室內植物透過燈光可以進行光合作用嗎？

當然可以。室內人工光不僅可以替代太陽光滿足植物的光合作用，並且還具有其本身的巨大優勢，比如

“定製化”。

太陽光為萬物共享，不會偏愛任何一種植物，只有植物去適應她。

然而，人工光的出現，尤其是LED的誕生，讓我們可以精準設計、量身定製植物的光配方，讓植物在室內植物工廠裡顛覆“萬物生長靠太陽”。

先來說說植物光合作用利用太陽光的原理：

太陽光的波長範圍覆蓋了從X射線到無線電波的整個電磁波譜，在經過地球大氣層時，被臭氧、水氣和其它大氣分子強烈吸收，只有波長在295-2500奈米的光到達地表，

其中植物可利用的光合有效輻射位於可見光的範圍（380-780奈米），

也就是我們通常說的紅橙黃綠青藍紫七色光。光合色素的吸收光譜分析表明，植物主要吸收紅光和藍光兩個區域的光波，進行光合作用。而綠光、黃橙光和遠紅光等對光合作用的貢獻沒有紅光和藍光大，植物吸收的就少一些，但是這些微量光對植物生長的其它代謝過程又是不可或缺的。

除了光譜的組成，

植物的生長還需要適宜的光週期和光照強度。

在一定的光照強度的範圍內，植物的光合速率隨光照強度的增加而加速，但不能一味地提高光照強度。針對每一種植物或者每一個發育階段，往往光照強度和光照時間協同考慮，達到其每日的光需量，適宜的光照強度和光照時間在保證產量和節省成本方面能起到事半功倍的作用。

正是植物對光的“識別”和“喜好”，為人工光栽培植物提供了理論指導，

只要能夠製造出滿足植物生長髮育所需的光，就可以實現植物的健康生長。

我們把植物對光質、光週期、光照強度、光照方式等需求的總和稱為

光配方

。

植物光配方研究

LED晶片具有單色性好、光譜較窄、光束集中穩定等特點，波長型別豐富的晶片發出的

“芯光”可以覆蓋380-780奈米的波長範圍，

是實現植物人工光環境種植的不二之選。

那麼，LED“芯光”如何代替太陽光滿足植物的光合作用呢？

這就需要科研人員在充分了解不同植物、同一植物的不同生長階段對光配方需求的基礎上，運用LED“芯光”技術，

對紅橙黃綠青藍紫等不同顏色的光進行不同比例和強度的組合，既能滿足植物光合作用的能量需求，又適合其生長髮育的精確控制，同時在生產中節約能源和成本，從而定製出最合適的光配方。

科研人員在進行光譜檢測

合適的光配方不僅能夠保證植物光合作用的高效進行，同時特殊的光配方也能像調味品一樣，調控植物的行為，

讓蔬菜更美味營養、鮮花更鮮豔、果實更香甜並更富營養。

專用光配方下的食用花卉

果實轉色的光質調控

果實轉色的光質調控

光配方在植物工廠中的應用

實際應用中，首先要探究植物之間的差異性。不同作物型別或者收穫的植物器官不同，如白菜和羅勒的葉、番茄和藍莓的果、石竹和角堇的花、霍山石斛的莖幹、黨參和人參的塊莖、小麥和玉米的種子，甚至全株都是寶的金線蓮，對光配方的要求也存在很大的不同。透過光配方的實施，可以精準調控植物或這些目標器官的產量和品質，

提高植物的經濟效益。

“優雅”生菜

有一種叫“優雅”的生菜，在其生長的光環境中，如果綠光太多，生長變緩慢，但是綠光太少，蔬菜下層的葉片容易發黃，這是綠光較強的穿透特性讓下層葉片也接觸到光照並保持了光合活性。遠紅光也有很高的透過率，適量的遠紅光可以增加葉菜的產量。然而，即使接受等量的遠紅光，葉菜、茄果類蔬菜的種苗易產生徒長現象，影響後期的產量，但對於石竹、角堇和黃瓜來說，增加遠紅光有利於提早開花或果實膨大、著色，實現提前上市。

透過精準的光配方，植物還可以作為生物反應器，生產我們所需的目標化合物。例如，增加一些藍紫光，可促進紫色或紅色蔬菜中花青苷的積累，使蔬菜更加豔麗多彩，並有抗氧化功效；而對於金線蓮和石斛等藥用植物，可控的光質和配比更有利於多糖、黃酮等次生代謝物質或者一些蛋白的積累，使植物工廠生產保健原料和醫用蛋白或中間體成為可能。

未來，專用的光配方將廣泛應用於科學研究、現代農業和特殊領域的植物生產。高效的光配方不僅能給植物帶來更好的生長環境，產生的經濟效益和社會效益更讓人耳目一新。

所以，室內燈光代替太陽光，是能完全滿足植物進行光合作用的需求的。目前我們追求的是如何更好滿足所有植物的需求，讓他們比在自然環境下，長得更好。