怎么回事？大晚上的，偌大的这片果园为何灯火通明？

最近，广西的火龙果田火遍了全网：入夜时分，它们宛如演唱会现场一般，被热烈的灯海照亮。原来，这是当地果农根据火龙果生长过程中喜欢阳光照射的特点，布设灯光“投其所好”，以帮助它们更好开花结果。

广西的火龙果田。通过灯光照射，促进火龙果开花结果 图源：新华每日电讯

不仅是火龙果，如今，在现代化的“植物工厂”和禽畜养殖场里，精准调控的人造光已成为“升级版”的“阳光”，主导着动植物的生长节律，重塑农业、畜牧业的生产逻辑。

一束人造光，正在改写“万物生长靠太阳”的传统常识，让农人告别“靠天吃饭”，也让大众的食物选择更多样、餐桌更丰饶。

高超的“光之导演”

“要有光”。光，是造物的起始，也是万千生灵成长的能量来源。随着科技发展，人们对光的认知不断进阶，在现代农业的场景中，光不再只是单纯的能源，更成为调控动植物生长的“指挥者”，扮演着越来越重要的角色。

奶油生菜在人工补光系统下茁壮成长

植物的“生长教练”。光像是一位教练，不同波段的光，会发出不同“指令”，引导植物的光合作用和新陈代谢，把控生长发育的每一步。

600~720nm的红光，专攻“促产”，能有效促进植物开花、结果，提升结实率；420~510nm的蓝光，擅长“塑形”，可以促进植物叶绿素与类胡萝卜素吸收，让叶片长得厚实健壮；500~585nm的黄光，负责“壮本”，能促进根部及胚芽生长。

基于这些原理，在日照短暂的冬季，温室大棚里的LED补光灯、高压钠灯能及时为蔬果“续上能量”；而完全无自然日照的垂直植物工厂中，量身定制的“光配方”，更能精准匹配不同植物在苗期、生长期、结果期的专属光照需求。

畜禽的“健康管家”。现代化畜禽养殖场中，光同样是不可或缺的“健康管家”，无声调节着动物的生理节律与健康状态。

给蛋鸡照射红光占比更大的暖白光，既能降低鸡群间啄癖等不良行为，还能提高产蛋率；为小猪适当延长光照时间、提高光照强度，可增强其免疫力、提振食欲，助力快速育肥；适当延长光照时长，能够满足奶牛体内维生素D的合成需求，保障肌体健康。

对虾养殖，使用绿光能提升其健康度

鱼群的“水下向导”。水生生物在亿万年的进化中练就了独特的感光本领。如今，人类正成为深蓝世界的“光之导演”，用光照调控水产养殖与捕捞。

渔民利用鱼群的趋光性，以特定光谱作为“开饭信号”，提升投喂效率；用集鱼灯作为“鱼群磁石”，提升捕捞产量。

人们研究发现，不同的鱼对光也有着独特的“偏好”：东星斑的色素细胞对光照敏感，模拟海底蓝光与红光环境，才能养出其标志性的“玫瑰红”；绿光环境能提升白对虾的健康度，帮助其增重；而墨瑞鳕鱼则厌恶强光，过亮环境会导致其食欲不振。

神奇的“光之力量”

当光照从自然馈赠升级为可精准设计的“生产要素”，“一束光”便拥有了重塑农业生产的力量。

掌握“时空”。人工光源彻底打破了耕地和地理的限制，让农业生产得以扎根城市、荒漠甚至极地。

在青岛胶州市李哥庄镇上合美谷植物工厂，950平方米的核心种植区中，没有自然阳光，一排排高达20米、共分16层的立体种植架上，大叶、小叶、芽菜三大类蔬菜，以及金线莲等高附加值中草药，依靠可调光谱灯带获取生长所需光照。

光调控技术同样打破了时间的桎梏。陕西杨凌智慧农业示范园内，LED光幕让奶油生菜的收获周期从传统种植的55天缩短至42天；传统玉米育种一年最多两代，在这里，利用LED光控技术实现了一年五代的“育种加速度”，大幅压缩研发周期。

凯盛浩丰温室“双光源补光系统”

把控“质量”。一分光照，一分产量。光照的精准调控，直接推动农作物产量与品质的双重飞跃。

青岛凯盛浩丰智慧玻璃温室装配了超白高透无影散射玻璃和“双光源补光系统”，能根据番茄不同生长阶段的光谱需求精准供光，这里的樱桃番茄产量是传统大棚的6-8倍。

除了提升产量，光谱调控更能实现品质的精准优化。植物工厂中，每一株蔬菜的光照强度、营养供给都被量化管控，确保其色泽、大小、口感高度统一，成为可全程追溯的“标准化产品”。

杨凌智慧农业示范园用蓝光为主的光谱配方，让生菜维生素C含量提升20%；烟台莱州的佛照科技通过定制化光照方案，使东星斑的红鱼比例提升超85%，品质显著升级。

青岛胶州上合美谷植物工厂内，动态调光系统为果蔬生长提供最佳光环境

驱动“智能”。当与物联网、大数据、人工智能深度融合，“一束光”便从简单的照明工具，升级为撬动现代农业智能化的“支点”。

上合美谷植物工厂内的动态调光系统，能根据作物生长周期与实时环境数据，对每种植物所处的“小环境”进行单独调控，自动跟踪植物生长，动态调节LED补光参数，确保作物始终处于最佳光环境。

通过传感器持续采集环境数据，光照与温度、湿度、水肥等环境参数实现联动智能调控，不仅大幅提升了作物产量与品质，更实现了水、肥、电等资源的集约化利用，驱动农业生产真正走向精细化、智能化。

可期的“光之未来”

在农业领域，人工光照技术展现出替代阳光的潜力，依托领先的LED制造技术，我国已成为植物照明LED灯的最大出口国，然而其大规模应用仍需突破多重考验。

技术创新，直击能耗痛点。

成本问题始终是首要挑战。对普通农户而言，每亩地2000元至5万元的补光设备投入，往往令人望而却步。而在各地布局的植物工厂中，每生产1公斤生菜约需10度电。有植物工厂负责人透露，照明能耗占总成本的比例高达60%。

节能技术创新成为降低成本的关键。中国农业科学院科研团队通过深入研究，提出植物“光配方”概念，已构建起覆盖75种作物的1200多种“光配方”。通过精准光谱调控，每千克蔬菜的耗电量从10度以上降至7.2度。科研人员表示，未来的目标是将耗电量降至4度，让植物工厂的蔬菜种植成本与普通大棚蔬菜相近，但品质更好。

杨凌智慧农业示范园植物工厂里，蔬菜在LED灯光下悄然生长 图源：陕西农村报

多元发展，提升产业价值。

目前，人工光照技术主要应用于生长周期短的叶菜类作物，但产业更大的价值潜力，正藏在高附加值作物的拓展中。

在广西的火龙果种植基地，精准光周期调控让火龙果每年新增了3个月的挂果期，产量大幅提升；四川的草莓智慧工厂则通过“光配方”技术结合垂直立体栽培，年产量达到传统种植的30倍。

这项技术正加速向中药材、花卉等高价值作物延伸，并在家庭园艺、科研教育乃至太空农业等领域展现出广阔前景。

山西农业大学教授（左）讲解LED补光灯在西红柿种植中的应用 图源：农民日报

科研深耕，拓展认知边界。

虽然围绕人工光源在生物农业领域的应用研究已取得很多重要成果，但仍有许多未知等待探索。

科学家们正在深入研究不同光线特性对动植物的影响机制，这些基础研究的突破将为更精准的“光配方”提供理论支撑。同时，跨学科合作在这一领域显得尤为重要，只有将植物学、光学工程与信息技术深度融合，才能推动技术持续迭代，解锁更多应用可能。

当红、白、蓝、紫等多彩人造光源，为动植物编织出超越日光的“光之食谱”，这束“智慧之光”正照亮现代农业发展的新路径，让人类在有限的土地上创造出无限的可能。

来源｜青岛宣传  文字：周亚娆