我國(guó)設(shè)施園藝發(fā)展迅速，2015年年底已達(dá)400余萬(wàn)hm2，每年需要幾千億株高品質(zhì)植物苗的來(lái)支撐蔬菜、瓜果、花卉生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。園藝作物育苗是進(jìn)行高效設(shè)施園藝生產(chǎn)的基礎(chǔ)。溫室或育苗工廠條件下通過(guò)不同方式培育植物苗，培養(yǎng)工藝有所差異，育苗各個(gè)環(huán)節(jié)及其裝備需求均需研究與標(biāo)準(zhǔn)化。
蔬菜種子處理、蔬菜育苗基質(zhì)、蔬菜穴盤苗水肥一體化精量管理、蔬菜嫁接育苗、蔬菜育苗新型裝備與器具都是需要研究和產(chǎn)品化領(lǐng)域。育苗是設(shè)施園藝生產(chǎn)的關(guān)鍵，也是第一步，出于植物苗生長(zhǎng)的不可逆轉(zhuǎn)屬性，育苗的質(zhì)量高低直接關(guān)系到設(shè)施園藝生產(chǎn)的效益。目前，全國(guó)年育苗量超過(guò)1000萬(wàn)株的蔬菜集約化育苗企業(yè)(基地、中心)已達(dá)300余個(gè)。
植物組織培養(yǎng)(Plant Tissue Culture)是指在無(wú)菌條件下，將外植體（植物器官、組織、花藥、花粉、體細(xì)胞等)接種到人工配制的培養(yǎng)基上培育成植株的技術(shù)，是一項(xiàng)可以通過(guò)規(guī)模化生產(chǎn)，在短時(shí)間內(nèi)獲得大量同源母本基因幼苗的生物技術(shù)，又稱植物克隆育苗技術(shù)。植物組織培養(yǎng)育苗具有繁育速度快，不受外界氣候、地域和時(shí)間等條件的約束，已成為植物遺傳育種、種質(zhì)資源保護(hù)和脫毒快繁的重要手段。植物組培育苗具有其他育苗方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，但是傳統(tǒng)組培環(huán)境下組培苗生長(zhǎng)緩慢、污染嚴(yán)重、存活率低、致使成品苗成本過(guò)高，不利于組培苗的大規(guī)模商品化生產(chǎn)。
傳統(tǒng)組培人工光源多為熒光燈，存在一些不足。其一，光譜范圍廣、生物光效低。熒光燈中的綠光、紅外和遠(yuǎn)紅外光的光譜比例較大，植物不能利用，造成電能的浪費(fèi)和電能利用率的降低：其二，發(fā)熱量大，有相當(dāng)多的能量以熱效應(yīng)的方式傳遞到環(huán)境中，使環(huán)境溫度升高，增加培養(yǎng)室空調(diào)制冷的耗電量；其三，由于光源發(fā)光面的溫度較高，難以近距離照射植物，降低了植物組織培養(yǎng)的空間利用率，而且燈具散熱引起結(jié)露，還會(huì)對(duì)組培苗生長(zhǎng)造成不良影響。通常，在組培植株增殖與生根階段生活在小型組培容器內(nèi)，光需透過(guò)封口膜或容器壁才能照射到組培植株，此過(guò)程降低了植株接受到的光強(qiáng)，在一定程度上改變了光質(zhì)，影響了植株的生長(zhǎng)發(fā)育。
熒光燈的上述缺點(diǎn)造成了組培苗繁育產(chǎn)業(yè)能耗較高的現(xiàn)狀，一般條件下常規(guī)植物組培的能耗成本要占其運(yùn)行費(fèi)用的40%-50%，能耗已成為植物組培的突出問(wèn)題。因此減少能耗，降低運(yùn)行成本已經(jīng)成為植物組培領(lǐng)域研究的重要方向。
在植物組織培養(yǎng)中，光合光量子通量密度(Photosynthetic Photon Flux Den-sy，PPFD)、光照周期和光譜分布對(duì)植物的光合作用和形態(tài)建成起重要作用。因此，在植物組織培養(yǎng)中采用LED提供照明，調(diào)控光質(zhì)和PPFD，不僅能夠調(diào)控組培植株的生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成、縮短培養(yǎng)周期、提高組培苗質(zhì)量，而且能夠大大減少能耗，降低成本。在組培苗光環(huán)境調(diào)控方面，植物種類包括甘薯(楊雅婷等，2010)、馬鈴薯(Miyashita等，1997；Croxdale等，1997)、彩色馬蹄蓮(Jao等，2005)、棉花(Li等，2010)、白鶴芋(Nhut等，2009)、菊花(Kim等，2004)等。
