設施農(nóng)業(yè)半導體照明的定義
傳統(tǒng)照明是視覺應用，照明是指通過人工光或自然光組成的照明系統(tǒng)(照明裝置)將具有特定光度、色度要求的光，按科學設計的分布特性，傳遞到目標客體，供人類感知，獲取信息。日本照明學會出版的照明手冊(第二版)認為，廣義上講，照明(lighting， illumination)應該包括對生命體、生物有作用的視覺與光信息、紫外線、可見光及紅外線等各部分。它總結了照明的定義，即是以人的生活、活動為目的對光的利用。比如，用光照亮可視物體及其周圍環(huán)境;使用光作用于人的情感和烘托氣氛；通過信號、標識、展板及電器標識等傳達信息，突出顯示光源自身；不僅使用可見光，也可使用紫外線、紅外線。
照明的理論基礎是照明工程學，運用到實踐為照明技術。農(nóng)業(yè)照明是包含視覺和非視覺功能的照明應用方式，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)照明是指按照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各領域的生產(chǎn)目標要求，利用光電光源人為創(chuàng)造適宜光環(huán)境或彌補自然光照的不足，調(diào)控農(nóng)業(yè)生物的生長發(fā)育和繁殖的一種農(nóng)藝措施。
發(fā)光二極管(LED)是包含了P-N結的半導體裝置，在用電流激發(fā)時，組件將發(fā)出非相干的光輻射。半導體照明是指采用LED作為光源的照明方式。固態(tài)照明采用固體發(fā)光材料，如發(fā)光二極管(LED)、場致發(fā)光(EL)、有機發(fā)光(OLED)等作為光源的照明方式。LED半導體照明是固態(tài)照明的一種。LED的出現(xiàn)推動農(nóng)業(yè)照明進入了新的發(fā)展階段，稱之為農(nóng)業(yè)半導體照明，屬于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)照明的范疇的新型照明方式。農(nóng)業(yè)半導體照明(SLA)屬于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)照明的范疇，是指采用半導體電光源及其智能化管控裝備，按照農(nóng)業(yè)生物的光環(huán)境需求規(guī)律和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各領域的生產(chǎn)目標要求，利用人工光創(chuàng)造適宜光環(huán)境或彌補自然光照的不足，調(diào)控農(nóng)業(yè)生物的生長發(fā)育和繁殖，以實現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全”生產(chǎn)目標的一種農(nóng)業(yè)工程措施。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)照明暨農(nóng)業(yè)半導體照明的特征:①農(nóng)業(yè)半導體照明的電光源是第四代半導體固態(tài)光源發(fā)光二極管等現(xiàn)代電光源；②電光源光譜可精準調(diào)控，光強、光質(zhì)和光周期可進行實時的管控；③能夠滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個領域光環(huán)境調(diào)控的需求，實現(xiàn)高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)的目標；④農(nóng)業(yè)半導體照明既包含視覺照明范疇，也包含了非視覺范疇。其中，植物和食用菌照明屬于前者，畜禽養(yǎng)殖照明屬于視覺范疇;⑤農(nóng)業(yè)半導體照明可徹底突破自然光照明的晝夜和年際光周期規(guī)律，按照需求完全控制光照條件。
設施園藝半導體照明是設施園藝工程學科的新興研究分支，是農(nóng)業(yè)半導體照明的最重要組成部分，是半導體照明非視覺應用的重要領域，我國設施園藝需要大力研發(fā)半導體照明技術裝備，加快應用進程與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
農(nóng)業(yè)半導體照明屬于物理農(nóng)業(yè)工程學科的范疇?，F(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)與物理學科交融的新興學科，是一種新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，是利用具有生物效應電、磁、光、聲、熱、核等物理因子控制動植物的生長發(fā)育及其生活環(huán)境，促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步擺脫對化肥、農(nóng)藥及抗生素的依賴以及自然環(huán)境的束縛，最終獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、無毒農(nóng)產(chǎn)品的環(huán)境調(diào)控型農(nóng)業(yè)。它屬于高投入、高產(chǎn)出的設備型、設施型、工藝型的農(nóng)業(yè)，要求技術、設備與動植物高度相關。與白熾燈熒光燈、高氣壓放電燈相比，LED被譽為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)照明的理想光源，拓展了農(nóng)業(yè)照明的內(nèi)涵和外延，將促成了農(nóng)業(yè)照明的快速發(fā)展與技術革新，推進農(nóng)業(yè)照明智能化、智慧型發(fā)展階段。
