以前植物只是根据时节变化而生长，但如今在 LED 灯光下植物可以改变生长周期，这是为什么呢？研究光要从光谱开始，得先知道 LED 植物灯光谱是什么。
光的应用品质需要光谱分析，LED 植物灯的光谱尤为重要，厂家对植物灯光谱的设计能力决定其市场竞地位，LED 植物灯光谱需要根据种植工艺专门设计而不能去仿制。
植物工厂是跨界产品，把植物工厂技术分为种植设备技术与种植工艺技术，植物灯光谱技术是种植设备与种植工艺的重要关联点，需要明确的一点是种植工艺决定光谱设计，对植物灯的设计与制造是保证种植工艺所要求的光质能达到最佳效率，植物灯的这些特点决定了植物光谱设计具有复杂性和多样性。
光谱的非视觉应用
光谱应用分视觉应用和非视觉应用，照明属于视觉应用，植物光照属于非视觉应用，视觉应用与非视觉应用就光谱本身的物理量纲都不相同，然而，目前仍然看到许多植物灯采用照明单位标注参数，这是错误的。
对植物光合作用的光谱研究实质是以波长为定义域的光辐射功率或光量子的分布形态与量值（光质）分析，这个分析是通过光谱数据和光谱图实现的。
太阳光光谱
植物种植需要研究太阳光谱，地面上测试的太阳光谱属于吸收光谱，标准的太阳光谱如图所示，由于地理位置与季节不同，在地面测试到的光谱辐射量会有不同，但光谱的形态是相同的。
植物的光合作用，通常的理论是研究波长 400nm-700nm 范围，把波长限制在这个范围的 AM1.5G（下图）可以看出，光谱形态接近矩形。
太阳光光谱对植物灯光谱设计有重要的参考作用，但不具备依赖性，试图仿制太阳光光谱到植物灯，是没有用的。必须根据植物分布的地理位置决定。
分析某个种植地区的太阳光对本地区种植很重要，应该在当地通过专业仪器实际测量，这样能准确分析。
地理位置的不同，光谱中红绿蓝成分有差别，这对太阳光型和混合型植物工厂的设计影响较大。
准确的分析当地的太阳光光谱，可以给太阳光型和混合型植物工厂的种植工艺提供科学的光合量参考，可以正确地提供补光灯的选用依据，对于太阳光型植物工厂，准确的光谱分析更加有利于 SPA2 的方式。
LED光源的光谱与极限参数
把LED植物灯的光谱作为对象，是因为 LED 光源的光谱可以根据种植工艺要求进行设计，同时，LED 光源的光谱通过调光技术可以实现可变光谱的控制，LED 光源是目前唯一可以实现可变光谱的植物灯光源，植物灯可变光谱的技术主要是针对光形态控制，在节能方面作用不大，普通植物灯通过光周期的调整也是可以节能，可变光谱的应用成本会提高很多。
1） 根据 LED 的光谱形态可以推算最高的 PPF
植物灯光谱形态确定后，对应于这种光谱形态的最高 YPF 或 PPF 就可以计算出来，这对评估 LED 植物灯的应用非常重要，也是 LED 植物灯与其他类型的植物灯性能比较的主要方法，可以参考我们制作的下表：
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LED 光源的光谱形态与电功率 |
实际测量 |
辐射效率35% |
辐射效率40% |
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波长445nm的光谱P=1.12（w） |
1.505 |
1.5102 |
1.7227 |
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波长660nm的光谱P=0.784（w） |
1.2238 |
1.5058 |
1.72 |
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3000K白光的光谱P=0.48（w） |
0.6118 |
0.8394 |
0.9557 |
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蓝光+红粉，P=1.158（w） |
1.2595 |
2.1602 |
2.4698 |
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红蓝光P=24（w） |
43.61 |
44.3685 |
50.8152 |