現代設施農業的發展迫切需要智能光環境調控與半導體照明技術的支撐，克服光照逆境，創造適宜光環境，實現“高效、優質、穩定”，而傳統光源的光譜不可調控，LED農業照明將會真正實現光環境的智能化。

全球農業照明技術發展的現狀

現代農業照明的必要性與緊迫性

萬物生長靠太陽，光照作為非常重要的環境因子，也無法人為調控。比如：臭氧層減少導致的太陽光中UV-B輻射增加，傳統農業也無應對方法。傳統農業(以植物為例)，僅根際環境可通過施肥、灌溉和耕作進行調控，地上部環境無法調控，易遇陰雨、自然災害等困境，無法周年生產。

現代設施農業在固定設施內生產，環境可控，生產穩定，可反季節和周年生產，可立體栽培，產量高，是未來保障國家糧食安全和農產品的重要途徑，產業地位逐年提高。現代設施農業的發展迫切需要智能光環境調控與半導體照明技術的支撐，克服光照逆境，創造適宜光環境，實現“高效、優質、穩定”，而傳統光源的光譜不可調控(熒光燈、HPS、鹵化物燈、白熾燈等)。LED是現代設施農業照明的理想光源，成就了農業半導體照明，賦予了農業照明更多內涵，真正意義上實現了光環境的智能化按需調控。

農業半導體照明

農業半導體照明是指采用半導體光源及其智能化管控裝備，按照農業生物的光環境需要規律和農業生產各領域的生產目標要求，人為創造適宜光環境或彌補自然光照的不足，調控農業生物的生長發育和繁殖，以實現現代農業“優質、高產、高效、穩產、安全”生產目標的一種農藝措施。

植物生長需要哪類光譜?

在植物界中，占主導地位的是綠色植物，在所有的光合放氧生物鐘，葉體中的葉綠素對太陽光有兩個吸收高峰，分別是420納米附近的藍區和660納米附近的紅區，波長440-490納米的是藍光，可以促進綠葉生長;波長600-700納米的紅光，有助于開花結果和延長花期。(右圖為不同波段對植物生長的作用)。

LED引用于農業照明的主要優勢

第四代半導體固態光源-LED在農業照明上的應用是農業照明發展上的最大進步，具有里程碑式的意義。從長遠的角度看，LED有逐步取代傳統照明光源的趨勢，LED光源將在植物產品生產、畜禽養殖及害蟲防治等眾多領域得到廣泛的應用。

應用于：食用菌工廠

食用菌是重要的蔬菜和保健品，2012年我國食用菌生產總量近3000萬噸，產值超過1500億元，占世界總產量的70%以上。食用菌工廠化程度高，多數食用菌對光強要求不高，但光質要求苛刻，產量品質效應大，光環境調控非常重要。食用菌工廠產業化規模大，經濟效益高，燈具投資相對較小，燈具更新換代與控制系統需求較大。

應用于：植物工廠

植物工廠作為設施園藝的最高級發展階段，可用于蔬菜、苗木(蔬菜苗、水稻、煙草等)、中草藥等的規模化生產。人工光植物工廠葉菜生產效率是露地108倍，實現周年連續生產，是植物工廠的發展方向，新型人工光源需求量大。商業運營的人工光植物工廠逐年增多，日本300余座，中國30余座。

應用于：畜禽與水產養殖領域

實驗表明：綠光、藍色光及其組合能顯著促進肉雞的生長發育和提高其生產性能。肉雞場：采用連續光照可促進肉雞生長。人工水產養殖：殺滅細菌，減少魚類患病的可能。LED誘蟲燈具有重要用途;物理防治方法，減少農藥使用量，生態安全。

國際LED農業應用現狀與發展戰略

隨著LED 技術的發展，荷蘭、美國、日本、韓國、臺灣等紛紛將LED 農業照明應用作為重要的發展方向，國內外的眾多廠商也紛紛進軍農業照明領域。

市場前景

全球LED應用植物照明的產值從2013年起，開始呈現高速成長，初步統計2014年達1億美元，2017年預計可達5億美元。隨著全球LED應用農業照明滲透率的提升，中國市場也慢慢興起，未來市場前景廣闊。

新興市場規模

2013年，中國蔬菜種植面積達到3億多畝，年產量超過7億噸，人均占有量500多公斤，均居世界第一位。按照7億噸的年產量，根據常見的20多種蔬菜的平均批發價格，去除當前較高的流通腐損率(20-30%)，保守估計中國蔬菜的產值超過10000億元。

預計20年后，使用農業照明技術，由植物工廠種植的有機蔬菜的替代量將達到蔬菜種植量的30%，即1億畝的種植面積，超2000萬噸的產量。按照有機蔬菜高于傳統種植蔬菜4-5倍的平均價格估算，其產值將達到15000億元，將是一個萬億級的新興產業。按照每1萬平米1.8萬只LED燈的需求量計算，1 億畝的種植面積將產生1200億只LED紅藍光的市場需求。其中家庭型的植物生長箱按照10%的占比推算，可達到1500億規模的市場需求，按照產業鏈3-5倍的產業配套需求，又將催生一個5000-8000億規模的家庭植物生長箱的新興市場。

廣東省LED產業及植物照明市場前景

廣東省植物照明市場分析

中國已是世界蔬菜和水果生產第一大國，但是目前為止，LED農業照明市場在國內只是處于起步階段，但市場需求量逐年增大。據統計，中國目前LED農業照明企業僅有80余家。廣東是LED農業照明企業分布的主要省份，在全國占比高達82%，其次是山東省，占比為9%，其他省份也有少數企業。

原因分析：

1、產業集群，供應鏈比較完善。LED農業照明燈具主要材料是LED光源、燈殼和電源。廣東是LED封裝和電源企業的主要集中省份，據GSC監測數據顯示，全國約70%的封裝企業和85%的電源企業集中于廣東省，企業在選擇原材料時有更多的選擇余地。

2、LED普通照明企業較多。部分企業切入植物照明領域。全國超過60%的LED普通照明企業分布在廣東省，隨著LED農業照明市場的逐漸成熟，會有越來越多的LED普通照明企業切入LED農業照明領域。

3、目前市場在國外，國內剛剛起步。目前來講，LED農業照明主要市場在國外，國內需求尚小，處于起步階段。隨著國內需求逐漸起步，LED農業照明企業高度集中的態勢會有所改善，未來華東、華中地區企業數量有望增多。

4、注重細分市場，差異化競爭。廣東多數LED企業注重核心競爭力和品牌的差異化，將LED照明技術與農業結合，開拓市場藍海。

農業照明技術創新與應用戰略聯盟

聯盟成立的背景

近年來，美國、日本、韓國等發達國家紛紛將LED農業照明作為重要的發展方向，許多知名企業也已涉足LED農業照明領域。在我國，當前農業照明技術還較為薄弱，存在光源裝置性價比不高、電光源研發與產品化渠道不暢、照明產品推廣應用率低、LED固態光源應用困難等現實問題。

在此背景下，中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所(國家863計劃智能化植物工廠生產技術研究項目牽頭單位)、中國科學院半導體研究所與廣東省半導體光源產業協會、廣東省半導體照明產業聯合創新中心達成共識，決定共同牽頭籌備發起成立農業照明技術創新與應用戰略聯盟。

聯盟的作用與宗旨

聯盟的作用：搭建全國性的公共服務與交流平臺，加強科研院所、高等院校與照明企業、農牧企業間的對接，促進農業照明技術轉移和產品裝備的更新換代與推廣應用，并逐步建立農業照明產品評價和測量標準體系，推動中國農業照明產業的創新發展。

聯盟的宗旨：定位為全國性非營利的社會團體組織，其宗旨是整合資源，聚集力量，健全機制，協同創新，加速推進我國農業照明的技術研發、標準定制和產業化應用。

聯盟成員單位

聯盟聯合中國農業大學、中國之光網、華中農業大學、南京農業大學、華南農業大學、浙江大學、北京航空航天大學、吉林大學、同濟大學、上海交通大學、北京農業信息技術研究中心、北京大學東莞光電研究院、廣東省農科院、北京市農業機械研究所、華南農業大學、鶴山廣明源照明電器有限公司、惠州可道科技股份、北京中環易達設施園藝科技有限公司無錫華兆鴻光電公司、廈門通秴科技有限公司等頂尖科研院所等知名院校及龍頭企業的共同發起成立，首批聯盟成員單位已近50家。

合作

經聯盟籌備組研究決定，聯盟秘書處將設立于廣東，旨在依托廣東省在LED產業等方面優勢，整合全國農業照明資源，聚集政、產、學、研、金、用單位強強聯合，充分利用國內外兩個市場及國際合作渠道等多方力量，加強協同創新，盡快實現我國農業照明技術研發新突破，引爆產業發展臨界點。聯盟籌建得到了國家、省相關主管部門的高度支持，在這里，借機會也誠邀各單位加入聯盟，共同攜手推動中國農業照明產業的發展，共創我國農業照明科技研發與產業發展的美好明天。