本项目围绕我国农业现代化进程中所遇到的新问题展开研究，主要通过工业领域广泛使用的集约化生产、精确流程控制、最优化调节等生产方式来提高单产和产品品质，实现了农业生产的现代化、精准化、节能化和生产过程的最优化和智能化，有效增强农业综合生产能力、缓解能源短缺等问题。主要成果如下：

　　1.研发了光电子农业的新型科研技术，显著改善了植物培养的试验环境。

　　（1）研发了一种提高LED灯色纯度的新方法。

　　（2）研发了一款LED植物均光培养灯，波长范围280-730 nm，光质、光照强度和时间可调控，光照角度可选，光照分布均匀且无影。

　　（3）研发了一款植物激光培养灯，波长范围280-730 nm，光质、光照强度和时间可调控，应用扩束透镜以保证光照均匀性。

　　以上技术最大限度地保证光照均匀、光合光子通量密度精确、波长确定等条件，保证了植物培养的一致性，试验的准确性和可重复性。

　　2.明确了光的七个纬度对植物生长发育和代谢合成的影响规律，为其产业化应用提供科学依据。从理论角度揭示光的七个纬度（强度、波长、模式、均匀性、方向性、偏振性和相干性）对植物生长发育和代谢合成的影响及作用机制，首次将均匀性、方向性、偏振性和相干性纳入植物光环境的研究范围，为农业生产提供科学依据及新思路。

　　3.研发了光电子农业的新型应用技术，显著提升了植物产量和品质。

　　（1）研发了多款植物光谱培养灯，促使作物增产10%-25%以上，改善作物品质，有效物质提升20%-30%。

　　（2）发明了一种低成本、高光能及空间利用率的“流水线”式植物工厂，它能够根据不同植物的生长规律，更加精确、高效、批量和工业化地培养各种植物。

　　（3）开发了拥有自主知识产权的基于单片微控制器（MCU）及可编程控制器（PLC）的光照调控系统，并依赖人工神经网络、深度学习及卡尔曼滤波等算法形成自适应调节控制闭环，前端依赖无线传感器网络构建感知系统，以保障决策的实时性与准确性。

　　（4）构建了集光温调控、水肥控制、安全追溯监控、音乐播放为一体的新型温室示范基地，从光、温、水、肥四大重要因素保障植物生长所需最优条件。