作者为中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员、博士生导师、塔里木大学昆仑学者与硕士生导师、青海省高端创新人才千人计划拔尖人才。现任中国照明学会农业照明专业委员会秘书长、中国农业机械学会现代物理农业工程分会副秘书长、国家智慧植物工厂创新联盟副秘书、中国照明学会第七届编辑工作委员会委员、中国照明学会第七届学术工作委员会委员、研究所学位委员会委员、中国蔬菜流通协会一二三产业融合发展分会专家委员、中国农业国际合作促进会专家委员、河北省农业产业协会专家委员。现兼任《照明工程学报》、《中国照明电器》、《农业工程技术·温室园艺》编委，国家及北京市自然科学基金项目评审专家、中国博士后科学基金评审专家、教育部学位与研究生教育发展中心抽检学位论文评议专家、研究生院优秀硕士论文导师、中国科协285次青年科学家论坛-光生物与光化学应用研究论坛执行主席、中国之光网·明课堂特聘教师。2004年中国农业大学获得植物营养学专业博士学位，2005年日本国际农林水产研究中心（JIRCAS）进修，2012年日本蔬菜茶叶研究所进修。2013年1月任研究员，2014任博士研究生导师。现为科技部重点领域创新团队“农业生物环境科学与工程创新团队”骨干、中国农业科学院国家创新工程“设施植物环境工程创新团队”骨干。 

植物工厂是人工光植物工厂研发与应用的方向，建立基于植物种类高效生产的光配方、营养液配方及环控配方是LED智能植物工厂植物生理学研究的核心目标。植物工厂领域光配方是指基于植物种类或品种及其生育期的佳的光环境配置数据库，实现节能条件下光环境的智能控制和植物的优质高产的目标。因此，光配方的构建需要先确立植物种类和品种，确定通过植物工厂条件下的生育期阶段划分的数量及其时长，根据生产评价指标，多波次研究确定各生育期的优光质、光强和光周期及其变化模式，从数量和质量双重角度定义光环境匹配的整体方案。本书以新的科技成果和先端的学术研究结论提出了我国植物工厂发展的趋势。

第一章植物工厂光环境及其调控概述

摘要：植物工厂是设施园艺发展的必然趋势和高级阶段，是颠覆性的土地利用方式和农作方式，可以通过替代或补充传统设施园艺模式实现我国设施园艺科技和产业的跨越式发展，解决当前我国设施园艺以简易设施（日光温室和塑料大棚）、土壤栽培和设施内被动式环控为特征的生产方式中的诸多的资源、环境和生产效率问题，也是实现21世纪农业可持续发展和食物安全保障的有效途径。植物工厂作为技术高度密集、资源高效利用型的立体化集约化的现代农业生产方式，被认为是突破资源环境约束，保障食物安全，提升生产效率，发展现代农业，实现乡村振兴和生态文明的重要途径，东亚、欧美等一些国家和地区高度重视植物工厂的发展。我国是植物工厂技术装备研发与产业化发展最快的国家，在引进消化吸收再创新的基础上，在国家研发项目和产业政策引导下，在农业企业和照明企业的转型探索下，仅用十几年的时间使该领域的研发由跟跑发展到世界先进水平。我国植物工厂产业发展受到多元背景因素的直接或间接驱动，包括气候变化、资源、环境、食物安全、国内外设施园艺发展、社会发展水平和科技发展水平等。从概念上讲，植物工厂是有档次级别之分的，其本质优势在于植物生产要素的智能化管控水平，按此标准可分为4类。20世纪60—90年代，LED光源的陆续发明与半导体照明技术的成熟是推动植物工厂21世纪快速发展的最直接、最有效、最持久和综合效益最高的技术装备因素，兼具多重效益目标、多元调控内涵、多样应用场景，成为替代传统光源，实现植物工厂生产全要素智能化管控的关键且不可或缺的一环。植物工厂是LED光源应用的最佳场所,LED光源植物工厂应用的优选光源，LED植物工厂是人工光植物工厂的发展基本方向。LED光源植物工厂研发与应用激发了植物工厂产业和农业照明产业活力，成为农业和照明行业跨界交叉发展的原动力和产业增长点；同时，也催生了植物光生物学的分支即植物光质生理学学科。植物工厂是植物光质生理学研究与应用的理想场所和设施类型，光环境调控对植物优质高产稳产的农学意义重大。植物工厂高效运营有待于植物光质生理学的深入揭示，植物光质生理学规律的揭示将为植物工厂光环境调控乃至环控策略建立提供科学依据。本章总结了植物工厂的定义与内涵、发展背景、生产优势、环境调控因素及调控方法、光环境内涵、植物光质生理学的定义与内涵、植物工厂光源特征及应用方法。

根据Science杂志和联合国预测，世界人口至21世纪将持续增长，到2050年将达到96亿人，而到2100年可达110亿人。我国人口也将大幅增加，到2030年将达到145亿～16亿人，粮食等农产品需要大幅度增产才能满足消费需求。逐年递增的世界人口将对食物和粮食、燃料、纤维、饲料类农产品及功能化合物需求逐年增加，而土地等农业资源数量减少和质量降低，农田环境污染日益恶化，气候变化导致的极端天气和自然灾害日趋频繁，农田生态系统产能受自然条件的束缚难以持续增长且增长潜力有限，粮食和食物产出难以保证，供给侧与需求侧在粮食和食物数量与质量关系上出现矛盾，食物数量安全与质量安全问题日益凸显。如何保障粮食和食物安全与农产品有效供应已成为21世纪必须解决的重大现实问题。为此，我国必须大力发展现代农业，保障粮食、食物安全和农产品有效供给，消灭隐形饥饿，提高农业生产的现代化水平和生产效率，这已成为是国家长期发展战略，国计民生意义十分重大。我国农业资源有限，现在用占世界1/10的耕地、6%的淡水生产了占世界1/4粮食，养活了占世界1/4的人口。2017年全国粮食总产量为618亿t，比2016年增加了166万t，增长了03%（国家统计局数据）。根据估算，我国2030年需要粮食为72亿t，而露地农田单产采用传统技术提升空间有限，在耕地面积有限情况下，亟待开发新的粮食或食物生产方式。

设施农业在保障我国食物安全和农产品有效供给，尤其是在确保“菜篮子”安全方面具有不可或缺的作用，是现代农业的重要组成部分。设施农业作为环境可控，周年生产的高效农业生产方式，越来越受到人们的关注，在动植物和食用菌等农产品生产，尤其是高品质鲜活食物供给，均衡农产品四季供给，解决人类隐性饥饿等方面具有十分重要的应用价值，已成为现代农业的主体业态。设施园艺可通过环境控制促进或延迟农业生物的生长发育与繁殖过程，按照人类的时空要求获得所需要的植物和食用菌产品。从2018年中国工程科技论坛—智慧农业论坛获取信息可知，我国设施园艺栽培面积高居世界首位，业界估计2016年已达到4765万hm2，产值超146万亿元。其中，设施蔬菜面积占78%。设施园艺通过强化设施内光照、温度和CO2等可再生环境要素，对植物及水肥等非可再生要素实施精准控制，可根据作物不同生长发育阶段的水肥需求进行定量供给，提高资源利用率，充分体现了“环境替代资源的战略”发展思路。

设施农业可通过环境因子调控来提高农业生产效率，使农业摆脱了自然条件的束缚，不同程度地具备了周年生产的能力。我国园艺设施类型有小拱棚、塑料大棚、日光温室、连栋温室、植物工厂和垂直农场，初期投入成本和环控水平逐级递增，但应用规模和数量却梯级下降。目前，小拱棚、塑料大棚、日光温室、连栋温室等设施园艺栽培面积大约在4765万hm2，且以土壤栽培为主，生产蔬菜为主，少量果树、食用菌和西瓜、甜瓜。其中，日光温室占265%，塑料大棚占44%，小拱棚占283%，连栋温室占07%，而植物工厂和垂直农场面积较小。我国植物工厂生产面积为10～50hm2，以无土栽培为主，以种苗、蔬菜和花卉生产为主。到2025年，设施园艺面积预计将达到500万hm2，其中设施蔬菜为75万hm2，连栋温室面积占比可达1%。

我国北方以日光温室为主体和南方以塑料大棚为主体的传统设施园艺生产模式采用土壤栽培，设施简陋，实施被动式的环控技术模式，无环控调控装备，设施与外界之间的物理性隔绝措施不完善，在生产中暴露出诸多环控、洁净生产等问题，无法维持可持续发展。究其原因，我国日光温室内光照、气温日变化和季节变化十分剧烈，低温高温频繁发生，营养液和基质温热缓冲能力差，在剧烈温热变化条件下其温度波动过大，不利于植物健康地生长发育。我国不能照抄荷兰连栋温室模式主要是气候差异导致温度控制成本相差悬殊。荷兰属温带海洋性气候，冬温夏凉，1月平均气温2～3℃，7月18～19℃。荷兰日温差和年温差都不大，设施温度调控能耗小，冬季加温和夏季降温环控能耗较小。与荷兰相比，北京属温带半湿润半干旱季风气候，年极端最高气温一般在35～40℃，年极端最低气温一般在-20～-14℃。设施温度冬季较低，夏季较高，冬季加温和夏季降温环控能耗较高。根据统计，连栋温室冬季加温成本为50～100元/m2。

当前，日光温室园艺作物生产的主要问题包括8个方面：①连作障碍频发，病虫害发生严重，农药残留严重；②水肥资源利用率低，养分和水资源浪费严重，养分通过淋洗进入地下水，通过径流进入地表水，通过N2O和NH3等气体挥发进入大气，损失比例较高，利用率亟待提高；③环境污染严重，因过量水肥施用造成的地下水氮磷污染、温室气体排放、农药、抗生素和重金属污染问题严重；④土壤肥力不平衡现象恶化，设施土壤物化性状恶化（酸化、盐渍化、板结和碳亏缺等）问题严重，形成机制和治理方法有待长期监测来揭示；⑤劣质有机肥大量施用，寄生虫、抗生素和重金属污染严重；⑥高低温危害严重，冬季低温和夏季高温危害严重阻碍了设施园艺的周年高效生产；⑦自动化和机械化水平低，栽种到采收劳动力需求多，劳动力成本逐年提高；⑧蔬菜产量和品质偏低，单产平均水平和蔬菜品质有待提高，增加经济效益。总之，鉴于我国蔬菜价格偏低，菜农净收益提升速率小的现状，我国设施园艺（蔬菜）生产长期处于低投入—低产出—低效益的恶性循环里，应发展适当（高）投入—高产出—高效益的新型生产方式。

设施蔬菜无土栽培技术是我国设施园艺发展方向，工程手段将日益受到重视。设施蔬菜无土栽培技术的规模化应用使得设施蔬菜生产进入工厂化、规模化的阶段，甚至具有周年连续生产、立体多层栽培等高效生产属性，生产效率可提高几倍至数十倍。发展限根栽培是无土栽培发展的必然方向。根区和冠层是植物地下部根系水肥吸收与地上部枝叶光合作用两个重要区域空间，该区域空间内的物理、化学和生物化学环境条件直接关系到植物的健康和品质。根区和冠层是设施蔬菜生产过程中人为调控最有效、最直接和最节能的植物部位，也是必须协同调控的两个部位，以保证地上部和根系进行耦合高效的生理代谢，促进快速健康生长发育，提高蔬菜可食部分生物量和健康有益物质的合成累积。各种园艺设施内蔬菜的根区冠层技术装备研发、根区冠层调控生理机制、根区冠层协同生理机理等研究是国内外关注热点，取得了很多可喜的成果，亟待系统收集整理，以推进该领域的发展。设施蔬菜无土栽培具有良好的根区冠层调控的基础属性，能够对根区介质及其水肥、温度、溶解氧和空间等理化性状进行定向调控，在设施内也能同时对整个设施空间和植物群体冠层的光照、温湿度、CO2浓度、气流等环境要素进行协同调节，基于植物生理学时空特性建立控制模型，耦合调控生长全要素。根区与冠层是设施植物环境控制的核心部位。在生产要素中，只有光照、营养是同时具有质量属性和数量属性的因素，需要“光配方”和“营养配方”及其数量调控策略。所以，根区冠层调控的核心且最复杂的因子是光照和营养，结合其他生长要素，制定合理的“环控配方”。

植物工厂是设施园艺发展的必然趋势和高级阶段，是颠覆性的土地利用方式和农作方式，可以通过替代或补充传统设施园艺模式实现我国设施园艺科技和产业的跨越式发展，解决当前我国设施园艺以简易设施（日光温室和塑料大棚）、土壤栽培和设施内被动式环控为特征的生产方式中的诸多的资源、环境和生产效率问题，也是实现21世纪农业可持续发展和食物安全保障的有效途径。太阳光植物工厂为智能化程度较高的连栋温室。人工光植物工厂为技术高度密集、资源高效利用型的立体化集约化的现代农业生产方式，被认为是突破资源环境约束，保障食物安全，提升生产效率，发展现代农业，实现乡村振兴和生态文明的重要途径。

人工光植物工厂通常采纳多层立体无土栽培技术进行规模化生产，层数可达3～20层，具有独特的生产环境和调控策略。较连栋温室（或太阳光植物工厂）无土栽培相比，人工光植物工厂无土栽培在空间资源利用率方面有绝对优势，在栽培植物种类和水肥供给、环境调控等方面差异巨大。尤其在LED半导体光源应用后，人工光植物工厂彻底实现了全部生产要素的智能调控，目前该领域的研发与产业化受到世界各国学者、LED生产企业和设施园艺生产者的广泛关注。植物工厂最为本质优势包括：①生产环境洁净，无病虫害，不使用农药和化学调节剂，无药残危害；②生产材料洁净，无寄生虫或病原菌，可免洗鲜食，避免洗涤造成的外观和营养品质降低；③生长要素按需调控，耦合调配资源和能源，生产条件一致性好，高产高效；④具有通过生产要素针对性单一或复合调控大幅提升蔬菜品质的潜力，提高农产品中初级和次生代谢健康有益物质（抗氧化物质中的维生素、酚酸、花青素和类黄酮等）的合成和累积；⑤可通过生物强化方式提高农产品中的健康有益元素的含量（如锌、铁、硒和碘等）；⑥具有工厂化的本质属性，具有生产自动化和植物产品形成的流水线管控装备，省时省力；⑦与外界环境隔绝，物质能量交换得到严格控制，外界污染物、生物、冷热、气流和光照对植物工厂生产影响较小。植物工厂是高效农业生产系统，栽培方式、环控水平和资源利用率发生了变革，提倡空间立体栽培、精准环控和循环利用等理念，是高投入—高产出的设施园艺生产系统。植物工厂通常釆用立体多层栽培技术取代平面单层栽培方式，进行周年不间断生产（分区多批次或连续采收），土地利用效率和植物产量是传统农业产量的几十倍甚至上百倍；釆用洁净控制技术和环境控制技术防止了规模化病虫害发生，可免施化学农药和杀虫菌剂，使植物产品的品质达到无公害和绿色级别；釆用物质资源循环利用技术，提高了水肥气等多种资源利用率，又实现了零排放、零污染。在全球层面和我国国情条件下，植物工厂在国际上和我国的发展存在其客观原因和现实必然。在国际层面上，设施园艺发达国家，如荷兰、日本、美国和以色列等竞相研发太阳光植物工厂与人工光植物工厂，主要基于全球气候变化危害、设施农业发展必然趋势、农业资源环境承受力、食物安全、社会发展水平、技术装备水平等各种相关背景的综合作用的结果。对我国而言，又存在自己的国情和社会条件。总之，植物工厂是现代农业发展的必然趋势。

植物工厂植物产品的产能、品质是有保障的，是一类绿色食品的高规格农产品。在中国、日本和韩国，植物工厂蔬菜已经商业化销售，但较高售价需要公众逐步认可接受。其实，蔬菜的价格应该与蔬菜的品质（外观品质、卫生品质和营养品质等）成正比的，但由于缺乏公信度较高的蔬菜质量认证机构，无法实现优质优价，阻碍了植物工厂农产品的盈利销售。植物工厂农产品品质是有保证的，主要得益于光环境的调控功能。LEDs拥有独特的性质，非常适合植物工厂及食品工业中几个业务操作中使用。这些属性包括低辐射热释放、高单色光发射效率、高光电及量子效率、长寿命、灵活性和机械稳固性。因此，LED可减少作物和食物的热伤害和降级，也适合在冷藏领域应用。调控LED光源的光谱组成可增加园艺作物和农产品的产量和营养品质。LEDs也能维持或提高采后阶段食物的营养品质，调控水果果实成熟过程，减少真菌侵染。UV-LEDs可保鲜使用，减少化学防腐剂和添加剂用量。DSouza等（2015）综述了LED技术以及其在食物生产、采后保存和微生物安全领域的应用。

11植物工厂概述

111植物工厂的定义与发展背景

植物工厂作为设施园艺的最高级发展阶段，植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的系统，即利用计算机对环境温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内作物生长发育不受或很少受自然条件制约的省力型生产系统（杨其长和张成波，2005）。与传统农业生产系统相比，设施农业具有资源利用率高（土地资源、水肥资源、能源等）、生产要素可精准控制、复种指数高、系统可周年生产、高产稳产、产品优质无污染和工厂化、智能化管理等特点。植物工厂是继我国塑料大棚、日光温室、玻璃温室、连栋温室后出现的新型设施园艺生产系统。与传统农业生产系统相比，植物工厂是设施园艺发展的最高阶段，也是现代农业发展的必然趋势。植物工厂在蔬菜、花卉、果品、药用植物和食用菌生产方面具有重要用途，而且在种苗、组培苗、大田作物育苗（水稻、烟草等）和濒危植物（中草药）扩繁与生产中具有独特的用途。设施农业通过强化对光照、温度和CO2等环境要素，对水肥实施精准控制，可根据作物不同生长发育阶段的水肥需求进行定量供给，充分体现了“环境替代资源的战略”构想的内涵。植物工厂按光照来源可分为人工光植物工厂和太阳光植物工厂两种。前者指在完全密闭可控的环境下采用人工光源与营养液栽培技术，在不受外界气候条件影响的环境下，进行植物周年连续生产的植物工厂。后者指在半密闭的温室环境下，主要利用太阳光或短期人工补光以及营养液栽培技术进行植物周年连续生产的植物工厂，即智能化控制的连栋温室。狭义的植物工厂是指人工光植物工厂。

总结而言，植物工厂作为现代农业发展的必然趋势，其发展背景受多元背景因素的直接或间接驱动，是我国设施园艺发展的必然选择，通过植物工厂产业化实现中国设施园艺产业跨越式发展。多元驱动背景详述如下。

（1）全球气候变化背景。①气候变化导致极端天气事件时有发生，气候灾害更加频繁，使露地农田系统生产性能稳定性降低；在诸多植物难以防御自然灾害面前，植物生产面临挑战；②气候变化下温度、CO2浓度等气象因素的变化直接影响作物生长发育和产量品质，设施农业人工调控干预的必要性和迫切性增加，设施农业生产策略需要调整；③臭氧层破坏导致露地光辐射UV组分增强，影响露地及设施植物生长发育，需要制定应对策略。

（2）国际设施园艺发展背景。①设施园艺是环控农业，环境控制是基本手段，生产要素的环控水平首先取决于设施类型的隔热保温、透光性能，因塑料大棚、日光温室、玻璃温室、连栋温室和植物工厂环控水平逐级提高，是设施农业发展的必然趋势；②国际设施园艺强国均在发展以水肥一体化管控、环境因子自动化管控为技术特征的现代设施园艺产业。如日本、荷兰、以色列和美国等设施园艺发达国家实践经验指明了植物工厂发展的广阔前景。

（3）农业资源环境背景。①农田环境污染严重（农药、重金属和抗生素等），食品安全问题日益突出；②农业资源（土地、水肥和电能等）短缺，质量下降。农业资源数量和质量，农业环境的承载力已无法支撑传统粗放式设施农业的发展，必须实施集约化、工厂化和规模化生产方式，提高资源利用效率，减少环境废弃物排放；③农业稀缺植物资源枯竭，需要植物工厂规模化生产，保护种质资源。

（4）食物安全保障背景。①快捷高效、大规模新鲜农产品周年连续生产的迫切需要，满足食物数量需求，保障有效供给；②无污染、安全、高保健价值植物产品周年连续生产的需求，保证质量安全。由于是在干净无尘的环境中生长，加上没有使用杀虫剂，不含重金属等污染物，可富含特定保健营养物质，所以植物工厂种植出来的蔬菜营养健全，口感佳，不需要清洗就能直接品尝鲜食。

（5）社会发展水平背景。①全球人口在21世纪持续增长，对粮食和农产品的需求数量和质量逐年增加；②城市化进程加快，农业劳动力短缺，必然需要提高设施农业自动化管控水平，减少对劳动力数量依赖；③城市人口剧增，城市农业发展趋势明显，植物工厂就地产销的优势明显，减少了碳足迹和碳排放，提高了土地利用效率。

（6）技术装备水平背景。植物工厂是科技发展耦合驱动的产物。植物工厂是建立在人们对植物生理学规律全面认知，以及对无土栽培技术、LED照明技术、智能控制等技术、环境检测技术、太阳能光伏发电等技术发展耦合驱动的产物。其中，LED节能固态光源的发明及其照明技术发展是21世纪植物工厂技术与产业发展的最直接、最有效的科技驱动力，从技术、效率、产品质量和运营成本等多个方面提振了植物工厂产业发展信心，完善了植物工厂的发展策略。可以认为，20世纪60—90年代，LED光源的陆续发明与照明技术的成熟是推动植物工厂21世纪快速发展的最直接、最有效、最持久的技术装备因素，兼具多重效益目标、多元调控内涵、多样应用场景的巨大优势，成为替代传统光源，实现植物工厂全生产要素智能化管控的关键且不可或缺的一环。

（7）我国设施园艺跨越式发展的客观需求。在我国设施农业一直以北方日光温室和南方塑料大棚为主体的园艺设施，陷入了低投入—低产出—低效益的恶性循环中，单产不高，资源环境代价偏大，迫切需要利用工程手段进行变革，实施“环境替代资源”发展战略，发展现代农业。只有在生产要素高精度条件下，才可改善农业生物的产量、品质，缩短生长周期，提高生产效益。我国农业发展正面临着人口、资源、环境的巨大压力和社会需求持续增长的严峻挑战。以工业化生产理念构建工厂化农业正是摆脱耕地、水、气候等资源和环境的制约，实现产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代可持续农业的必由之路。国际上，设施园艺强国争相发展植物工厂产业，以应对各种农业可持续发展的挑战。

我国设施园艺（特别是设施蔬菜）产业发展处于变革的十字路口，亟待增强设施园艺自动化和环境可控化水平，摆脱设施蔬菜冬春季“忍饥受冻”和夏季“强光高温”的危害。必须充分利用土壤栽培的优点，削减因水肥过量使用导致的病虫害和土壤环境质量问题，实现清洁生产，提升单产和农产品品质。当前设施园艺的主体设施是日光温室，基于日光温室的优缺点，必须大力发展太阳光植物工厂以弥补日光温室园艺作物生产的不足，加速我国设施园艺产业的发展。由于维护结构和空间结构特征差异，日光温室存在空间小、环控水平低、土壤栽培问题严重、水肥管控粗放、操作工人数量多、难以生产高档园艺作物等缺点，太阳光植物工厂恰能很好地解决上述问题。当然，太阳光植物工厂较日光温室，也存在成本高、维护运行费用高、工人素质要求高、资源能源投入高等问题，但从国际设施园艺发展的成功经验来看，放弃日光温室低投入—低产出—低效益的思想，走适当（高）投入—高产出—高效益的现代设施园艺产业思路是必然选择。植物工厂不仅极大地扩大和延长了农业生产的空间和时间，提高了土、肥、水、光、热等农业资源的利用率和集约化程度，使单位土地面积的生产能力、生产效率、经济效益成倍增长，还能克服传统土壤栽培中常见的连作障碍、土传病害的发生、土壤肥力的下降及因化学肥料的流失而造成的环境问题的发生（Massantini等,1988；Hayden,2006；段彦丹等，2008；Rouphael等,2015），被认为是21世纪解决粮食安全的有效途径。

第一章植物工厂光环境及其调控概述

11植物工厂概述

12植物工厂环境要素

13植物工厂环境要素调控方式

14植物工厂光环境及其内涵

15植物光质生理学定义与内涵

16植物有效辐射光质

17LED半导体光源及其单色光质

18设施园艺LED光源设计与应用策略

19设施园艺半导体照明定义及其应用领域

110植物工厂光质调控

111植物工厂光环境调控原理

第二章植物工厂光质调控的植物生理基础

21植物光合作用生理机制

22植物光形态建成生理机制

23植物光质生理作用

24植物光响应与光适应

25叶片与冠层光质的截获与利用

第三章植物工厂植物生长发育光质调控生理

31植物工厂光质种子萌发调控

32植物工厂种苗光质调控

33植物工厂蔬菜生产光质调控

34植物工厂药用植物生产光质调控

35植物工厂农作物栽培光质调控

36植物工厂花卉生产光质调控

37植物工厂草莓生产光质调控

第四章植物工厂植物光质营养生理

41植物矿质营养元素与无土栽培

42植物工厂养分生理光质调控

43元素盈亏型功能性蔬菜

第五章植物工厂植物光质代谢生理

51植物碳代谢及其影响因素

52植物氮代谢及其影响因素

53光质与植物碳代谢

54光质与植物氮代谢

55光质与植物次生代谢

第六章植物工厂植物光质产量生理

61植物产量生理概述

62光质与碳水化合物合成与累积

63光质与碳水化合物运输利用

64光质与种子生产

65光质与植物源—库关系

66育苗光质及移栽产量效应

67光质在植物增产中的应用策略

68连续光照产量调控效应

第七章植物工厂植物光质品质生理

71光质对蔬菜营养品质的影响

72光质对药用植物药用成分含量的影响

73UV辐射对蔬菜营养品质的影响

74LED光质对蔬菜外观品质的影响

75LED光质调控园艺作物营养品质的影响因素

76采收前连续光照蔬菜品质调控作用

第八章植物工厂植物光质逆境生理

81植物的抗逆生理及其光质的调控作用

82光逆境及光质调控作用

83其他非生物逆境及光质调控作用

84生物逆境及光质调控作用

第九章植物工厂植物光质光合生理

91植物光质需求规律的研究史

92植物光质需求规律（Plant spectral requirement rule,PSRR）

建立

93植物生理有效辐射光合生理

94光质与植物光合荧光

第十章植物工厂植物光质环境生理

101光质与温度互作生理

102光质与湿度互作生理

103光质与CO2浓度互作生理

104光质与风速互作生理

105光质与养分互作生理

106植物种类及品种光质生理差异

第十一章人工光植物工厂LED光质调控

111人工光植物工厂植物种类及其采收器官

112人工光植物工厂药用植物调控

113人工光植物工厂水培叶菜调控

114人工光植物工厂水培叶菜LED光源研发现状

115人工光植物工厂植物生理障碍及光质调控机制

116植物工厂营养液自毒物质去除技术

第十二章太阳光植物工厂LED光质调控

121太阳光植物工厂LED补光技术装备

122太阳光植物工厂光质调控技术

123LED与HPS等光源补光效能评价

124激光补光模式

125太阳光植物工厂果菜补光光环境优化指标及调控模式

第十三章植物工厂植物光质生理研究展望

131植物工厂植物光质生理研究现状

132植物工厂植物光质生理LED调控研究现状

133植物工厂植物光质生理学研究展望

134植物工厂植物光质生理LED调控装备展望

135植物工厂光质生理学研发大事件与产业现状

136国内研究团队综述

参考文献