质的改善都是有益的。