美国普渡大学的研究团队近期提出两项创新的LED照明策略，旨在提升室内垂直农业的生产效率并降低能源成本。该研究由园艺与景观建筑系的博士生Fatemeh Sheibani与教授Cary Mitchell共同完成，核心在于利用LED光源表面温度低、可近距离照射植物的特性。
研究团队重点验证了两种方法：一是将照明系统贴近植物冠层的“近冠层照明”，二是针对幼苗期的“聚焦照明”。通过缩短光源与植物之间的距离，有效减少了光线照射到墙壁或通道造成的浪费，使植物能更高效地吸收光能，从而显著提升生物量产出。
数据显示，在普渡大学的测试场景中，缩短LED与植物间的距离能最大化光能利用率。研究团队通过“每千瓦时电能产生的生物量克数”这一指标评估能效，结果表明距离越近，能源利用效率越高。此外，针对幼苗期植物间距大、全光照浪费严重的问题，聚焦照明系统能根据生长阶段动态调整光照范围，进一步节约能源。
该研究隶属于由密歇根大学牵头、普渡大学、亚利桑那大学及俄亥俄州立大学参与的“室内农业优化（OptimIA）”项目，并获得美国农业部特殊作物研究倡议的资金支持。这一成果为高密度垂直种植环境下的光配方优化提供了重要理论依据。
对于中国设施农业从业者而言，随着LED成本下降，如何通过精细化的光管理提升单产与能效，将是未来垂直农场盈利的关键突破口。