农业生产方式经历了从露地栽培向设施栽培模式和无土栽培的重大变革。，正向工厂化栽培模式发展。植物工厂化栽培模式是基于无土栽培最新发展，是现代农业发展的高级阶段。基于
LED照明的植物工厂化栽培模式能彻底摆脱自然条件的束缚，实现按计划的周期稳定生产，是现代农业模式的标志。
尽管目前农业生产还是以土壤栽培为主，但是LED照明的植物工厂技术革命改变农业生产的传统观念，提高抵御自然灾害的能力。目前在美国、日本、德国等农业发达国家，开发出各种各样的植物工厂，为未来农业生产开辟了新的道路。
光、温、水、气、肥是植物生长所需环境因子，光照条件的好坏直接影响作物的产量和品质。植物工厂的特征之一就是全人工光源并智能调控。近年来，随着大气污染日益加重，大气透明系数不断下降，致使达到地表的太阳辐射日趋减少，植物可接收的太阳光能越来越少，难以满足正常生长发育的需求。此外，全球天气变暖导致异常天气，植物遭遇连阴雨天雾气霾天的频度增加，农田作物稳定收成已变得不可靠。
由于温室大棚作物是反季节种植，且冬季光照时间短，塑料薄膜及保温措施致使大棚内光照严重不足。如遇阴、雨、雪、雾天气，温室、大棚内缺光现象更加严重，光照强度和光照时间明显不足，很容易造成幼苗徒长。有研究报道番茄徒长苗表现出早期落花严重及早衰的现象，与健壮苗相比，总产量下降1/3左右。而且喜强光照的果菜类作物长期生长在弱光逆境中，导致植株营养体生长不健壮、落花落果严重、果实发育缓慢、含糖量降低、产量下降、品质变劣，表现为弱光胁迫，作物不能进行正常的光合作用，病虫害增加，从而导致减产，甚至绝收。如何提高作物的光合作用效率，促进作物生长，减少作物种植过程中农药激素的大量使用，发展高效无污染的绿色农业、也为温室大棚种植提出了新的课题。应用于蔬菜设施栽培中的光环境调控技术是一项节能环保、经济有效且简便易行的物理新方法，具有突出优势。因此，采用LED光照植物化工厂高产栽培是农业发展的一个方向。
