流明每瓦与微摩尔每焦耳：植物生长灯到底该看哪个指标？

Q: 植物灯是不是流明每瓦越高越好？

不一定。流明是按人眼灵敏度加权的，人眼在 555 nm 附近最敏感，所以一款灯具完全可能在 lm/W 上得分很高，却在植物真正利用的红蓝波段输出很少。给植物灯排序应该用 400–700 nm 范围内的光合光子效能（µmol/J）。

Q: LED 植物灯的 µmol/J 达到多少算好？

DesignLights Consortium 的园艺照明技术要求 V4.0 把光合光子效能门槛提到最低 2.5 µmol/J，比 V3.0 的 2.30 µmol/J 提高约 8.7%。这可以当成商用级产品的地板线，而不是天花板。

Q: µmol/J 会把 700 nm 以上的远红光算进去吗？

不会。光合光子效能只统计 400–700 nm 的光子，这也是光合有效辐射（PAR）的定义区间。700 nm 以上的远红光可以影响株型与开花，但会单独标注，不计入 PPE。

Q: 能不能把流明直接换算成 µmol/s？

不能靠一个固定系数换算。流明与光子的对应关系取决于光谱功率分布，同样的光通量在不同光谱下对应的光子通量差别很大；只有已知光谱时，换算才站得住。

发布于 2026 年 10 月 26 日 · XineLam 技术笔记

同一个货架上，两款灯都可以说自己"高效"：一款标流明每瓦，另一款标微摩尔每焦耳。这两个数不是一回事，而且对种植者来说，只有一个真正描述了作物能用上多少光。本文说明两个指标各自在测什么、为什么流明不能给植物灯排序，以及看参数表时该核对哪几项。

室内多层种植架上安装白色条形 LED 植物灯，每层灯具正对下方托盘内的绿色叶菜幼苗 — 图 1　示意图：多层种植架上安装的条形 LED 灯具，每层光直接向下投射到冠层。

流明到底在测什么

流明是光度学单位。它把辐射功率按人眼的光谱光视效率函数加权，白天视觉的峰值大约在 555 nm，往两端迅速衰减。于是同样一瓦电功率，做成黄绿光时的流明数远高于做成深红或蓝光，尽管两者的光子数相差并不大。

这种加权对办公室、仓库和路灯完全正确，因为目标就是人眼。但对作物冠层就错了。叶绿素等光合色素在蓝光和红光区吸收强、对绿光反射多，所以一款在人眼看来又亮又"高效"的灯，可能对光合作用并不高效。这是"高流明"灯具在种植间里表现不佳最常见的原因。

为什么园艺照明用微摩尔每焦耳

光合作用是光子驱动的过程，所以园艺照明用光子单位。光合有效辐射（PAR）定义为 400–700 nm 波段，植物辐射量的标准量与单位由 ANSI/ASABE S640 规定。灯具参数表上真正重要的两个数值由此而来：

PPF（光合光子通量）：400–700 nm 范围内每秒发出的光子总数，单位 µmol/s。这是输出量。
PPE（光合光子效能）：PPF 除以输入电功率，单位 µmol/J。这是效率量，也是采购比价时该用的那个数。

密歇根州立大学推广部在植物照明指标指南中给出的判断与此一致：植物照明合适的指标是光合光子效能，因为它把灯具的 PAR 光子输出与它消耗的电量联系起来。每焦耳产出更多微摩尔的灯，把更大比例的电费变成了可用光子，这个优势会在一个栽培周期、乃至整台设备的寿命里不断累积。

两个指标在哪里分歧

下表把几个常见指标并排列出。它比较的是量纲与用途，而不是具体产品，因为关键在于：每个数字回答的是不同问题，任何一个都不能替代另一个。

表 1　园艺指标与光度指标的量纲、用途与局限对照。
指标	单位	测什么	适合用来做什么	局限
光通量	lm	按人眼灵敏度加权的辐射功率	通用照明、视觉亮度	忽略植物作用光谱，对黄绿光加权过高
光效	lm/W	每瓦输入的可见光输出	给人用的灯具比价	不能用来给植物灯排序
PPF	µmol/s	每秒发出的 PAR 光子总量（400–700 nm）	按面积配灯	不反映光分布与光谱质量
PPE	µmol/J	每焦耳消耗发出的 PAR 光子数	效率与运行成本比较	不含 700 nm 以上远红光，不考虑光衰
PPFD	µmol/m²/s	到达某表面的光子通量密度	设定与核查冠层目标	单点测量，随距离与布置变化
DLI	mol/m²/d	PPFD 在光照周期上的积分	按日做光量预算	依赖光周期，会掩盖峰值与空档

有两个数字值得记住。第一，PAR 的区间被限定在 400–700 nm，所以灯具的远红光输出要单独列出，也不会进入 PPE。第二，DesignLights Consortium 园艺照明技术要求 V4.0 把取得资格的最低光合光子效能提高到 2.5 µmol/J，比 V3.0 的 2.30 µmol/J 高约 8.7%。项目门槛不是物理定律，但它能说明商用级产品的水平大致落在哪里。

LED 植物灯条铝型材外壳特写，可见安装吊环、散热筋与灯珠上方的凹面透镜 — 图 2　摄影：XineLam —— G45 系列 LED 植物灯条的挤压铝外壳、安装吊环与凹面透镜。

看参数表时怎么不被误导

确定以 PPE 为准之后，剩下的工作是核对这个数是不是在与你现场相符的条件下测出来的。以下五项检查，基本覆盖了两款标称相近、实际表现差很多的常见情形：

是否给出了 µmol/s 的 PPF，而不是只有流明？完全没有光子输出数据的参数表，无法支撑园艺层面的比较。
效能数字是否挂在测试报告上？PPE 应能追溯到整灯的 LM-79 式测量，而不是灯珠的分档标称。灯珠级效能不含驱动损耗与光学损耗。
分母用的是哪个功率？在标称驱动电流下、墙插处测得的输入功率才是诚实的口径；把驱动损耗排除在外的"直流功率"会美化结果。
测的是不是你要用的那档光谱？多通道灯具全开时的效能可能与单通道运行不同，应按实际使用模式核对。
有没有提光衰？零小时的数字描述的是新灯。数千小时后的光通维持率，才决定这份效率优势能不能撑到第三年。

一个省事的办法：自己用 PPF 除以输入功率，先把这个商在候选产品之间比一遍，再去读任何宣传语。如果连 PPF 都不公布，那这款灯并不是按园艺逻辑在卖。

PPE 仍然不能告诉你的事

效能是必要条件，不是充分条件。有三件事在它之外。第一是分布：效能很好但中心过亮、边缘发散窄的灯，仍然会让台面边缘低于目标，所以冠层 PPFD 均匀度要单独测。第二是光谱对作物与阶段的适配性——高效能的光谱也可能不适合某个开花的光周期响应。第三是热设计与驱动设计，它决定标称输出在 30 ℃ 的密闭房间里能不能持续，而不只是在 25 ℃ 的测试台上。

因此选灯的顺序应该是：先用 PPE 筛，再用分布、光谱与热余量过滤。这个顺序既让电费这笔账保持诚实，也避免把效率当成布置方案的替代品。

给采购者的实务建议

新装项目，直接索取整灯测得的 PPF、PPE 与输入功率三个数，再把它们对应到冠层面积与目标 PPFD 上。改造项目，真正有意义的比较不是旧灯流明对新灯流明，而是在同样交付 PPFD 的前提下，新旧两代的微摩尔每焦耳差多少——这个差值最终会体现在电表上。若供应商拿不出光子层面的数据，应当把该产品视为"未按园艺用途定级"，而不是当成便宜可捡。

常见问题

植物灯是不是流明每瓦越高越好？

不一定。流明按人眼灵敏度加权，一款灯可以在 lm/W 上很好看，却在红蓝波段输出很少。应改用 µmol/J 比较。

LED 植物灯的 µmol/J 达到多少算好？

DLC 园艺照明技术要求 V4.0 把门槛定为最低 2.5 µmol/J，V3.0 为 2.30 µmol/J。可把它当作商用地板线，而非上限。

µmol/J 会把 700 nm 以上的远红光算进去吗？

不会。PPE 只统计 400–700 nm 的光子。远红光可影响株型与开花，但单独标注，不抬高 PPE。

能不能把流明直接换算成 µmol/s？

不能靠单一系数。流明与光子的对应关系取决于光谱功率分布，只有已知光谱时换算才成立。

参考来源

密歇根州立大学推广部，《Plant Lighting Efficiency and Efficacy: µmol·J–1》。canr.msu.edu
DesignLights Consortium，《Horticultural Technical Requirements V4.0》。designlights.org
Kusuma、Pattison、Bugbee，《From physics to fixtures to food: current and potential LED efficacy》，Horticulture Research（2020）。nature.com

关于发布方

XineLam 是一家拥有 17 年 LED 照明行业经验、300+ 项专利（中国及海外）的 LED 照明制造商。本文属于通用技术科普，说明的是计量口径，而不是某一款产品的性能。具体安装方案，请按自己现场的冠层布置与目标 PPFD 配灯。