“萬物生長靠太陽”，光照是作物進行光合作用的必備要素之一，光照條件的好壞直接影響到作物的產量和品質。在自然界中，太陽的光照度會隨地理緯度、季節和天氣狀況的不同而變化。溫室內的光照除與上述因素有關外，還與溫室結構、管理措施及材料的透光性能等密切相關。由于溫室覆蓋材料、灰塵以及結構遮光等因素的影響，溫室內的光照狀況要比露地差得多，一般僅為露地的30%-70%，尤其是在冬季和早春季節，太陽高度角低，日照時間短，溫室內光照度往往不能滿足作物生長的需求，人工補光成為眾多可控環境溫室管理的必然選擇。

　　目前，溫室人工補光主要考慮三方面要素：一是對光照度的要求。以主要作物光補償點為依據，番茄、黃瓜、辣椒的光補償點分別為3000Lx、2000Lx和1500Lx，光飽和點為70000Lx、55000Lx和30000Lx，因此，溫室補光光照度一般要求在作物冠層達到1000Lx-3000Lx。二是對光質的要求。作物的光合作用主要利用400nm-500nm的藍紫光、 600nm-700nm的紅橙光以及少量700nm-800nm的遠紅外光，溫室補光一般根據作物不同，對R/B（紅/藍）和R/FR（紅/遠紅）有特定要求。三是對光周期的要求。自然界晝夜交替、周而復始的現象形成了光周期，作物在漫長的進化過程中適應了這種明暗變化。但是，在冬至前后或連陰天時，光照時間往往不能滿足作物生長發育需求，需要人工補光來增加光照時間。近年來，溫室人工補光已經成為設施園藝生產的重要手段，各種人工光源也得到了快速發展。

　　1 溫室補光常用光源及其特征

　　目前，常用的溫室人工補光光源主要有熒光燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈、金屬鹵化物燈等。近年來，隨著大功率LED的研制成功，新型節能光源LED也引起了廣泛關注。

　　普通熒光燈提供較多的綠光，約為50%，其余部分大多為紅、藍光，又分別約占總光譜的25%，遠紅色光譜比例很低。熒光燈發光效率較高，壽命長（約12000h），但是功率較小（目前常用有28W和36W兩種），滿足一定光照度所需燈具多。由于含有很多的綠光，容易造成作物徒長。目前常用于植物組培。

　　鈉燈是汞和鈉蒸氣發光的氣體發光光源，分為低壓鈉燈和高壓鈉燈兩種。低壓鈉燈出現較早，鈉蒸氣壓不超過幾個帕，其發光光譜集中在589nm的黃色光，通常只能與其他光源配合使用。發光效率高達200lm/W，壽命長（約9000h）。高壓鈉燈標準工作鈉蒸氣壓約為10kPa，發光光譜中有較多的紅橙光和較少的藍綠光。發光效率較高，功率大，壽命長（約12000h），目前在溫室補光中使用較多。但由于高壓鈉燈是熱光源，表面溫度高，發熱量較大，不能近距離照射作物。

　　金屬鹵化物燈是汞和稀有金屬的鹵化物混合蒸氣產生電弧從而放電發光的一種氣體發光光源。可通過改變金屬鹵化物組成呈現不同的光譜。其發光效率較高，功率大，壽命長（5000h~20000h）。但是燈內的填充物中有汞，當使用的燈破損或失效拋棄時，都會對環境造成污染。光譜中含有較多的遠紅光，發熱量大，不能近距離照射作物。

　　LED（發光二極管）光源是近年來發展起來的新型節能光源。與白熾燈、熒光燈和高壓鈉燈等人工光源相比，LED具有顯著優點：

　　·直流低壓供電。小功率彩色LED的正向電壓通常為1.5V-2.8V，大功率LED的正向電壓通常為3V-4V，遠小于安全電壓。

　　·節能。鈉燈和金屬鹵化物燈是氣體放電發光燈，靠加熱升溫使金屬元素蒸氣放電而發光。LED是固體發光光源，不需要加熱就能發光，是一種冷光源，因此其減少了消耗在加熱上的電量。

　　·單色光源，發光效率高。LED可發射單色光，其半波寬大多為±20nm，可以精確地為植物提供所需要的光譜，而不浪費電能發出黃光、綠光等植物不需要的光譜。

　　·體積小、應用靈活。可設計出輕薄短小的燈具，應用空間大。

　　·環保。LED是固體發光光源，不含汞等有害物質，在安裝使用中不會造成污染，其廢棄物也可以回收。LED光源是環保的綠色光源。

　　·壽命長。LED是固體光源，內部不存在松動部分，沒有玻璃、燈絲等易損和易燒部件，機械強度大，耐振動，耐沖擊，壽命可達50000h以上。

　　LED光源的明顯優勢已經引起荷蘭、日本、美國等國學者的關注，尤其是近年來大功率LED的研發成功，為LED在溫室補光應用奠定了基礎。