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1、LED作為植物光合作用補充照明的研究 傳統人工光源產生太多熱量，如采用LED補充照明和水培系統，空氣能夠被循環使用，過多的熱量和水份可以被移除，電能能夠被地轉變為有效光合輻射，終轉化為植物物質。研究表明：采用LED照明，生菜的生長速率、光合速率都提高20%以上，將LED用于植物工廠是可行的。
研究發現，與熒光燈相比，混合波長的LED光源能夠促進菠菜、蘿卜和生菜的生長發育，提高形態指標；能夠使甜菜生物積累量較大，毛根中甜菜素積累，并在毛根中產生較高的糖分和淀粉積累。
與金屬鹵化燈相比，生長在符合波長LED下的胡椒、紫蘇植株，其莖、葉的解剖學形態發生的變化，并且隨著光密度提高，植株的光合速率提高。復合波長的LED可引起萬壽菊和鼠尾草兩種植物的氣孔數目增多。
2、LED作為植物光周期、光形態建成的誘導照明
特定波長的LED可影響植物的開花時間、品質和花期持續時間。某些波長的LED能夠提高植物的花芽數和開花數；某些波長的LED能夠降低成花反應，調控了花梗長度和花期，有利于切花生產和上市。由此可見通過LED調控可以調控植物的開花和隨后的生長。
3、 LED應用于航天生態生保系統的研究
建立受控生態生保系統(Controlled Ecological Life Support System,CELSS)是解決長期載人航天生命保障問題的根本途徑，高等植物的栽培是CELSS的重要元件，其關鍵之一光照。
基于空間環境的特殊要求，空間高等植物栽培中使用的光源必須具有發光效率高、輸出的光波適合于植物光合作用和形態建成、體積小、重量輕、壽命長、高安全性記錄和無環境污染等特點。與冷白熒光燈、高壓鈉燈和金屬鹵素燈等其它光源相比較，LED更能有效地將光能轉化成光合有效輻射；此外,它具有壽命長、體積小、重量輕和呈固態等特點，因此，近年來在地面和空間植物栽培中倍受重視。研究表明LED照明系統能提供光譜能量分布均勻的照明，其電能轉換為植物所需光的效率超過金鹵燈的520倍。
