激光二极管助力未来农业：从实验室到垂直农场-广州照明展会整理行业动态

2025年5月20日，东京大学与Stanley Electric公司研究团队在《Frontiers in Plant Science》发表研究，发现激光二极管(LD)在促进植物光合作用和生长方面显著优于传统LED，为室内垂直农场发展带来新机遇。

一、室内园艺的挑战与机遇

全球粮食危机背景：预计2050年全球人口达97亿，70%居住在城市，传统农业面临耕地减少和气候挑战，室内园艺成为关键解决方案。

人工光源瓶颈：目前主流LED虽节能，但宽光谱特性无法精准匹配植物光合作用的“最佳吸收窗口”。

（六种不同LED和LD光源处理的植物光谱测试光合性能结果↗）
二、激光二极管的优势

窄光谱与高能量密度：LD可发出窄至10nm以下的单波长相干光，能量密度更高，可通过光纤远程照射，避免植物冠层积热，适合密闭种植环境。

实验结果：

光合效率提升：660nm LD的净光合速率比664nm LED高19.1%，气孔导度和水分利用效率显著提升。

精准光能利用：LD的半峰宽仅1.6nm，几乎完美对准叶绿素红光吸收峰值，光化学效率提高7.2%。

生物量与抗逆性增强：LD处理的植物干重和叶面积显著增加，且在光照胁迫下表现出更强的抗逆能力。

三、激光农业的未来潜力

成本与效益：尽管目前LD成本高于LED，但其高能效、长寿命和精准光谱特性展现出巨大潜力，长期使用可降低能耗成本。

应用场景拓展：结合光纤分布式照明，LD可实现“分层精准补光”，满足不同植物在不同生长阶段的光谱需求，甚至应用于太空种植等极端环境。

技术展望：随着半导体技术进步，激光光源成本有望降低，未来可能与LED形成互补，构建更高效的复合光谱系统。

激光二极管有望成为未来农业的“光魔法”，为可持续农业开辟新路径。

文章来源：广州照明展会

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