华中农业大学本科毕业论文（设计）开题报告书
题目姓名指导教师课题来源钟山郑相周学号职称自选植物光照控制系统设计
2012307200801
专业班级副教授
机电1202
科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）1，课题的科学意义只有在阳光的照射下，植物才能生长得更加茂盛（赵启蒙等，2012）。光对植物生长的主要作用是促进植物叶绿素吸收二氧化碳和水等养分、合成碳水化合物。但是，现代科学可以让植物在没有太阳光源的环境中更好地生长（陈军，2011）。人们掌握了植物对太阳需求的内在原理，也就是叶片的光合作用。在植物叶片光合作用时，需要外界光子的激发才可完成整个光合过程，太阳光线就是光子激发的一过供能过程。人为地创造光源也同样可以让植物完成光合过程，现代园艺或者植物工厂内都结合了补光技术或者完全的人工光技术。科学家发现，蓝光与红光区与植物光合作用的效率曲线十分接近是植物生长的最佳光源。LED光源在农业和生物中的应用有望成为LED产业发展的新领域。光环境作为植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一，可以通过调节光质，控制植株形态，这是设施栽培领域的一项重要技术。2，国内外研究概况、水平和发展趋势近些年来，利用人工光源进行植物生长的研究日益受到人们重视（孔云等，2006）。应用于植物生长的人工光源主要包括白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯和日光色镝灯等多种灯具（周国泉等，2008）。在这些人工光源中，高压钠灯的光谱特征更加契合植物生长的需求，所以在温室补光中使用最普遍。但是，这些传统的照明光源有着一系列缺点，如低效率、高功耗、利用率低等，使其应用范围受到极大限制。寻找新型的替代光源成为现今农业领域丞待解决的问题。LED技术的飞速发展，可能让这些问题迎刃而解（胡永光等，2001）。LED红光、蓝光等大功率LED器件生产成本下降，利用LED光源进行植物生长照明的研究受到广泛关注（闫新房等，2009）。LED光源具有体积小、质量轻、固态、寿命长、波长特殊、驱动电压较低、波谱较窄、光效率较高、能耗小、安全、可靠耐用、不易色衰等多种优点（Williams2000）。LED光源由电流驱动，在正常工作电压下，其亮度与正向电流基本呈线性比例关系（Brow
etal1995）。通过研究LED光源在农业上的应用，为LED植物生长照明光源的改进以及LED光源在植物培育以及现代农业生产中的应用具有重要意义（Bulaetal1991）。植物生长在不同的时间段以及不同的阶段对光r