为广泛开展节能降碳宣传教育，大力倡导绿色低碳生产生活方式，中国之光网、农业照明网、明课堂联合向广大照明企业/用户单位征集节能低碳技术及项目案例（详情：2022年全国节能宣传周 照明节能低碳案例征集）。本期我们发布的投稿案例阐述了三星室内种植照明解决方案的技术特点和节能效果。
地球持续面临严重的气候变化，预计未来几年作物产量将逐渐减少，粮食短缺问题将变得更加严重。此外，蔬菜价格因季节变动而波动较大，这也是一个问题。在秋收季节，价格保持在相对较低的水平，但在冬季价格暴涨。这些问题表明，作物生产高度依赖于气候。农业面临着挑战，需要新的种植方法。
除了作物产量减少外，还有粮食浪费的问题。根据研究，超过 1/3 的水果和蔬菜还未到达消费者手中就被丢弃，主要原因是供应过剩和变质。美国蔬菜从农场到餐桌的平均运输距离为1596英里，过长的运输距离会导致食物变质。为了缩短运输距离，农业正在寻找在消费群体所在的城市地区种植蔬菜的新方法。
室内种植或可解决所有这些问题，因此全球各地都在建造大型室内农场。照明是室内种植最重要的一个因素。室内农场没有阳光，唯一可用的光源是人工照明。因此，优化的园艺照明对室内种植能否取得成功至关重要。
关于室内种植照明系统，还必须考虑到几个因素。由于室内种植灯长时间保持开启状态，与高昂电费有关的高运营成本是室内种植的不利因素之一。因此，理想的照明系统应能够在促进植物生长的同时节约能源和降低成本。此外，室内种植照明必须能够承受高温高湿的极端环境以及化肥的频繁使用。
解决方案的特点、优势和节能效果
出于这些原因，三星室内种植照明解决方案专注于4个关键功能。首先，凭借行业领先的PPE，我们的解决方案可减少能耗，从而最大程度地降低运营成本。它们的光利用率高，能够促进植物生长并显著延长保质期。最后，三星先进的倒装芯片技术提高了我们的LED在恶劣条件下的可靠性。
采用植物照明专用光谱LED，这是三星室内种植照明解决方案的关键所在。与峰值为 450nm 的常规白光LED不同，我们的解决方案将峰值降低到437nm的较短波长，以实现促进植物生长的最优效率。
使用将电信号转换为光能的蓝色管芯，我们发现可以提高效率的峰值波长。我们最终的LED光谱设计是在437nm处达到峰值，从而实现最高的光合光子效能(PPE)。
与峰值为450nm的常规全光谱白光LED相比，峰值为437nm的LED的PPE高出约2%，而且在较大电流下保持更高的效能。这对于使用大电流的室内种植环境非常有价值。
植物对整个光谱都有反应，包括适合生长的红色、绿色和蓝色波长。其中，蓝光不仅影响光形态发生，即植物生长模式对光谱做出反应，还促进了酚类或黄酮醇类等次生代谢物的产生。光形态发生是光介导的成长，即植物生长模式对光谱做出反应。
我们与以农业和园艺研究而闻名的韩国著名大学合作开展了一系列实验。在六周的时间里，我们在不同的LED照明环境和不同波长下种植了两种类型的叶菜。总共有4个不同的光源，其中包括两个新设计的437nm光谱，一个窄光谱，蓝光和红光组合，以及一个常规全光谱白光LED。所有其他栽培条件（例如温度和湿度）都受控并保持恒定。通过为每种环境设置统一的PPFD，我们测量了每种LED光源下的植物生长和功耗。我们进一步研究了植物营养水平以及与作物耐贮性有关的细菌形成程度的差异。通过这些实验，我们确认了峰值437nm的植物照明专用照明的具体优势。
三星室内种植LED最强大的功能之一是其节能能力。我们的解决方案所消耗的能源远低于任何现有的室内种植光源，包括窄光谱LED和常规全光谱LED。三星植物照明专用光谱的功耗比其他光源低30%。
同样，三星的室内种植照明解决方案具有更高的PPFD性能，对促进植物生长有积极影响。根据实验，在相同功率下，与在不同类型照明下生长的植物相比，暴露在具有更高PPFD的植物照明专用光谱 LED 下的植物能够形成更厚和更大的叶片。此外，在我们的照明解决方案下生长的植物中，黄酮类化合物（一种含有抗氧化剂的成分）的含量要高得多。
在PPFD水平相似的灯中，由于三星独特的植物照明专用光谱，在三星EVO系列灯下生长的植物明显更厚重，叶片更大。
试验得出结论，437nm波长环境下生长的植物更健康，能够更有效地抑制细菌、真菌和其他微生物的产生，从而实现更好的耐贮性。我们比较了收获日及7天后和14天后的作物，发现在437nm短波长EVO系列下生长的植物细菌和真菌更少。
能耗被认为是室内种植最大的负担之一。三星的室内种植照明解决方案不仅能降低能耗，与其他产品相比，它的初始投资是最低的。总体而言，我们的解决方案可实现最低的总成本，同时承诺更经济的可持续运营。
