[0001] 本发明属于农林业种植领域，尤其涉及一种激光调控植物生长趋势的方法。

[0002] 近年来，近负荷地区的传统光伏电站建设面临着建设用地不足的情况。这为光伏产业和农业种植的跨界融合提供了机会。光伏发电与高效农业相结合，实现光伏与农业跨界融合，光伏农业应运而生。

[0003] 作为一种新型跨界经营模式，光伏农业采用不同透光性的光伏电板或错位铺设、扩大光伏板安装部署间隙等方式，满足不同植物光合作用对阳光的需求，以实现“棚顶发电、棚下种植”双收益。通过土地流转等方式，规模化集聚土地资源，在不改变土地性质和使用属性的情况下，光伏电站与农业实现设施共享、成本共摊、增产增效的多赢局面，既可以解决光伏发电用地不足难题，也可以破解农业占地问题，使得光伏发电在我国人口密集地区规模化发展成为可能。

[0004] 然而，在光伏农业存在显而易见的优势的同时，问题也很明显，最核心的问题就是光伏板的遮光问题，现有光伏板普遍遮光30～90％，导致棚内或板下光照不足，影响了植物的生长。而目前针对该问题，仍普遍停留在以补光的形式使得植物获得充足的光照以保持其生长。如我司在先研究的一种激光光伏种植方法CN116369083A，但是随着研究的深入，我司发现在光伏下种植实际有一个非常显著的特征，即光伏下种植本质上对于植物而言是一种减光的棚内或板下种植，而其具有的两个显著特征即：1、环境光照弱；2、棚内或板下环境稳定。而对此，早先认为影响了植物生长的主要因素是光照，但我司研发人员认为，实际光照不足是一方面，更重要的是光环境和其他小气候条件因素的协同配合，影响了植物内反应过程和效率。因而，在深入研究过程中，本发明更倾向于协调小气候环境各个因素的协同作用，并利用我司优势即激光种植的高能特点，实现低能耗激光协同配合棚内或板下微环境实现对植物生长的调控，从而保持光伏下种植高效培育植物。

[0005] 并且在此基础上，通过更加细致的研究，本发明还将技术延伸至更加广泛的应用领域，使其不仅能够有效应用于光伏下种植，而是能够用于近乎所有半开放式、封闭式甚至于光照不足的全开放式的种植环境。

[0065] 以下结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0066] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

[0067] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0068] 如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。

[0069] 如无特殊说明，本发明所用激光光源中，所述红色激光中心波长为650nm，蓝色激光中心波长为445nm，绿色激光中心波长为550nm。

[0070] 实施例1

[0071] 一种激光调控植物生长趋势的方法，本例所用的培育对象为豆芽(耐受温度10～32℃，适宜温度为21～27℃，耐受湿度RH＝60～95％，适宜湿度RH＝88～92％，光补偿点L‑PPFD约为220lux，采收期为6～7d)，培育为棚内培育(光伏板下，密封棚)，所述方法包括：

[0072] 1)将激光光源按照一定的阵列分布形成均匀的激光光场，使得植物种植区照射光强保持平均，使得种植区内补光激光光强最小值和最大值的差值绝对值≤光强最小值的2％；

[0073] 2)根据种植地的小气候环境的影响因素对激光光场的光质、光强进行调整；

[0074] 所述小气候环境的影响因素包括环境温度、相对湿度和环境光强；

[0075] 当前环境温度Tam＝17℃，当前相对湿度RHam＝76％，环境光强约为6720lux；

[0076] 经判断：

[0077] 上述环境温度条件满足Tmin＜Tam＜Tsui‑min，因此环境温度为次要影响因素；

[0078] 上述相对湿度条件满足RHmin＜RHam＜RHsui‑min，因此相对湿度为次要影响因素；

[0079] 上述环境光强满足Lam≥L‑PPFD，因此环境光强为非影响因素；

[0080] 基于上述判断结果，形成以下范围区间：

[0081] 环境温度形成第二范围区间：红色激光和蓝色激光的光强比为(1.0～3.0)：1且总2
光强为0.5～3.5μmol/(m·s)的第二范围区间；

[0082] 相对湿度形成第二范围区间：红色激光和蓝色激光的光强比为(2.0～5.0)：1且总2
光强为0.5～3.0μmol/(m·s)的第二范围区间；

[0083] 环境光强不形成第二范围区间；

[0084] 基于上述判定结果，以及区间选用准则，本发明分别选用红色激光和蓝色激光的2
光强比为1.0：1且总光强为2.5μmol/(m·s)的红蓝激光混合光进行补光处理作为实验组
2
G1‑1，选用红色激光和蓝色激光的光强比为2.5：1且总光强为2.5μmol/(m·s)的红蓝激光混合光进行补光处理作为实验组G1‑2，以适宜条件下(环境温度25℃、相对湿度RH＝90％，环境光强约为6700lux)生长的实验组作为空白对照CK，以不进行补光的实验组作为对照组
2
CG1‑1，以红蓝光强比为1：1.0且总光强为2.5μmol/(m·s)的红蓝LED补光灯进行补光处理
2
作为对照组CG1‑2，以红蓝光强比为1：1.0且总光强为280μmol/(m·s)的红蓝LED补光灯进行补光处理作为对照组CG1‑3；

[0085] 经7d培育采收后对采收的豆芽进行理化性质表征。结合试验过程各项数据记录汇总率如下表所示。

[0086]   CK G1‑1 G1‑2 CG1‑1 CG1‑2 CG1‑3豆芽均长(mm) 59 57 59 49 50 55
水含量(g/100g) 91.8 90.6 92.0 89.6 89.5 90.2
蛋白质含量(g/100g) 3.1 3.3 3.1 2.8 2.9 2.9
碳水化合物含量(g/100g) 2.7 2.9 2.6 2.2 2.1 2.3
不溶性膳食纤维含量(g/100g) 0.9 1.0 1.0 3.7 3.6 2.8
FFA总含量(g/100g干物质) 13.1 11.3 14.8 8.6 8.5 9.7

[0087] 注：表中g/100g表示含水含量，g/100g干物质表示干物质含量。

[0088] 其中，CK组绿豆芽采摘后的实体照片如图1所示，G1‑1和G1‑2实验组采摘后的实体照片如图2所示(图中左2颗为G1‑1实验组实体、右3颗为G1‑2实验组实体)，CG1‑1实验组采摘后的实体照片如图3所示，CG1‑2实验组采摘后的实体照片如图4所示。

[0089] 从上述表征结果以及实体照片图1～4来看，可以明显看出，在温湿不足以满足豆芽最佳生长条件的情况下，实际上豆芽的发育受到了非常明显的影响。首先即如CG1‑1、CG1‑2实验组以及图3～4所示，豆芽均长明显缩短，且发生了十分明显的根部蜷曲，而养分上来看，豆芽产生了相对严重的失水，导致其水含量有明显的下降，且营养物质和合成和保留也明显受阻，且为了适应低温环境，植物为了增强细胞壁的稳定性和抗寒性，会增加不溶性纤维素的合成，且低温低湿条件下虽然植物体内的代谢活动会减缓，但纤维素合成酶的活性可能仍然保持较高水平，导致纤维素合成速率相对增加，从而可以明显看出其不溶性膳食纤维含量有着明显的上升。而实际上对于植物整体营养含量而言，鲜重蛋白质含量、碳水化合物含量均产生了下降，同时由于不溶性膳食纤维含量的增大，本质上蛋白质和碳水化合物的干重含量的下降幅度要更大于上表所示的结果，对于豆芽的营养价值而言产生了巨大的影响。另一方面，对于食用型作物而言还有一个非常重要的FFA干物质总含量也产生了非常显著的下降，下降至甚至于高达35％以上，可见不适宜的生长环境对于豆芽的营养物质合成过程造成了破坏性的影响，且也可以明显比看出，在弱普质光的补光作用下(CG1‑2实验组)，实际生长情况仍未得到改善，也说明了低强度的普质光对于调节植物生长过程几乎没有作用。而对于G1‑1、G1‑2以及CG1‑3三组实验组而言，相较于CG1‑1实验组可以看出均产生了明显的增益效果。其中CG1‑1实验组虽然水含量有所下降，但实际蛋白质含量和碳水化合物含量有所上升，虽然不溶性膳食纤维含量也有少量上升，但整体品质均非常接近于CK对照组，尤其G1‑2实验组，虽然蛋白质含量和碳水化合物含量相较于G1‑1实验组有所下降，但FFA总含量的实际鲜重含量却远高于CG1‑1实验组，甚至于要高于G1‑1实验组，可见不同的补光光质对于不利环境中植物生长过程的调节影响存在显著的区别。而CG1‑3实验组采用了高达G1‑1和G1‑2强度十倍以上的LED光进行补光处理，且采用与G1‑1实验组相同的光质，但所产生的效果却也天差地别，CG1‑3实验组中采用补光的形式为豆芽的生长只是简单地提供了更多的能量，但这些能量为了使得植物能够适应不利环境，用于合成有效营养物质以及呼吸作用仍较为有限，且本身LED红光具有诱导愈伤组织发育的效果，导致了其为了抵抗不利环境合成了更多的不溶性膳食纤维，这也导致了其虽然能够一定程度上增强植物对于不利环境形成自体抗性，但无法得到优秀的培育结果。

[0090] 此外，在此基础上，本发明研发过程中还对所用红蓝激光波长进行验证试验，因为光波长与其穿透性和能量密度具有紧密的关联性，因而就现阶段研究结果来看，并非622～760nm波长的红光均能够产生明显的效果，而采用645～665nm波长的红光激光时效果较为显著，同样蓝光激光也并非400～500nm波长的蓝光激光均能够产生相应效果，而是择优选用435～455nm波长的蓝光激光，与645～665nm波长的红光激光协同配合效果较优。

[0091] 实施例2

[0092] 进一步在实施例1的基础上，控制光伏棚内构建形成不同的小气候环境，以验证不同补光条件对于在不同小气候环境中对于植物所能够产生的生长调节作用。

[0093] 为节省篇幅以及更加直接地形成对比效果，本例以及后续的实施例、对比例均仅以实体均长(单位mm)、鲜重水含量(g/100g)和干重相对营养价值度(评分制)来评判培育效果，其中干重相对营养价值度通过以下形式计算，其总分记为90分，其中蛋白质、碳水化合物、FFA的干物质含量各计30分，以CK实验组(实施例1中CK实验组，下同)作为对照，若干物质含量小于或等于CK组相应干物质含量，则得分＝(实际干物质含量均值/CK组相应干物质含量)×30，若物质含量大于CK组相应干物质含量则记30分并标记*号，即如实施例1中G1‑1实验组，其中蛋白质得分和碳水化合物得分均为30，而FFA得分为29.7，且由于蛋白质和碳水化合物含量均大于CK组相应干物质含量，则干重相对营养价值度评分为89.7**。

[0094] 小气候环境A：

[0095] 所述小气候环境的影响因素包括环境温度、相对湿度和环境光强；

[0096] 当前环境温度Tam＝19℃，当前相对湿度RHam＝55％，环境光强约为6720lux；

[0097] 经判断：

[0098] 上述环境温度条件满足Tam＜Tmin，因此环境温度为主要影响因素；

[0099] 上述相对湿度条件满足RHmin＜RHam＜RHsui‑min，因此相对湿度为次要影响因素；

[0100] 上述环境光强满足Lam≥L‑PPFD，因此环境光强为非影响因素；

[0101] 基于上述判断结果，形成以下范围区间：

[0102] 环境温度形成第一范围区间：红色激光和蓝色激光的光强比为(2.0～10.0)：1且2
总光强为0.1～1.5μmol/(m·s)的第一范围区间；

[0103] 相对湿度形成第二范围区间：红色激光和蓝色激光的光强比为(2.0～5.0)：1且总2
光强为0.5～3.0μmol/(m·s)的第二范围区间；

[0104] 环境光强不形成第二范围区间；

[0105] 基于上述判定结果，以及区间选用准则，最优的有效区间为：

[0106] 红色激光和蓝色激光的光强比为(2.0～5.0)：1且总光强为0.5～1.5μmol/(m2·s)，即上述第一范围区间和第二范围区间的重叠区间。

[0107] 因而本例设置单因素变量实验系列，其中G2‑1系列实验组中，以红色激光和蓝色2
激光的光强比作为变量，并控制总光强始终保持1.0μmol/(m·s)，进行与实施例1相同的
7d培育后结果如下表所示。

[0108] RB比(红蓝激光光强比) 1:1 2:1 3:1 4:1 5:1 7:1 10:1 12:1实体均长(mm) 52 57 56 57 55 56 53 49
鲜重水含量(g/100g) 87.3 89.1 90.1 89.6 89.3 88.9 89.0 88.2
干重相对营养价值度 82.1 87.6* 87.9* 88.3* 89.0** 86.3* 83.7 71.1*

[0109] 从上表结果来看，当RB比为(2.0～5.0)：1时，激光补光效果要明显优于其他RB比值的情况，而其中RB比为1：1时，其均长和鲜重水含量明显下降，接近于最低值，尤其是鲜重水含量，这也说明了高蓝光比例的激光补光将会引发植物的内反应导致植物对于水分的消耗增大或保留能力减弱，从而导致水含量下降较为显著，而随着红光激光的相对比例增大，实体均长和鲜重水含量均基本呈现出先上升后下降的趋势，其中实体均长的该趋势较为显著，而鲜重水含量变化相对较小，可见红光对于极端低温下的低湿环境植物保水具有较好的作用。但表中数据相对特殊的，便是RB比为12：1的情况下，干重相对营养价值度为71.1*，表明其中有一种营养物质成分甚至要高于CK组，而实际从原始数据可以得知，RB值为12：1的实验组中FFA干物质含量达到了13.2g/100g干物质，而实际RB值为10：1的实验组中FFA干物质含量也达到了13.0g/100g干物质，因而实际可见，以相对较高强度的红光激光对于植物累积FFA具有相对明显的作用。

[0110] 进一步设置G2‑2系列实验组，以总光强作为变量，并控制RB值均为2.0：1，进行与实施例1相同的7d培育后结果如下表所示。

[0111] 总光强(μmol·m‑2·s‑1) 0.1 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5实体均长(mm) 56 58 57 57 55 53 46 39
鲜重水含量(g/100g) 87.6 88.6 89.1 89.1 89.0 89.3 90.9 92.2
干重相对营养价值度 83.1* 86.9* 87.6* 88.1* 85.2* 81.3* 73.2 57.7

[0112] 从上表结果来看，在总光强较低的情况下，可以看出均表现出较好的协调生长的效果，而随着总光强逐渐上升后，鲜重含水量先呈现缓慢增加后在高强红光情况下出现爆发性增长的情况，干重相对营养价值度评分则也相应出现快速下降，可以看出以适当的光强比和适当的光质比能够起到良好的生长调控作用，尤其结合G2‑1和G2‑2系列实验组，可以看出如本发明区间选用准则，以红色激光和蓝色激光的光强比为(2.0～5.0)：1且总光强2
为0.5～1.5μmol/(m·s)作为激光补光参数区间，均能够实现良好的补光调控生长效果，但本例的小气候环境A处于极端低温环境，已经低于了豆芽的最低耐受生长温度，因而若采
2
用过强的激光，如上述采用3.5μmol/(m·s)的总光强补光，其鲜重水含量要远高于其他组别，而实体均长和干重相对营养价值度则要远低于其他组别，虽然高光强有利与向植物提供更多的能量/热量，但由于激光的特点，实际其高相干性和穿透性，也容易对本身脆弱的植物造成严重且不可逆的损伤，在高光强激光作用下实际植物的内反应活性增大，水分吸收和运输系统也相应增强，但自身极端低温的条件下又抑制了物质合成过程，且影响了植物细胞的内外渗透压，从而表现出了水分急剧提升且营养物质含量急剧减少的现象出现。
因而可见，对于植物的激光补光‑环境协同而言，补光激光更加重要的是“适度”而非强度越高越好。

[0113] 小气候环境B：

[0114] 所述小气候环境的影响因素包括环境温度、相对湿度和环境光强；

[0115] 当前环境温度Tam＝18℃，当前相对湿度RHam＝55％，环境光强约为6720lux；

[0116] 经判断：

[0117] 上述环境温度条件满足Tmin＜Tam＜Tsui‑min，因此环境温度为次要影响因素；

[0118] 上述相对湿度条件满足RHam＜RHmin，因此相对湿度为主要影响因素；

[0119] 上述环境光强满足Lam≥L‑PPFD，因此环境光强为非影响因素；

[0120] 基于上述判断结果，形成以下范围区间：

[0121] 环境温度形成第二范围区间：红色激光和蓝色激光的光强比为(1.0～3.0)：1且总2
光强为0.5～3.5μmol/(m·s)的第二范围区间；

[0122] 相对湿度形成第一范围区间：红色激光和蓝色激光的光强比为(3.0～10.0)：1且2
总光强为0.1～1.0μmol/(m·s)的第一范围区间；

[0123] 环境光强不形成第二范围区间；

[0124] 基于上述判定结果，以及区间选用准则，最优的有效区间为：

[0125] 红色激光和蓝色激光的光强比为3.0：1且总光强为0.5～1.0μmol/(m2·s)，即上述第一范围区间和第二范围区间的重叠区间。

[0126] 本例设置单因素变量实验系列，G2‑3系列实验组中，以红色激光和蓝色激光的光2
强比作为变量，并控制总光强始终保持0.75μmol/(m·s)，进行与实施例1相同的7d培育后结果如下表所示。

[0127] RB比(红蓝激光光强比) 1.5:1 2.0:1 2.5:1 3.0:1 3.5:1 4.0:1实体均长(mm) 51 52 56 58 57 57
鲜重水含量(g/100g) 86.1 86.3 86.8 87.6 86.1 85.9
干重相对营养价值度 73.2 75.7 81.2 85.9* 83.1 82.7*

[0128] 从上表结果来看，结合G2‑1和G2‑2系列实验组结果来看，可以看出显然第一范围区间的参数影响显著要大于第二范围区间，如RB比为(1.5～2.5)：1的豆芽品质要远劣于(3.0～4.0)：1红蓝激光光强比的实验组，也如前述的，在极端低湿干燥且相对低温的情况下，需要极高的红光光强比例，从而改善植物对于水的利用率以及保持率，改善豆芽的鲜重水含量，同时改善对水分的利用率和保持率，也直接影响了植物在极端小气候环境下的营养物质合成和保留。

[0129] 而进一步以总光强作为变量作为G2‑4实验组，并控制RB值均为3.0：1，进行与实施例1相同的7d培育后结果如下表所示。

[0130] ‑2 ‑1总光强(μmol·m ·s ) 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50
实体均长(mm) 57 58 58 57 55 50
鲜重水含量(g/100g) 87.0 87.2 87.6 87.1 86.2 82.1
干重相对营养价值度 82.6* 86.1* 85.9* 85.5* 83.6 76.7

[0131] 从上表结果来看，也印证了上述G2‑2系列实验组的结论，对于极端环境而言，光强对于植物的影响是更加直接显著的，因为在过度极端条件下，植物自身非常脆弱，过强的光强又由于激光自身的特点，将会导致激光补光对植物产生有益作用效果的同时将会带来一定的伤害。如极端低湿干燥的情况下，过大的光强将会导致植物脱水发烂，不同于极端低温情况，因为本身极端的低温和低湿对于植物的影响也不尽相同，因而所需的激光补光处理条件也需要针对植物的内反应特点进行适当调整。

[0132] 实施例3

[0133] 进一步在实施例1的基础上，控制光伏棚内构建形成不同的小气候环境，以验证不同补光条件对于在不同小气候环境中对于植物所能够产生的生长调节作用。

[0134] 小气候环境A：

[0135] 所述小气候环境的影响因素包括环境温度、相对湿度和环境光强；

[0136] 当前环境温度Tam＝30℃，当前相对湿度RHam＝93％，环境光强约为6720lux；

[0137] 经判断：

[0138] 上述环境温度条件满足Tsui‑max＜Tam＜Tmax，因此环境温度为次要影响因素；

[0139] 上述相对湿度条件满足RHsui‑max＜RHam＜RHmax，因此相对湿度为次要影响因素；

[0140] 上述环境光强满足Lam≥L‑PPFD，因此环境光强为非影响因素；

[0141] 基于上述判断结果，形成以下范围区间：

[0142] 环境温度形成第二范围区间：红色激光和蓝色激光的光强比为1：(1.0～3.0)且总2
光强为0.5～2.0μmol/(m·s)的第二范围区间；

[0143] 相对湿度形成第二范围区间：红色激光和蓝色激光的光强比为1：(1.0～3.0)且总2
光强为2.0～5.0μmol/(m·s)的第二范围区间；

[0144] 环境光强不形成第二范围区间；

[0145] 基于上述判定结果，以及区间选用准则，最优的有效区间为：

[0146] 红色激光和蓝色激光的光强比为1：(1.0～3.0)且总光强为2.0μmol/(m2·s)，即上述区间的重叠范围。

[0147] 设置单因素变量实验系列，G3‑1系列实验组中，当以红色激光和蓝色激光的光强2
比作为变量时并控制总光强始终保持2.0μmol/(m·s)，当以总光强作为变量时控制RB值始终保持1：2.0，进行与实施例1相同的7d培育后结果如下表所示。

[0148]RB比(红蓝激光光强比) 1:1.25 1:1.5 1:2.0 1:2.25 1:2.5
实体均长(mm) 53 57 58 58 57
鲜重水含量(g/100g) 90.6 90.8 91.0 91.1 90.6
干重相对营养价值度 83.7 85.6 86.9* 85.8 85.3
‑2 ‑1
总光强(μmol·m ·s ) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
实体均长(mm) 52 53 58 56 53
鲜重水含量(g/100g) 90.1 90.6 91.0 90.2 87.3
干重相对营养价值度 83.1 85.6 86.9* 83.9 81.2

[0149] 从上表结果来看，在相对高温高湿条件下，激光补光的普遍效果要相对弱于相对低温低湿的补光效果，这或许研究所限尚未获取到最佳的补光条件，也可能是由于在高温高湿的情况下，实际由于水分损失加剧、蒸腾和呼吸作用等效应增强，植物的养分累积以及水分保持等均受到更加直接的影响。而对于鲜重水含量而言，RB比的影响相较于总光强相对较小，因为在RB比变化幅度不大的情况下，植物改变光合‑呼吸比以及内反应的过程中，对于水分的吸收、利用和损耗仍在一个相对平衡的状态下，而总光强过大导致作用进一步增强，将会使得光合‑呼吸作用比产生放大，并且一定程度上改变植物细胞的渗透压，使得尤其过高光强条件下反而即便在高湿环境中也会产生鲜重水含量显著下降的情况发生，而对于养分的合成以及保留而言，也同样是总光强的影响要显著大于RB比，这也是由于水损耗导致营养物质受阻产生的。

[0150] 小气候环境B：

[0151] 所述小气候环境的影响因素包括环境温度、相对湿度和环境光强；

[0152] 当前环境温度Tam＝35℃，当前相对湿度RHam＝93％，环境光强约为6720lux；

[0153] 经判断：

[0154] 上述环境温度条件满足Tmax＜Tam，因此环境温度为主要影响因素；

[0155] 上述相对湿度条件满足RHsui‑max＜RHam＜RHmax，因此相对湿度为次要影响因素；

[0156] 上述环境光强满足Lam≥L‑PPFD，因此环境光强为非影响因素；

[0157] 基于上述判断结果，形成以下范围区间：

[0158] 环境温度形成第一范围区间：红色激光和蓝色激光的光强比为1：(3.0～5.0)且总2
光强为0.1～0.5μmol/(m·s)的第一范围区间；

[0159] 相对湿度形成第二范围区间：红色激光和蓝色激光的光强比为1：(1.0～3.0)且总2
光强为2.0～5.0μmol/(m·s)的第二范围区间；

[0160] 环境光强不形成第二范围区间；

[0161] 基于上述判定结果，以及区间选用准则，最优的有效区间为：

[0162] 红色激光和蓝色激光的光强比为1：3.0且总光强为0.5μmol/(m2·s)，即上述第一范围区间最接近第二范围区间的端值。

[0163] 设置单因素变量实验系列，G3‑2系列实验组中，当以红色激光和蓝色激光的光强2
比作为变量时并控制总光强始终保持0.5μmol/(m·s)，当以总光强作为变量时控制RB值始终保持1：3.0，进行与实施例1相同的7d培育后结果如下表所示。

[0164] RB比(红蓝激光光强比) 1:2.0 1:2.5 1:3.0 1:3.5 1:4.0实体均长(mm) 56 57 59 58 57
鲜重水含量(g/100g) 87.6 88.3 89.1 88.7 87.9
干重相对营养价值度 83.5 83.9* 85.9* 84.1 83.2
‑2 ‑1
总光强(μmol·m ·s ) 0.1 0.3 0.5 1.0 2.0
实体均长(mm) 55 58 59 56 43
鲜重水含量(g/100g) 83.3 85.6 89.1 86.1 81.0
干重相对营养价值度 79.5 82.1 85.9* 81.6 77.7

[0165] 从上表结果来看，在极端高温和相对高湿的环境中，G3‑1系列实验组存在的现象进一步得到放大，总光强对于植物的影响也要更加显著于RB比对于植物的影响，当总光强过低或过高时，均会导致干重相对营养价值度产生显著的下降，这也是主要由于过低光强的作用效果对于相对高湿的情况难以产生作用，尤其本例中也是采用第一范围区间端值光强进行调整，较之第二范围区间较远，而高光强的情况下，产生的效果最弱，因为本身高温情况下植物失水严重、内反应活跃程度高但不平衡，再配合采用高光强的情况，虽然能够满足对于相对高湿的小气候环境下对于植物的调节需求，但远高于极端高温条件下植物所需的调整需求，导致了内反应平衡被严重破坏且产生了非常严重的失水。

[0166] 而在上述实验组的基础上，控制RB值保持1：3.0，而进一步以0.5μmol/(m2·s)的2
红蓝混合激光配合采用1.5μmol/(m·s)的绿光激光，以相同的条件进行豆芽的培育，培育结果显示豆芽实体长度均值达到58mm，鲜重水含量达到89.3g/100g，干重相对营养价值度甚至高达86.2*，这说明绿光激光对于植物而言并不会产生如红蓝光般过度光对植物产生不利影响，反而在第一范围区间和第二范围区间之间存在较大的光强差时，能够以绿光激光进行相对温和且副作用较小的光强补充，从而进一步优化激光补光效果。

[0167] 同样的，在上述实验组的基础上，以0.5μmol/(m2·s)的红蓝混合激光(RB比为1：2
4)配合0.08μmol/(m·s)的绿色激光，按照以相同的条件进行豆芽的培育，培育结果显示豆芽实体长度均值达到57mm，鲜重水含量达到88.6g/100g，干重相对营养价值度甚至高达
84.3，就该效果来看，可以看出绿光激光在红蓝光比例(RB比)失衡的情况下，还具有一定的调节回衡的作用，但实际的作用效果是要远弱于红蓝激光的直接作用的，且结合前述的绿光激光补光配合来看，绿光激光的补光具有修复RB比的作用但又由于其弱效果和弱副作用，其实际使用时还可以避免RB比失衡，绿光激光与红色激光按照光强比1：0.80的比例进行换算、绿光激光与蓝光激光按照光强比1：1.18的比例进行换算后，实际本例将RB比从1：4修复至1：3，而并不会破坏前述的RB比1：3的平衡。

[0168] 在上述的试验中，研发人员还进一步对绿光激光的有效波长范围进行了验证，结果表明了并非492～577nm波长范围的绿光激光均能够产生相应的修复失衡的作用，而是在采用535～565nm波长的绿光激光时效果较优，因为波长过小的绿光激光穿透性弱，修复失衡能力较弱，反而容易导致产生副作用，而波长过长的绿光激光虽然具有较强的穿透性，且能量较低不至于产生负面作用，但也正因为能量密度过低导致其修复失衡的效果也相对有限。

[0169] 小气候环境C：

[0170] 所述小气候环境的影响因素包括环境温度、相对湿度和环境光强；

[0171] 当前环境温度Tam＝30℃，当前相对湿度RHam＝96％，环境光强约为6720lux；

[0172] 经判断：

[0173] 上述环境温度条件满足Tsui‑max＜Tam＜Tmax，因此环境温度为次要影响因素；

[0174] 上述相对湿度条件满足RHmax＜RHam，因此相对湿度为主要影响因素；

[0175] 上述环境光强满足Lam≥L‑PPFD，因此环境光强为非影响因素；

[0176] 基于上述判断结果，形成以下范围区间：

[0177] 环境温度形成第二范围区间：红色激光和蓝色激光的光强比为1：(1.0～3.0)且总2
光强为0.5～2.0μmol/(m·s)的第二范围区间；

[0178] 相对湿度形成第一范围区间：红色激光和蓝色激光的光强比为1：(2.5～5.0)且总2
光强为0.2～1.5μmol/(m·s)的第一范围区间；

[0179] 环境光强不形成第二范围区间；

[0180] 基于上述判定结果，以及区间选用准则，最优的有效区间为：

[0181] 红色激光和蓝色激光的光强比为1：(2.5～3.0)且总光强为0.5～1.5μmol/(m2·s)，即上述区间的重叠范围。

[0182] 设置单因素变量实验系列，G3‑3系列实验组中，当以红色激光和蓝色激光的光强2
比作为变量时并控制总光强始终保持1.0μmol/(m·s)，当以总光强作为变量时控制RB值始终保持1：2.5，进行与实施例1相同的7d培育后结果如下表所示。

[0183]RB比(红蓝激光光强比) 1:2.0 1:2.5 1:3.0 1:3.5 1:4.0
实体均长(mm) 58 59 58 59 58
鲜重水含量(g/100g) 91.9 91.1 90.9 90.7 90.8
干重相对营养价值度 83.9 88.6** 87.9** 85.2 84.7*
‑2 ‑1
总光强(μmol·m ·s ) 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0
实体均长(mm) 59 58 59 57 58
鲜重水含量(g/100g) 90.5 90.8 91.1 91.0 90.1
干重相对营养价值度 87.2* 88.1** 88.6** 88.2** 85.7

[0184] 从上表结果来看，极端高湿的情况相较之下对于豆芽的影响比极端高温也略小，这或许也与豆芽本身作为一种喜湿且耐高湿程度极高的植物有关，但就上述的表征数据来看，也可以看出第一范围区间对于植物的影响权重还是要更高于第二范围区间，这也验证了区间选取准则的有效性以及本发明针对不同温湿情况所设定光质和光强范围的有效性。

[0185] 实施例4

[0186] 基于上述研究结果，我司还在吉林省、浙江省、海南省、江西省等多省多地进行多作物的试验。多作物试验中以生长优劣趋势改善(Gt值，满分100)以及干重相对营养价值度(Dv)两方面评判，干重相对营养价值度的评判标准等同于前述的标准，而生长优劣趋势改善的评判标准则是根据作物收获与否，来根据产量或结果数择一评判。并且均采用人工大棚的形式构建小气候环境，大棚均为开放式大棚。

[0187] 其中Gt值计算同样以正常培育发育的同种植株作为对照组，以相同小气候条件但不进行激光补光处理作为对比组，Gt值＝(实验组的产量或结果数/对照组的产量或结果数)*100。为节省篇幅，仅以部分典型作物实验结果展示，同时为方便数据观测以及展现：

[0188] 当Dv值小于80时以×表示，当Dv值达到80以上时以符号 表示，当Dv值达到85以上时以符号○表示，当DV值达到88以上时以◎表示；

[0189] 当Gt值小于85时以×表示，当Gt值达到90以上时以符号 表示，当Gt值达到95以上时以符号○表示，当Gt值达到98以上时以◎表示。

[0190] 实验结果如下表所示。

[0191]

[0192]

[0193] 表中：棉花的Dv值评判标准不为蛋白质、碳水化合物和FFA的干物质含量，而是采用纤维长度、纤维细度和纤维强度替代，计算方式类似。

[0194] 从上述实验结果来看，可以明显看出，本发明技术方案能够适用于绝大多数的植物，且均能够产生相对显著的生长调控效果。