一般来说，限制农作物光能利用率的因素主要有漏光、反射和透射损失、群体结构和叶片组织本身的丧失等，作物遗传性状的局限性，生长期短，生长期内受外界环境条件的限制而造成的损失。用太阳辐射监测仪检测农作物生长过程中的太阳辐射，可以及时发现太阳辐射的不足，并及时采取有效措施进行调节，从而有效提高光能利用率。

光合有效辐射传感器或光电传感器可以帮助农民估计作物生长速度和产量。通过采集作物生长过程中的光合有效辐射数据，结合作物生长模型，可以预测作物产量，及时调整管理措施，达到较高的产量和品质。

什么是光合有效辐射？

植物的光合作用离不开光辐射，在农业生产过程中，光照条件直接影响作物的产量和品质。比如近日热议的新疆长绒棉，因为新疆日照充足，最长可达16小时以上，棉花可以吸收到充足的阳光进行充分的光合作用，所以新疆的长绒棉柔软度、光泽度、亲肤度、透气性、弹力等指标均远超普通棉，常年供不应求。

植物生长期间，照射光源的光谱组成、光辐射照度、光照期与黑暗期的配合等都会对植物的生理特性产生显著的影响。传统农业只能被动地适应太阳光的照射及其日变化和季节变化，营造植物生长适宜的光辐射环境。而现代智慧农业，可以应用科学技术，实现光辐射环境的有效调控。

要实现光辐射环境的调控就必须准确测量照明光源光合有效辐射，即被植物用于光合作用的光辐射能。光合有效辐射(Photo-synthetically Active Radi-ation,PAR)是指波长范围为400~700 nm能为植被进行光合作用的那部分太阳辐射。

光合有效辐射是形成生物量的基本能源，控制着陆地生物有效光合作用的速度，直接影响到植物的生长、发育、产量和质量，同时，光合有效辐射也是重要的气候资源，影响着地表与大气环境物质、能量交换，测定估算光合有效辐射有助于估算植物的光合作用、探索绿色植被的起源、生物利用太阳能的机理等有重大的意义，也直接关系到农业产量的形成并是进一步提高农业产量的依据。光合有效辐射传感器便是测定光合有效辐射的仪器。

光合有效辐射传感器采用高精度的光电感应元件，宽光谱吸收，400-700nm 范围内吸收量高，稳定性好；当有光照时，产生一个与入射辐射强度成正比的电压信号，并且其灵敏度与入射光的直射角度的余弦成正比。

光合有效辐射传感器的应用

一、应用于植物光合作用研究、植被指数研究等

光合有效辐射对植物的光合作用、生长发育、形态建成和植物代谢等都有调控作用，照射在植物上的不同波段的光对植物的生理影响不同，因而不同波段的光参与光合作用的权重不同，并且随植物的品种及生长的阶段而变化。光合有效辐射传感器测量的光合有效辐射数据对植物生长、植物光合作用的研究、植被指数的研究具有重要意义。

二、应用在温室大棚

测量大棚内光合有效辐射量可以掌握大棚的内光照强度，对大棚内的光照环境进行评估从而为大棚适宜种植的农作物品种选型提供依据，还可以根据光合有效辐射量来控制大棚自动卷帘装置等。

三、应用在设施农业

光合有效辐射传感器可以应用在设施农业中，尤其是加装了植物补光灯的植物工厂中。对光合有效辐射的测量，可以对整个温室中光照环境进行监控和调节，同时也能积累植物在生长周期中的光照数据。设施农业中的人工补光必须遵循植物的光生理特性，才能达到较佳的补光效果，因此需要准确测量补光光源的光谱组成和照射强度；另一方面对植物的光生理特性的研究也需要准确测定入射光。

物联网数字化农业是大趋势

物联网智慧农业解决方案是将物联网技术广泛应用于农业领域，在农产品生产的不同阶段都可以使用物联网，提高其工作效率和精细化管理。我们印象中的农场，往往都是用铁栅栏和木栅栏围起来的，靠人工管理。

近年来，随着大数据、物联网、人工智能等高科技技术的出现，数字农场的概念应运而生，数字农场建设可以促进传统农业向高效生态农业转变。反过来说，绿色现代农业的转型也实现了农场的数字化、可视化、智能化管理。数字化农场建成后，可实现“育苗、耕种、管理、收割、深加工”过程的自动化，不仅利节约农业成本、科学种植还有利于提高农作物产量和品质，增加经济效益，并有利于大面积规模生产和种植技术更好的推进。

农业物联网是实现农作物与环境、土壤、肥力间物物相连的桥梁，通过多维信息、多层次处理，实现对农作物的最优生长环境调理和施肥管理。

在种植准备阶段，可以在温室内布置多个传感器，实时分析土壤信息，以选择合适的农作物。在养育阶段，可以利用物联网的技术手段，采集温湿度信息进行高效管理，从而应对环境变化，保证植物幼苗在最佳的环境中生长。比如说通过温湿度传感器、光合有效辐射传感器来判断棚内环境参数变化，如果温度下降了，我们可以选择升温操作。

在农作物生长方面，可以利用物联网对农作物生长的环境信息、营养信息和农作物病虫害进行实时监测，利用相关传感器准确、实时地获取土壤水分、环境温湿度和光照条件，并利用实时数据监测和专家经验确定作物生长需要的营养，配合控制系统调整农作物的生长环境，改善农作物的营养状况，及时发现农作物病虫害的爆发期，对农作物进行养护。

光合有效辐射传感器测量的光合有效辐射数据对研究植物生长、植物光合作用和植被指数具有重要意义。日本EKO 光电传感器 - MS-402/MS-402F，一级太阳辐射计，反应时间(95% < 8s)。它内置了电子无源温度补偿，线性化了探测器的温度系数，使其在所有温度条件下都能准确测量。韩国SOHA 抗高湿二氧化碳CO2传感器模块 - SH-NDC，双光波非色散红外原理 (NDIR)，检测量程：0 ~ 3000ppm / 5000ppm / 10000ppm适用于农业物联网、温室大棚。

文章来源： 工采网 ，物联有深度，爱生活的鬼