第一，太阳光谱：

    太阳光谱是一个连续谱，其中蓝色和绿色光谱比红色光谱强，可见光谱范围在380~780nm左右。自然植物的生长与光谱的强度有关。比如赤道附近的大部分植物生长速度都很快，长度也比较大。但是太阳的照射强度不是越高越好，对动植物的生长有一定的选择性。影响植物生长的几个关键生长素对光的吸收光谱有明显的区别。所以植物补光灯的应用不是一件简单的事情，而是很有针对性的。这里有必要介绍两个主要光合作用植物生长元素的概念。

    第一，叶绿素。

    叶绿素(chlorophyll)是与光合作用(photosynthesis)相关的最重要的色素，它存在于所有能够产生光合作用的生物中，包括绿色植物，原核蓝绿藻(蓝菌)和真核藻类。叶绿素从光线中吸收能量，然后用能量将二氧化碳转化为碳水化合物。叶绿素a主要吸收红光，叶绿素b主要吸收蓝紫光，主要用于区分阴生植物和阳生植物。阴生植物的叶绿素b和叶绿素a的比例较小，所以阴生植物可以强烈利用蓝光，适合阴生长。叶绿素a为蓝绿色，叶绿素b为黄绿色。叶绿素a和叶绿素b的强吸收有两种，一种在630~680nm的红光区，另一种在400~460nm的蓝紫光区。

    二是类胡萝卜素。

    胡萝卜素(carotenoids)是一种重要的高等植物、真菌、藻类中的黄色、橙色或红色色色素中。到目前为止，已经发现了600多种天然胡萝卜素。胡萝卜素的吸收光覆盖范围为OD303~505纳米，提供食物颜色，影响人体对食物的摄入；在藻类、植物和微生物中，由于其颜色被叶绿素覆盖，无法呈现。在植物细胞中，产生的胡萝卜素不仅吸收和转移能量，帮助光合作用的进行，还具有保护细胞免受激态单电子键氧分子破坏的功能。

    对植物生长所需的光谱应为具有一定分布宽度的连续光谱，采用光谱非常窄(如图3(a)的红色和蓝色两种特定波长芯片制成的光源显然是不合适的，在实验中发现，植物会出现偏黄、叶茎非常轻、叶茎非常薄等现象。对植物生长所需的光谱应为具有一定分布宽度的连续光谱，采用光谱非常窄(如图3(a)的红色和蓝色两种特定波长芯片制成的光源显然是不合适的，在实验中发现，植物会出现偏黄、叶茎非常轻、叶茎非常薄等现象。

    植物补光灯中不同波长的光线对植物生长有不同的影响。

    可见光中的蓝紫光和青光对植物的生长和芽的形成有很大的影响，这种光可以使植物一直生长，形成矮粗的形状；同时，蓝紫光也是控制细胞分化最重要的光；蓝紫光也可以影响植物的向光性。紫外线抑制了植物体内某些生长激素的形成，从而抑制了茎的生长；紫外线也可以引起向光敏感，像可见光中的蓝色、紫色和青光一样，促进花青素的形成。可见光中的红光和不可见光中的红外线可以促进种子或孢子的萌发和茎的生长。植物补光灯中的红光也可以促进二氧化碳的分解和叶绿素的形成。

    光谱对植物光合作用的影响对植物影响很大的光主要有三种。紫外线、可见光和红外线。下面具体分析一下这三种光。

    第一波的辐射光：是含有大量能量的紫外线，但是有些紫外线被臭氧层吸收。因此，我们更关心的是与农膜密切相关的部分：紫外线-b(280-320nm)和紫外线-a(320-380nm)，这两个波段的紫外线都有不同的作用，例如：给植物的花着色。

    第二波段的辐射光：可见光(波长400-700nm)，相当于蓝光，绿光，黄光和红光，也叫PAR，也就是光合作用活跃区域。它是植物进行光合作用的最重要的可见光部分。在PAR光谱带中，蓝光和红光是最重要的部分，因为植物中的核黄素可以有效地吸收这部分的光，而绿光不易被吸收。

    第三波段的辐射光：即红外线，又可以分为近红外线和远红外线。近红外(波长780-3,000nm)的光线对植物基本没有用，只能产生热能。远红外波长3000-50,000nm，这部分辐射并非直接来自阳光。这是一种由热能分子引起的辐射，在夜间很容易散失。

    植物对红光谱最敏感，对绿光不敏感，对光谱最敏感的区域为400~700nm。这个区域的光谱通常被称为光合作用的有效能量区域。阳光的能量约有45%位于这个光谱。因此，如果用人工光源补充光量，光源的光谱分布也应该接近这个范围。我们知道，当光谱波长对光合作用的影响分布时，通过光谱辐射计可以获得准确的光合有效辐射(PAR)的准确指标。目前，植物补光源已经可以根据光合作用的有效光谱配置有效的植物光源。植物补光灯是根据植物生长规律需要太阳光的，植物补光灯是利用太阳光的原理为植物提供更好的生长发育环境的灯具。