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生菜和番茄需要同一种LED光谱吗

同时种这两类作物的人常问：一盏灯的光谱是不是只能折中。真正先决定结果的通常不是光谱，而是每种作物需要多少光；在此之后，才是哪些波段会改变你要卖的那部分品质。

示意图：狭长室内种植间分为两个种植区，左侧浅白色苗盘中的生菜苗位于条形LED灯下，右侧带支架的番茄植株与青果位于矩形LED面板灯下。
图1 同一间种植室里的两种布光：低矮密集的生菜冠层靠近条形灯，高大的番茄冠层上方是安装更高的面板灯。示意图：XineLam。

先说结论

生菜和番茄并不共用一套理想光谱，但两者之间更大的差别在光量。康奈尔大学可控环境农业的资料把水培生菜定在 15 至 17 mol/m²/日，并指出超过这一区间容易引发叶尖焦枯——一种与钙素相关的生理失调；番茄则给出 20 至 30 以上 mol/m²/日，用于追求最高产量。[1]

也就是说，两者的日光积分大约相差 1.5 到 2 倍。番茄种在生菜的光强下，任何光谱选择都补不回来；生菜被照过头，任何红蓝比例也保护不了它。光谱当然重要，但它作用在一个已经确定的光量决策之上。

两种作物各自的诉求

下表把文献中的日光积分目标换算成 16 小时光周期下的平均 PPFD，便于直接与灯具参数对照。计算中未扣除灯具到冠层之间的光损失。

表1 生菜与番茄在决定选型的关键维度上的对照。DLI 目标来自康奈尔大学可控环境农业资料；PPFD 按 16 小时光周期换算（PPFD = DLI × 1,000,000 ÷（3,600 × 小时数））。
维度水培生菜温室番茄
日光积分目标15 至 17 mol/m²/日；超过后叶尖焦枯风险上升20 至 30 以上 mol/m²/日，用于追求最高产量
16 小时光周期下的平均 PPFD约 260 至 295 µmol/m²/s约 350 至 520 µmol/m²/s
冠层形态低矮密集，整株作为叶菜采收，只有一个受光面高大、需吊蔓，多层结果，下部果穗离灯很远
光谱改变什么叶片品质指标与氮代谢会随添加波段变化覆盖完整 PAR 区间的光谱相对高压钠灯提高了产量与果实代谢物
主要风险相对叶面积而言光照过量，引发叶尖焦枯下部冠层受光不足，以及每摩尔光所付的电费
灯具应有特性10% 至 20% 步进调光，安装高度低冠层处高输出、宽配光，或用层间补光打透下部果穗

为什么红蓝比不是一项规格

一个比例只描述两个数，把其余信息都藏了起来。两款灯都可以标成“红蓝”，但峰值波长、带宽、峰与峰之间还剩多少能量，可能完全不同，而这些差别会在植株上体现出来。

Li 等人在循环水培系统中比较了四种光谱：75% 红光加 25% 蓝光，以及三种维持 60/20 红蓝基础、分别再添加 20% 绿光、紫光或远红光的处理。研究比较了品质指标与氮代谢，包括同化相关基因的表达，添加的波段改变了结果。[2] 能拿去用的结论很窄但很实在：只看红蓝比无法预测叶片品质；在红蓝峰之外补一小段光，也不等于没有影响。

对生菜而言，这意味着更该做小试而不是抄参数表。两个红蓝比相同的方案，在硝酸盐含量、色泽与鲜重上的表现可能不同，差异方向还取决于品种和栽培光强。

番茄的数据说明了什么

番茄是另一类问题：采收器官是果实，冠层又深。Dannehl 等人把发光覆盖 400 至 700 nm 大部分区间的LED灯具与高压钠灯做了对比。LED 处理下植株更高，果实产量约提高 14%，番茄红素提高 18%，叶黄素提高 142%；蒸腾速率约低 40%，光能利用效率约高 19%，β-胡萝卜素则没有差异。[3]

也要看清这项研究没有主张什么：它没有指认某个胜出的红蓝比，也没有说窄带红蓝配方一定失败。测到的优势来自比高压钠灯更完整地覆盖 PAR 区间，且在装机功率相当的前提下。对选型者来说，这更像是在提醒：该问的是 400 至 700 nm 里到底填了多少、填得多有效率，而不是追一个比例数字。

实拍：黑色PAR38规格LED植物灯泡，深散热筋与标准螺纹灯头，背景为浅色纯色。
图2 用于补充照明或小面积种植的反射罩式LED灯：灯体本身就是散热器，决定有多少光真正落到冠层的是配光角度，而不是包装上的比例。摄影：XineLam。

两种作物同处一室时怎么落地

  1. 先按作物定光量目标。生菜取 15 至 17 mol/m²/日，番茄取 20 至 30 以上，再按你的光周期换算成 PPFD，然后才去比较灯具。16 小时、300 µmol/m²/s 对应 17.3 mol；500 µmol/m²/s 对应 28.8 mol。
  2. 在冠层测，不要在灯下测。安装高度与配光角决定标称输出有多少落在叶片上。多数情况下，宽配光加较低安装高度，比窄配光抬高来凑覆盖更有效。
  3. 把生菜当天花板，而不是地板。按番茄配足装机，再对生菜调光或抬高；反过来布置，番茄会长期缺光。
  4. 索要光谱功率分布。密歇根州立大学推广部指出，植物照明标准的建立是为了让产品能被一致地描述和比较。[4] 写明测量条件的光谱曲线可以复核，一个比例不行。
  5. 把光周期与光谱分开考虑。延长小时数确实能提高 DLI，但对生菜而言，文献给出的约束是每日总量，15 至 17 mol 已经是常规区间的上端。
小规模生产里，一盏可调光的宽光谱灯具可以同时服务两类作物。它做不到的是在同一个调光档位上，既给出番茄级别的光，又给出生菜级别的光。所以更实际的做法是设两个预设，再配合高度差，而不是找一个折中档位。

常见问题

同一盏LED灯能同时供生菜和番茄使用吗

通常可以，前提是该灯具可调光，并且能在番茄冠层达到较高目标而不至于把生菜照过头。番茄为追求最高产量通常需要 20 至 30 以上 mol/m²/日，水培生菜一般在 15 至 17 mol/m²/日。按番茄配置的灯具可以通过调光或抬高来适应生菜，反过来按生菜配置的灯具则会让番茄长期缺光。

对生菜来说，蓝光比例越高越好吗

现有研究并不支持存在一个最优蓝光百分比。2021 年一项研究中，生菜在 75% 红光加 25% 蓝光下与另外三种保持红蓝比例、分别添加绿光、紫光或远红光的处理进行比较，添加波段改变了品质指标与氮代谢结果。实际响应还取决于品种、光强与本底光谱，本地小试比照搬一个比例更可靠。

对番茄而言，宽光谱比红蓝配比更重要吗

番茄文献中记录的增益来自覆盖更完整，而不是某个特定比例。2021 年一项研究把发光覆盖 400 至 700 nm 大部分区间的LED灯具与高压钠灯对比，报告果实产量约提高 14%、番茄红素提高 18%、光能利用效率更高，同时植株更高、蒸腾更低。

买灯之前怎么核对两家的光谱说法

要求提供光谱功率分布与测试条件，而不是只看宣传比例。密歇根州立大学推广部指出，植物照明标准的建立正是为了让产品能被一致地描述与比较；写明光子通量、光谱与测量距离的报告，比没有方法的百分比拆分更有用。

关于发布者

XineLam 是一家LED照明制造商，拥有 17 年 LED 照明行业经验，以及 300+ 项专利（中国及海外）。公司为温室、室内农场与科研场景设计并生产园艺灯具、驱动电源与散热组件。本文为技术科普，具体的光谱与光强决策应结合实际种植间冠层实测数据确认。

参考资料

  1. 康奈尔大学可控环境农业（Cornell University, Controlled Environment Agriculture）。Greenhouse Lighting 技术资料（PDF）。生菜与番茄的日光积分目标、灯具寿命比较。https://cea.cals.cornell.edu/files/2019/07/Greenhouse-Lighting.pdf
  2. Li J., Wu T., Huang K., Liu Y., Liu M., Wang J.（2021）。Effect of LED Spectrum on the Quality and Nitrogen Metabolism of Lettuce Under Recycled Hydroponics。Frontiers in Plant Science 12:678197。https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2021.678197/full
  3. Dannehl D., Schwend T., Veit D., Schmidt U.（2021）。Increase of Yield, Lycopene, and Lutein Content in Tomatoes Grown Under Continuous PAR Spectrum LED Lighting。Frontiers in Plant Science 12:611236。https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7952642/
  4. Runkle E.（2017）。Developing new plant lighting standards。密歇根州立大学推广部（Michigan State University Extension）。https://www.canr.msu.edu/resources/developing-new-plant-lighting-standards