Autor: Yamin Li și Houchheng Liu, etc, de la Colegiul de Horticultură, Universitatea de Agricultură din China de Sud

Sursa articol: Horticultura cu efect de seră

Tipurile de instalații de horticultură includ în principal sere din plastic, sere solare, sere cu mai multe spații și fabrici de plante.Deoarece clădirile blochează sursele de lumină naturală într-o anumită măsură, există lumină interioară insuficientă, ceea ce, la rândul său, reduce producția și calitatea culturilor.Prin urmare, lumina suplimentară joacă un rol indispensabil în culturile de înaltă calitate și cu randament ridicat ale instalației, dar a devenit și un factor major în creșterea consumului de energie și a costurilor de operare în instalație.

Pentru o lungă perioadă de timp, sursele de lumină artificială utilizate în domeniul horticulturii instalațiilor includ în principal lampă cu sodiu de înaltă presiune, lampă fluorescentă, lampă cu halogen metalic, lampă incandescentă etc. dezavantajele proeminente sunt producția ridicată de căldură, consumul ridicat de energie și costul de operare ridicat.Dezvoltarea noii generații de diode emițătoare de lumină (LED) face posibilă utilizarea sursei de lumină artificială cu energie redusă în domeniul horticulturii instalațiilor.LED-ul are avantajele unei eficiențe ridicate de conversie fotoelectrică, putere DC, volum mic, durată lungă de viață, consum redus de energie, lungime de undă fixă, radiație termică scăzută și protecție a mediului.În comparație cu lampa de sodiu de înaltă presiune și lampa fluorescentă utilizate în mod obișnuit în prezent, LED-ul nu poate doar să ajusteze cantitatea și calitatea luminii (proporția diferitelor benzi de lumină) în funcție de nevoile creșterii plantelor și poate iradia plantele la distanță apropiată datorită la lumina sa rece, Astfel, numărul de straturi de cultivare și rata de utilizare a spațiului pot fi îmbunătățite și pot fi realizate funcțiile de economisire a energiei, protecția mediului și utilizarea eficientă a spațiului, care nu pot fi înlocuite cu o sursă de lumină tradițională.

Pe baza acestor avantaje, LED-ul a fost utilizat cu succes în iluminatul horticol al instalațiilor, cercetarea de bază a mediului controlabil, cultura de țesut vegetal, răsadul fabricii de plante și ecosistemul aerospațial.În ultimii ani, performanța iluminatului cu LED-uri se îmbunătățește, prețul este în scădere și tot felul de produse cu lungimi de undă specifice sunt dezvoltate treptat, astfel încât aplicarea sa în domeniul agriculturii și biologiei va fi mai largă.

Acest articol rezumă starea de cercetare a LED-ului în domeniul horticulturii instalațiilor, se concentrează pe aplicarea luminii suplimentare LED în fundația de biologie luminoasă, lumini de creștere cu LED-uri asupra formării luminii plantelor, calitatea nutrițională și efectul întârzierii îmbătrânirii, construcției și aplicării. a formulei luminoase și analize și perspective ale problemelor și perspectivelor actuale ale tehnologiei de iluminare suplimentară LED.

Efectul luminii suplimentare LED asupra creșterii culturilor horticole

Efectele reglatoare ale luminii asupra creșterii și dezvoltării plantelor includ germinarea semințelor, alungirea tulpinii, dezvoltarea frunzelor și a rădăcinilor, fototropismul, sinteza și descompunerea clorofilei și inducerea florilor.Elementele de mediu de iluminat din instalație includ intensitatea luminii, ciclul luminii și distribuția spectrală.Elementele pot fi reglate prin supliment de lumină artificială fără limitarea condițiilor meteorologice.

În prezent, în plante există cel puțin trei tipuri de fotoreceptori: fitocrom (absorbând lumina roșie și lumina roșie îndepărtată), criptocromul (absorbând lumina albastră și aproape ultravioletă) și UV-A și UV-B.Utilizarea unei surse de lumină cu lungime de undă specifică pentru iradierea culturilor poate îmbunătăți eficiența fotosintetică a plantelor, poate accelera morfogeneza luminii și poate promova creșterea și dezvoltarea plantelor.Lumina roșie portocalie (610 ~ 720 nm) și lumina violetă albastră (400 ~ 510 nm) au fost utilizate în fotosinteza plantelor.Folosind tehnologia LED, lumina monocromatică (cum ar fi lumina roșie cu vârf de 660 nm, lumină albastră cu vârf de 450 nm etc.) poate fi radiată în conformitate cu cea mai puternică bandă de absorbție a clorofilei, iar lățimea domeniului spectral este de numai ± 20 nm.

În prezent se crede că lumina roșie-portocalie va accelera semnificativ dezvoltarea plantelor, va promova acumularea de substanță uscată, formarea de bulbi, tuberculi, bulbi de frunze și alte organe ale plantelor, va face ca plantele să înflorească și să dea roade mai devreme și să se joace. un rol principal în îmbunătățirea culorii plantelor;Lumina albastră și violetă poate controla fototropismul frunzelor plantelor, poate promova deschiderea stomatelor și mișcarea cloroplastelor, poate inhiba alungirea tulpinii, poate preveni alungirea plantelor, întârzia înflorirea plantelor și promovează creșterea organelor vegetative;combinația de LED-uri roșii și albastre poate compensa lumina insuficientă a unei singure culori a celor două și poate forma un vârf de absorbție spectrală care este practic în concordanță cu fotosinteza și morfologia culturii.Rata de utilizare a energiei luminoase poate ajunge la 80% până la 90%, iar efectul de economisire a energiei este semnificativ.

Echipat cu lumini suplimentare cu LED în horticultura unităților poate obține o creștere foarte semnificativă a producției.Studiile au arătat că numărul de fructe, producția totală și greutatea fiecărei roșii cherry sub lumina suplimentară de 300 μmol/(m²·s) benzi LED și tuburi LED pentru 12 ore (8:00-20:00) sunt semnificative. a crescut.Lumina suplimentară a benzii LED a crescut cu 42,67%, 66,89% și respectiv 16,97%, iar lumina suplimentară a tubului LED a crescut cu 48,91%, 94,86% și respectiv 30,86%.Lumina suplimentară cu LED a corpului de iluminat pentru creștere cu LED pe toată perioada de creștere [raportul luminii roșii și albastre este de 3:2, iar intensitatea luminii este de 300 μmol/(m²·s)] poate crește semnificativ calitatea și randamentul unui singur fruct. pe unitatea de suprafață de chiehwa și vinete.Chikuquan a crescut cu 5,3% și 15,6%, iar vinetele a crescut cu 7,6% și 7,8%.Prin calitatea luminii LED și prin intensitatea și durata acesteia pe întreaga perioadă de creștere, ciclul de creștere a plantelor poate fi scurtat, randamentul comercial, calitatea nutrițională și valoarea morfologică a produselor agricole pot fi îmbunătățite, iar eficiența ridicată, economisirea de energie și poate fi realizată producția inteligentă a culturilor horticole instalate.

Aplicarea luminii suplimentare LED în cultivarea răsadurilor de legume

Reglarea morfologiei plantelor și a creșterii și dezvoltării prin sursa de lumină LED este o tehnologie importantă în domeniul cultivării în seră.Plantele superioare pot simți și primi semnale luminoase prin sisteme fotoreceptoare, cum ar fi fitocrom, criptocrom și fotoreceptor, și pot efectua modificări morfologice prin mesageri intracelulari pentru a regla țesuturile și organele plantelor.Fotomorfogeneza înseamnă că plantele se bazează pe lumină pentru a controla diferențierea celulară, modificările structurale și funcționale, precum și formarea țesuturilor și organelor, inclusiv influența asupra germinării unor semințe, promovarea dominanței apicale, inhibarea creșterii mugurilor laterali, alungirea tulpinii. , și tropism.

Cultivarea răsadurilor de legume este o parte importantă a agriculturii de facilități.Vremea ploioasă continuă va provoca o lumină insuficientă în instalație, iar răsadurile sunt predispuse la alungire, ceea ce va afecta creșterea legumelor, diferențierea mugurilor florali și dezvoltarea fructelor și, în cele din urmă, va afecta randamentul și calitatea acestora.În producție, unii regulatori de creștere a plantelor, cum ar fi giberelina, auxina, paclobutrazolul și clormequatul, sunt utilizați pentru a regla creșterea răsadurilor.Cu toate acestea, utilizarea nerezonabilă a regulatorilor de creștere a plantelor poate polua cu ușurință mediul legumelor și instalațiilor, sănătatea umană fiind nefavorabilă.

Lumina suplimentară cu LED-uri are multe avantaje unice ale luminii suplimentare și este o modalitate fezabilă de a utiliza lumina suplimentară cu LED-uri pentru a crește răsadurile.În experimentul cu lumină suplimentară LED [25±5 μmol/(m²·s)] efectuat în condiții de lumină scăzută [0~35 μmol/(m²·s)], s-a constatat că lumina verde promovează alungirea și creșterea răsaduri de castraveți.Lumina roșie și lumina albastră inhibă creșterea răsadurilor.În comparație cu lumina naturală slabă, indicele de răsad puternic al răsadurilor suplimentate cu lumină roșie și albastră a crescut cu 151,26%, respectiv 237,98%.În comparație cu calitatea luminii monocromatice, indicele răsadurilor puternice care conține componente roșii și albastre sub tratamentul luminii de supliment de lumină compusă a crescut cu 304,46%.

Adăugarea de lumină roșie la răsadurile de castravete poate crește numărul de frunze adevărate, suprafața frunzelor, înălțimea plantei, diametrul tulpinii, calitatea uscată și proaspătă, indicele puternic al răsadurilor, vitalitatea rădăcinilor, activitatea SOD și conținutul de proteine ​​solubile al răsadurilor de castravete.Suplimentarea UV-B poate crește conținutul de clorofilă a, clorofilă b și carotenoide din frunzele răsadurilor de castravete.În comparație cu lumina naturală, completarea luminii LED roșii și albastre poate crește semnificativ suprafața frunzelor, calitatea materiei uscate și indicele puternic de răsad al răsadurilor de roșii.Suplimentarea luminii roșii cu LED-uri și a luminii verzi crește semnificativ înălțimea și grosimea tulpinii răsadurilor de roșii.Tratamentul cu supliment cu lumină verde cu LED poate crește semnificativ biomasa puieților de castraveți și roșii, iar greutatea proaspătă și uscată a răsadurilor crește odată cu creșterea intensității luminii suplimentului de lumină verde, în timp ce tulpina groasă și indicele puternic de răsad al roșii. toate răsadurile urmează lumina verde de supliment.Creșterea forței crește.Combinația de lumină roșie și albastră LED poate crește grosimea tulpinii, suprafața frunzelor, greutatea uscată a întregii plante, raportul rădăcină/rădăcină și indicele puternic al răsadului de vinete.În comparație cu lumina albă, lumina roșie LED poate crește biomasa răsadurilor de varză și poate promova creșterea alungirii și extinderea frunzelor răsadurilor de varză.Lumina albastră LED promovează creșterea groasă, acumularea de substanță uscată și indicele puternic de răsad al răsadurilor de varză și face ca puieții de varză să piticească.Rezultatele de mai sus arată că avantajele răsadurilor de legume cultivate cu tehnologia de reglare a luminii sunt foarte evidente.

Efectul luminii suplimentare LED asupra calității nutriționale a fructelor și legumelor

Proteinele, zahărul, acidul organic și vitamina conținute în fructe și legume sunt materialele nutritive care sunt benefice pentru sănătatea umană.Calitatea luminii poate afecta conținutul de VC din plante prin reglarea activității sintezei VC și a enzimei de descompunere și poate regla metabolismul proteinelor și acumularea de carbohidrați în plantele horticole.Lumina roșie promovează acumularea de carbohidrați, tratamentul cu lumină albastră este benefic pentru formarea proteinelor, în timp ce combinația de lumină roșie și albastră poate îmbunătăți calitatea nutrițională a plantelor semnificativ mai mare decât cea a luminii monocromatice.

Adăugarea luminii LED roșii sau albastre poate reduce conținutul de nitrați din salată verde, adăugarea luminii LED albastre sau verzi poate promova acumularea de zahăr solubil în salată verde, iar adăugarea luminii LED cu infraroșu este favorabilă acumulării de VC în salată.Rezultatele au arătat că suplimentul de lumină albastră ar putea îmbunătăți conținutul de VC și conținutul de proteine ​​solubile ale roșiilor;lumina roșie și lumina roșie albastră combinată ar putea promova conținutul de zahăr și acid al fructelor de roșii, iar raportul zahăr la acid a fost cel mai mare sub lumina combinată roșie albastră;lumina combinată roșu albastru ar putea îmbunătăți conținutul de VC al fructelor de castravete.

Fenolii, flavonoidele, antocianinele și alte substanțe din fructe și legume nu numai că au o influență importantă asupra culorii, aromei și valorii mărfii a fructelor și legumelor, dar au și activitate antioxidantă naturală și pot inhiba sau elimina eficient radicalii liberi din corpul uman.

Folosirea luminii LED albastre pentru a suplimenta lumina poate crește semnificativ conținutul de antociani al pielii vinete cu 73,6%, în timp ce utilizarea luminii roșii LED și o combinație de lumină roșie și albastră poate crește conținutul de flavonoide și fenoli totali.Lumina albastră poate promova acumularea de licopen, flavonoide și antociani în fructele de roșii.Combinația de lumină roșie și albastră favorizează într-o anumită măsură producția de antociani, dar inhibă sinteza flavonoidelor.În comparație cu tratamentul cu lumină albă, tratamentul cu lumină roșie poate crește semnificativ conținutul de antociani al lăstarilor de salată verde, dar tratamentul cu lumină albastră are cel mai scăzut conținut de antociani.Conținutul total de fenol al salatei verde, frunze violet și frunze roșii a fost mai mare sub tratament cu lumină albă, lumină combinată roșu-albastru și lumină albastră, dar a fost cel mai scăzut sub tratamentul cu lumină roșie.Suplimentarea luminii ultraviolete LED sau a luminii portocalii poate crește conținutul de compuși fenolici din frunzele de salată verde, în timp ce suplimentarea luminii verzi poate crește conținutul de antociani.Prin urmare, utilizarea luminii de creștere cu LED-uri este o modalitate eficientă de reglare a calității nutriționale a fructelor și legumelor în cultivarea horticolă.

Efectul luminii suplimentare LED asupra anti-îmbătrânire a plantelor

Degradarea clorofilei, pierderea rapidă a proteinelor și hidroliza ARN-ului în timpul senescenței plantelor se manifestă în principal ca senescență a frunzelor.Cloroplastele sunt foarte sensibile la schimbările din mediul extern de lumină, în special afectate de calitatea luminii.Lumina roșie, lumina albastră și lumina combinată roșu-albastru sunt favorabile morfogenezei cloroplastelor, lumina albastră favorizează acumularea de boabe de amidon în cloroplaste și lumina roșie și lumina roșie îndepărtată au un efect negativ asupra dezvoltării cloroplastelor.Combinația de lumină albastră și lumină roșie și albastră poate promova sinteza clorofilei în frunzele răsadului de castravete, iar combinația de lumină roșie și albastră poate întârzia, de asemenea, atenuarea conținutului de clorofilă a frunzelor în etapa ulterioară.Acest efect este mai evident cu scăderea raportului de lumină roșie și creșterea raportului de lumină albastră.Conținutul de clorofilă al frunzelor de răsaduri de castravete sub tratament combinat cu lumină LED roșu și albastru a fost semnificativ mai mare decât cel sub controlul luminii fluorescente și tratamente cu lumină roșie și albastră monocromatică.Lumina albastră LED poate crește semnificativ valoarea clorofilei a/b a răsadurilor de Wutacai și usturoi verde.

În timpul senescenței, există citokinine (CTK), auxină (IAA), modificări ale conținutului de acid abscisic (ABA) și o varietate de modificări ale activității enzimatice.Conținutul de hormoni vegetali este ușor afectat de mediul luminos.Calitățile luminii diferite au efecte de reglare diferite asupra hormonilor vegetali, iar etapele inițiale ale căii de transducție a semnalului luminos implică citokinine.

CTK promovează expansiunea celulelor frunzelor, îmbunătățește fotosinteza frunzelor, inhibă în același timp activitățile ribonucleazei, dezoxiribonucleazei și proteazei și întârzie degradarea acizilor nucleici, proteinelor și clorofilei, astfel încât poate întârzia semnificativ senescența frunzelor.Există o interacțiune între lumină și reglarea dezvoltării mediată de CTK, iar lumina poate stimula creșterea nivelurilor endogene de citochinină.Atunci când țesuturile plantelor sunt în stare de senescență, conținutul lor de citochinină endogene scade.

IAA este concentrat în principal în părțile de creștere viguroasă și există foarte puțin conținut în țesuturile sau organele îmbătrânite.Lumina violetă poate crește activitatea indol-oxidazei acidului acetic, iar nivelurile scăzute de IAA pot inhiba alungirea și creșterea plantelor.

ABA se formează în principal în țesuturi senescente ale frunzelor, fructe mature, semințe, tulpini, rădăcini și alte părți.Conținutul de ABA de castraveți și varză sub combinația de lumină roșie și albastră este mai mic decât cel de lumină albă și lumină albastră.

Peroxidaza (POD), superoxid dismutaza (SOD), ascorbat peroxidaza (APX), catalaza (CAT) sunt enzime protectoare mai importante și legate de lumină în plante.Dacă plantele îmbătrânesc, activitățile acestor enzime vor scădea rapid.

Diferitele calități ale luminii au efecte semnificative asupra activităților enzimelor antioxidante ale plantelor.După 9 zile de tratament cu lumină roșie, activitatea APX a răsadurilor de rapiță a crescut semnificativ, iar activitatea POD a scăzut.Activitatea POD a roșiilor după 15 zile de lumină roșie și lumină albastră a fost mai mare decât cea a luminii albe cu 20,9% și, respectiv, 11,7%.După 20 de zile de tratament cu lumină verde, activitatea POD a tomatelor a fost cea mai scăzută, doar 55,4% din lumina albă.Suplimentarea cu lumină albastră de 4 ore poate crește semnificativ conținutul de proteine ​​solubile, activitățile enzimatice POD, SOD, APX și CAT din frunzele de castravete în stadiul de răsad.În plus, activitățile SOD și APX scad treptat odată cu prelungirea luminii.Activitatea SOD și APX sub lumină albastră și roșie scade lent, dar este întotdeauna mai mare decât cea a luminii albe.Iradierea cu lumină roșie a scăzut semnificativ activitățile peroxidazei și IAA peroxidazei frunzelor de tomate și IAA peroxidazei frunzelor de vinete, dar a determinat creșterea semnificativă a activității peroxidazei frunzelor de vinete.Prin urmare, adoptarea unei strategii rezonabile de iluminare suplimentară cu LED poate întârzia în mod eficient senescența culturilor horticole și poate îmbunătăți randamentul și calitatea.

Construcția și aplicarea formulei de lumină LED

Creșterea și dezvoltarea plantelor sunt afectate în mod semnificativ de calitatea luminii și de raporturile sale diferite de compoziție.Formula luminii include în principal mai multe elemente, cum ar fi raportul de calitate a luminii, intensitatea luminii și timpul luminii.Deoarece plantele diferite au cerințe diferite pentru lumină și diferite stadii de creștere și dezvoltare, pentru culturile cultivate este necesară cea mai bună combinație de calitate a luminii, intensitatea luminii și timpul suplimentar de lumină.

 ◆Raportul spectrului de lumină

În comparație cu lumina albă și o singură lumină roșie și albastră, combinația de lumină roșie și albastră LED are un avantaj cuprinzător asupra creșterii și dezvoltării răsadurilor de castraveți și varză.

Când raportul dintre lumina roșie și albastră este de 8:2, grosimea tulpinii plantei, înălțimea plantei, greutatea uscată a plantei, greutatea proaspătă, indicele puternic al răsadurilor etc., sunt semnificativ crescute și sunt, de asemenea, benefice pentru formarea matricei de cloroplast și lamelele bazale și producția de asimilare contează.

Utilizarea unei combinații de calitate roșie, verde și albastră pentru mugurii de fasole roșie este benefică pentru acumularea de substanță uscată, iar lumina verde poate promova acumularea de substanță uscată a mugurilor de fasole roșie.Creșterea este cea mai evidentă atunci când raportul dintre lumina roșie, verde și albastră este de 6:2:1.Efectul de alungire a hipocotilului vegetal al răsadului de germen de fasole roșie a fost cel mai bun în raportul de lumină roșie și albastră de 8:1, iar alungirea hipocotilului de germen de fasole roșie a fost în mod evident inhibat sub raportul de lumină roșie și albastră de 6:3, dar proteina solubilă conținutul a fost cel mai ridicat.

Când raportul dintre lumina roșie și albastră este de 8:1 pentru răsadurile de lufa, indicele puternic de răsad și conținutul de zahăr solubil al răsadurilor de lufa sunt cele mai mari.Când se folosește o calitate a luminii cu un raport de lumină roșie și albastră de 6:3, conținutul de clorofilă a, raportul de clorofilă a/b și conținutul de proteine ​​solubile ale răsadurilor de lufa au fost cele mai mari.

Când se utilizează un raport de 3:1 de lumină roșie și albastră față de țelină, poate promova eficient creșterea înălțimii plantei de țelină, lungimea pețiolului, numărul de frunze, calitatea materiei uscate, conținutul de VC, conținutul de proteine ​​solubile și conținutul de zahăr solubil.În cultivarea tomatelor, creșterea proporției de lumină albastră LED promovează formarea de licopen, aminoacizi liberi și flavonoide, iar creșterea proporției de lumină roșie promovează formarea acizilor titrabili.Când lumina cu raportul de lumină roșie și albastră față de frunzele de salată este de 8:1, este benefică pentru acumularea de carotenoide și reduce în mod eficient conținutul de nitrat și crește conținutul de VC.

 ◆Intensitatea luminii

Plantele care cresc sub lumină slabă sunt mai susceptibile la fotoinhibare decât sub lumină puternică.Rata fotosintetică netă a răsadurilor de roșii crește odată cu creșterea intensității luminii [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m²·s)], prezentând o tendință de creștere mai întâi și apoi de scădere și la 300μmol/(m²) ·s) pentru a ajunge la maxim.Înălțimea plantei, suprafața frunzelor, conținutul de apă și conținutul de VC al salatei au crescut semnificativ sub tratamentul cu intensitatea luminii de 150 μmol/(m²·s).Sub tratamentul cu intensitatea luminii de 200 μmol/(m²·s), greutatea proaspătă, greutatea totală și conținutul de aminoacid liber au crescut semnificativ, iar sub tratamentul de 300μmol/(m²·s) intensitatea luminii, suprafața frunzei, conținutul de apă , clorofila a, clorofila a+b și carotenoizii de salată verde au fost toate scăzute.În comparație cu întuneric, odată cu creșterea intensității luminii de creștere a LED-ului [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], conținutul de clorofilă a, clorofilă b și clorofilă a+b din muguri de fasole neagră a crescut semnificativ.Conținutul de VC este cel mai mare la 3 μmol/(m²·s), iar conținutul de proteine ​​solubile, zahăr solubil și zaharoză este cel mai mare la 9μmol/(m²·s).În aceleași condiții de temperatură, odată cu creșterea intensității luminii [(2~2.5)lx×103 lx, (4~4.5)lx×103 lx, (6~6.5)lx×103 lx], timpul de răsad al răsadurilor de ardei. este scurtat, conținutul de zahăr solubil a crescut, dar conținutul de clorofilă a și carotenoide a scăzut treptat.

 ◆Timp de lumină

Prelungirea corectă a timpului de lumină poate atenua într-o anumită măsură stresul scăzut de lumină cauzat de intensitatea luminii insuficientă, poate ajuta la acumularea de produse fotosintetice a culturilor horticole și poate obține efectul de creștere a randamentului și de îmbunătățire a calității.Conținutul de VC al germenilor a prezentat o tendință de creștere treptată odată cu prelungirea timpului de lumină (0, 4, 8, 12, 16, 20 h/zi), în timp ce conținutul de aminoacizi liberi, activitățile SOD și CAT au prezentat toate o tendință de scădere.Odată cu prelungirea timpului de lumină (12, 15, 18 ore), greutatea proaspătă a plantelor de varză chinezească a crescut semnificativ.Conținutul de VC în frunzele și tulpinile de varză chinezească a fost cel mai mare la 15, respectiv 12 ore.Conținutul de proteine ​​solubile al frunzelor de varză chinezească a scăzut treptat, dar tulpinile au fost cele mai mari după 15 ore.Conținutul de zahăr solubil al frunzelor de varză chinezească a crescut treptat, în timp ce tulpinile au fost cele mai mari la 12 ore.Când raportul dintre lumina roșie și albastră este de 1:2, în comparație cu timpul de lumină de 12 ore, tratamentul cu lumină de 20 ore reduce conținutul relativ de fenoli și flavonoide totali din salata verde, dar când raportul dintre lumina roșie și albastră este de 2:1, tratamentul cu lumină de 20 de ore a crescut semnificativ conținutul relativ de fenoli și flavonoide totale din salata verde.

Din cele de mai sus, se poate observa că diferite formule de lumină au efecte diferite asupra fotosintezei, fotomorfogenezei și metabolismului carbonului și azotului diferitelor tipuri de culturi.Cum să obțineți cea mai bună formulă de lumină, configurarea sursei de lumină și formularea strategiilor de control inteligente necesită ca punct de plecare specii de plante și trebuie făcute ajustări adecvate în funcție de nevoile de mărfuri ale culturilor horticole, obiectivele de producție, factorii de producție etc., pentru a atinge obiectivul controlului inteligent al mediului luminos și al culturilor horticole de înaltă calitate și cu randament ridicat în condiții de economisire a energiei.

Probleme și perspective existente

Avantajul semnificativ al luminii de creștere cu LED este că poate face ajustări inteligente de combinație în funcție de spectrul de cerere de caracteristici fotosintetice, morfologie, calitate și randament al diferitelor plante.Diferite tipuri de culturi și diferite perioade de creștere ale aceleiași culturi au toate cerințe diferite pentru calitatea luminii, intensitatea luminii și fotoperioada.Acest lucru necesită dezvoltarea și îmbunătățirea în continuare a cercetării formulelor ușoare pentru a forma o bază de date uriașă a formulelor ușoare.În combinație cu cercetarea și dezvoltarea lămpilor profesionale, poate fi realizată valoarea maximă a luminilor suplimentare LED în aplicații agricole, astfel încât să economisească mai bine energie, să îmbunătățească eficiența producției și beneficiile economice.Aplicarea luminii de creștere cu LED-uri în horticultura unităților a demonstrat o vitalitate viguroasă, dar prețul echipamentelor sau dispozitivelor de iluminat cu LED este relativ mare, iar investiția unică este mare.Cerințele suplimentare de lumină ale diferitelor culturi în diferite condiții de mediu nu sunt clare, spectrul de lumină suplimentară, intensitatea nerezonabilă și timpul de creștere a luminii vor cauza inevitabil diferite probleme în aplicarea industriei de iluminat de creștere.

Cu toate acestea, odată cu avansarea și îmbunătățirea tehnologiei și reducerea costului de producție al luminii de creștere cu LED-uri, iluminatul suplimentar cu LED-uri va fi utilizat mai pe scară largă în horticultura instalațiilor.În același timp, dezvoltarea și progresul sistemului tehnologic de lumină suplimentară cu LED și combinația de noi energii vor permite dezvoltarea rapidă a agriculturii instalațiilor, agriculturii de familie, agriculturii urbane și agriculturii spațiale pentru a satisface cererea oamenilor de culturi horticole în medii speciale.