Autor: Yamin Li i Houcheng Liu, itd., s Fakulteta za hortikulturu, Južnokinesko poljoprivredno sveučilište

Izvor članka: Hortikultura staklenika

Vrste hortikulturnih objekata uglavnom uključuju plastične staklenike, solarne staklenike, staklenike s više raspona i tvornice biljaka. Budući da objekti u određenoj mjeri blokiraju prirodne izvore svjetlosti, unutarnje svjetlosti je nedovoljno, što zauzvrat smanjuje prinose i kvalitetu usjeva. Stoga dopunsko svjetlo ima nezamjenjivu ulogu u kvalitetnim i prinosnim usjevima objekta, ali je postalo i glavni čimbenik povećanja potrošnje energije i operativnih troškova u objektu.

Dugo vremena, umjetni izvori svjetlosti koji se koriste u polju hortikulture objekata uglavnom uključuju visokotlačne natrijeve svjetiljke, fluorescentne svjetiljke, metalne halogene žarulje, žarulje sa žarnom niti itd. Istaknuti nedostaci su velika proizvodnja topline, velika potrošnja energije i visoki operativni troškovi. Razvoj svjetleće diode nove generacije (LED) omogućuje korištenje niskoenergetskog umjetnog izvora svjetlosti u području hortikulture objekata. LED ima prednosti visoke učinkovitosti fotoelektrične pretvorbe, istosmjerne snage, malog volumena, dugog vijeka trajanja, male potrošnje energije, fiksne valne duljine, niskog toplinskog zračenja i zaštite okoliša. U usporedbi s visokotlačnim natrijevim svjetiljkama i fluorescentnim svjetiljkama koje se trenutno obično koriste, LED ne samo da može prilagoditi količinu i kvalitetu svjetla (udio različitih trakastih svjetala) prema potrebama rasta biljaka, već može ozračiti biljke na maloj udaljenosti zbog na njegovu hladnu svjetlost. Dakle, broj slojeva uzgoja i stopa iskorištenosti prostora mogu se poboljšati, a mogu se realizirati funkcije uštede energije, zaštite okoliša i učinkovitog iskorištavanja prostora koje se ne mogu zamijeniti tradicionalnim izvorom svjetlosti.

Na temelju ovih prednosti, LED se uspješno koristi u hortikulturnoj rasvjeti objekata, osnovnim istraživanjima okoline koja se može kontrolirati, kulturi biljnog tkiva, tvornicama sadnica i zrakoplovnom ekosustavu. Posljednjih godina performanse LED rasvjete za uzgoj se poboljšavaju, cijena se smanjuje, a postupno se razvijaju sve vrste proizvoda sa specifičnim valnim duljinama, pa će njena primjena u području poljoprivrede i biologije biti sve šira.

Ovaj članak sažima istraživački status LED-a u području hortikulture objekata, fokusira se na primjenu LED dodatnog svjetla u temelju biologije svjetla, LED svjetla za rast na oblikovanje svjetla biljaka, nutritivnu kvalitetu i učinak odgađanja starenja, konstrukciju i primjenu svjetlosne formule, te analize i perspektive trenutnih problema i perspektiva tehnologije dopunskog LED svjetla.

Učinak dopunskog LED svjetla na rast hortikulturnih usjeva

Regulacijski učinci svjetlosti na rast i razvoj biljaka uključuju klijanje sjemena, izduživanje stabljike, razvoj lista i korijena, fototropizam, sintezu i razgradnju klorofila i indukciju cvjetanja. Elementi rasvjetnog okruženja u objektu uključuju intenzitet svjetlosti, svjetlosni ciklus i spektralnu distribuciju. Elementi se mogu prilagoditi dopunom umjetnog svjetla bez ograničenja vremenskih uvjeta.

Trenutno postoje najmanje tri vrste fotoreceptora u biljkama: fitokrom (apsorbira crveno svjetlo i daleko crveno svjetlo), kriptokrom (apsorbira plavo svjetlo i blisko ultraljubičasto svjetlo) te UV-A i UV-B. Korištenje izvora svjetlosti specifične valne duljine za ozračivanje usjeva može poboljšati fotosintetsku učinkovitost biljaka, ubrzati morfogenezu svjetlosti i potaknuti rast i razvoj biljaka. Crveno narančasto svjetlo (610 ~ 720 nm) i plavo ljubičasto svjetlo (400 ~ 510 nm) korišteno je u fotosintezi biljaka. Korištenjem LED tehnologije, monokromatsko svjetlo (kao što je crveno svjetlo s vrhom od 660 nm, plavo svjetlo s vrhom od 450 nm, itd.) može se zračiti u skladu s najjačom apsorpcijskom trakom klorofila, a širina spektralne domene je samo ± 20 nm.

Trenutačno se vjeruje da će crveno-narančasto svjetlo značajno ubrzati razvoj biljaka, pospješiti nakupljanje suhe tvari, formiranje lukovica, gomolja, lisnih lukovica i drugih biljnih organa, potaknuti ranije cvjetanje i rađanje plodova te igru vodeća uloga u poboljšanju boje biljaka; Plavo i ljubičasto svjetlo može kontrolirati fototropizam lišća biljke, pospješiti otvaranje stomaka i kretanje kloroplasta, spriječiti izduživanje stabljike, spriječiti produljenje biljke, odgoditi cvjetanje biljke i pospješiti rast vegetativnih organa; kombinacija crvenih i plavih LED dioda može kompenzirati nedovoljno svjetla jedne boje te dvije i formirati vrhunac spektralne apsorpcije koji je u osnovi u skladu s fotosintezom i morfologijom usjeva. Stopa iskorištenja svjetlosne energije može doseći 80% do 90%, a učinak uštede energije je značajan.

Opremljen LED dodatnim svjetlima u objektima hortikulture može postići vrlo značajno povećanje proizvodnje. Istraživanja su pokazala da su broj plodova, ukupni prinos i težina svake cherry rajčice pod dodatnim svjetlom od 300 μmol/(m²·s) LED traka i LED cijevi tijekom 12 sati (8:00-20:00) značajno povećana. Dodatno svjetlo LED trake povećalo se za 42,67%, 66,89% odnosno 16,97%, a dodatno svjetlo LED cijevi povećalo se za 48,91%, 94,86% odnosno 30,86%. Dodatno LED svjetlo LED rasvjetnog tijela za uzgoj tijekom cijelog razdoblja rasta [omjer crvenog i plavog svjetla je 3:2, a intenzitet svjetla je 300 μmol/(m²·s)] može značajno povećati kvalitetu pojedinačnog ploda i prinos po jedinici površine chiehwa i patlidžana. Chikuquan je porastao za 5,3% i 15,6%, a patlidžan za 7,6% i 7,8%. Kvalitetom LED svjetla te njegovim intenzitetom i trajanjem cijelog razdoblja rasta može se skratiti ciklus rasta biljke, poboljšati komercijalni prinos, nutritivna kvaliteta i morfološka vrijednost poljoprivrednih proizvoda, a visoka učinkovitost, ušteda energije i može se realizirati inteligentna proizvodnja pogonskih hortikulturnih usjeva.

Primjena LED dodatnog svjetla u uzgoju presadnica povrća

Regulacija morfologije biljaka te rasta i razvoja pomoću LED izvora svjetlosti važna je tehnologija u području uzgoja u staklenicima. Više biljke mogu osjetiti i primiti svjetlosne signale putem fotoreceptorskih sustava kao što su fitokrom, kriptokrom i fotoreceptor te provesti morfološke promjene putem unutarstaničnih glasnika za regulaciju biljnih tkiva i organa. Fotomorfogeneza znači da se biljke oslanjaju na svjetlost kako bi kontrolirale diferencijaciju stanica, strukturne i funkcionalne promjene, kao i formiranje tkiva i organa, uključujući utjecaj na klijanje nekih sjemenki, promicanje apikalne dominacije, inhibiciju bočnog rasta pupoljaka, produljenje stabljike , i tropizam.

Uzgoj presadnica povrća važan je dio pogonske poljoprivrede. Dugotrajno kišno vrijeme uzrokovat će nedovoljno svjetla u objektu, a presadnice su sklone izduživanju, što će utjecati na rast povrća, diferencijaciju cvjetnih pupova i razvoj plodova, au konačnici i na njihov prinos i kvalitetu. U proizvodnji se za regulaciju rasta presadnica koriste neki regulatori rasta biljaka kao što su giberelin, auksin, paklobutrazol i klormekvat. Međutim, nerazumna uporaba regulatora rasta biljaka može lako onečistiti okoliš povrća i objekata, a time i zdravlje ljudi.

Dodatno LED svjetlo ima mnoge jedinstvene prednosti dodatnog svjetla i to je izvediv način korištenja LED dodatnog svjetla za uzgoj sadnica. U eksperimentu s dodatnim LED svjetlom [25±5 μmol/(m²·s)] provedenom u uvjetima slabog osvjetljenja [0~35 μmol/(m²·s)], otkriveno je da zeleno svjetlo potiče produljenje i rast sadnice krastavaca. Crveno svjetlo i plavo svjetlo inhibiraju rast sadnica. U usporedbi s prirodnim slabim osvjetljenjem, jaki indeks rasada presadnica dopunjenih crvenim i plavim svjetlom povećao se za 151,26% odnosno 237,98%. U usporedbi s kvalitetom monokromatskog svjetla, indeks jakih sadnica koje sadrže crvenu i plavu komponentu pod tretmanom složenim svjetlosnim dodatkom svjetla povećao se za 304,46%.

Dodavanje crvenog svjetla presadnicama krastavaca može povećati broj pravih listova, lisnu površinu, visinu biljke, promjer stabljike, suhu i svježu kvalitetu, snažan indeks presadnica, vitalnost korijena, aktivnost SOD i sadržaj topivih proteina u presadnicama krastavaca. Nadopunjavanje UV-B može povećati sadržaj klorofila a, klorofila b i karotenoida u listovima presadnica krastavaca. U usporedbi s prirodnim svjetlom, dopuna crvenog i plavog LED svjetla može značajno povećati lisnu površinu, kvalitetu suhe tvari i snažan indeks rasada presadnica rajčice. Dopuna LED crvenog i zelenog svjetla značajno povećava visinu i debljinu stabljike presadnica rajčice. Tretman LED zelenim svjetlom dopunskog svjetla može značajno povećati biomasu presadnica krastavca i rajčice, a svježa i suha težina presadnica povećava se s povećanjem intenziteta dopunskog svjetla zelenog svjetla, dok debela stabljika i jak indeks presadnica rajčice sve sadnice slijede zeleno svjetlo dopunskog svjetla. Povećava se povećanje snage. Kombinacija LED crvenog i plavog svjetla može povećati debljinu stabljike, površinu lišća, suhu težinu cijele biljke, omjer korijena i izdanka i snažan indeks sadnica patlidžana. U usporedbi s bijelim svjetlom, LED crveno svjetlo može povećati biomasu presadnica kupusa i pospješiti izduženi rast i širenje listova presadnica kupusa. LED plavo svjetlo potiče gusti rast, nakupljanje suhe tvari i jak indeks sadnica kupusnjača, te čini da sadnice kupusa budu patuljaste. Navedeni rezultati pokazuju da su prednosti presadnica povrća uzgojenih tehnologijom regulacije svjetla vrlo očite.

Utjecaj LED dodatnog svjetla na nutritivnu kvalitetu voća i povrća

Proteini, šećeri, organske kiseline i vitamini sadržani u voću i povrću su nutritivni materijali koji su korisni za ljudsko zdravlje. Kvaliteta svjetla može utjecati na sadržaj VC u biljkama reguliranjem aktivnosti sinteze VC i enzima za razgradnju, te može regulirati metabolizam proteina i nakupljanje ugljikohidrata u hortikulturnim biljkama. Crveno svjetlo potiče nakupljanje ugljikohidrata, tretman plavim svjetlom je koristan za stvaranje proteina, dok kombinacija crvenog i plavog svjetla može značajno poboljšati hranjivu kvalitetu biljaka nego monokromatsko svjetlo.

Dodavanje crvenog ili plavog LED svjetla može smanjiti sadržaj nitrata u salati, dodavanje plavog ili zelenog LED svjetla može pospješiti nakupljanje topivog šećera u salati, a dodavanje infracrvenog LED svjetla pogoduje nakupljanju VC u salati. Rezultati su pokazali da dodatak plavog svjetla može poboljšati sadržaj VC i sadržaj topivih proteina u rajčici; crveno svjetlo i crveno plavo kombinirano svjetlo moglo je povećati sadržaj šećera i kiseline u plodu rajčice, a omjer šećera i kiseline bio je najveći pod crveno plavim kombiniranim svjetlom; crveno plavo kombinirano svjetlo moglo bi poboljšati sadržaj VC u plodu krastavca.

Fenoli, flavonoidi, antocijanini i druge tvari u voću i povrću ne samo da imaju važan utjecaj na boju, okus i robnu vrijednost voća i povrća, već imaju i prirodno antioksidativno djelovanje te mogu učinkovito inhibirati ili ukloniti slobodne radikale u ljudskom tijelu.

Korištenje LED plavog svjetla kao dopune svjetlu može značajno povećati sadržaj antocijana u koži patlidžana za 73,6%, dok korištenje LED crvenog svjetla i kombinacije crvenog i plavog svjetla može povećati sadržaj flavonoida i ukupnih fenola. Plavo svjetlo može pospješiti nakupljanje likopena, flavonoida i antocijana u plodovima rajčice. Kombinacija crvenog i plavog svjetla u određenoj mjeri potiče proizvodnju antocijana, ali inhibira sintezu flavonoida. U usporedbi s tretmanom bijelim svjetlom, tretman crvenim svjetlom može značajno povećati sadržaj antocijana u mladicama salate, ali tretman plavim svjetlom ima najniži sadržaj antocijana. Ukupni sadržaj fenola zelene lisne, ljubičaste lisne i crvene lisne salate bio je viši pod bijelim svjetlom, kombiniranim crveno-plavim svjetlom i plavim svjetlom, ali je bio najniži pod crvenim svjetlom. Dopuna LED ultraljubičastog svjetla ili narančastog svjetla može povećati sadržaj fenolnih spojeva u listovima salate, dok dopuna zelenog svjetla može povećati sadržaj antocijana. Stoga je korištenje LED svjetla za uzgoj učinkovit način reguliranja nutritivne kvalitete voća i povrća u hortikulturnom uzgoju u objektu.

Učinak dopunskog LED svjetla na usporavanje starenja biljaka

Razgradnja klorofila, brz gubitak proteina i hidroliza RNA tijekom starenja biljke uglavnom se očituju kao starenje lišća. Kloroplasti su vrlo osjetljivi na promjene u vanjskom svjetlosnom okruženju, na što posebno utječe kvaliteta svjetlosti. Crveno svjetlo, plavo svjetlo i crveno-plavo kombinirano svjetlo pogoduju morfogenezi kloroplasta, plavo svjetlo pogoduje nakupljanju zrna škroba u kloroplastima, a crveno svjetlo i daleko crveno svjetlo imaju negativan učinak na razvoj kloroplasta. Kombinacija plavog svjetla te crvenog i plavog svjetla može pospješiti sintezu klorofila u listovima sadnica krastavaca, a kombinacija crvenog i plavog svjetla može također odgoditi slabljenje sadržaja klorofila u lišću u kasnijoj fazi. Ovaj učinak je očitiji sa smanjenjem omjera crvenog svjetla i povećanjem omjera plavog svjetla. Sadržaj klorofila u listovima presadnica krastavaca pod kombiniranim LED crvenim i plavim svjetlom bio je značajno viši od onoga pod kontrolom fluorescentnog svjetla i monokromatskim tretmanima crvenim i plavim svjetlom. LED plavo svjetlo može značajno povećati vrijednost klorofila a/b kod sadnica Wutacai i zelenog češnjaka.

Tijekom starenja javljaju se citokinini (CTK), auksin (IAA), promjene sadržaja apscizinske kiseline (ABA) i razne promjene u aktivnosti enzima. Na sadržaj biljnih hormona lako utječe svjetlosno okruženje. Različite kvalitete svjetla imaju različite regulatorne učinke na biljne hormone, a početni koraci puta prijenosa svjetlosnog signala uključuju citokinine.

CTK potiče širenje stanica lista, pospješuje fotosintezu lista, a istovremeno inhibira aktivnosti ribonukleaze, deoksiribonukleaze i proteaze, te odgađa razgradnju nukleinskih kiselina, proteina i klorofila, tako da može značajno odgoditi starenje lista. Postoji interakcija između svjetlosti i razvojne regulacije posredovane CTK, a svjetlost može stimulirati povećanje razine endogenog citokinina. Kada su biljna tkiva u stanju starenja, njihov endogeni sadržaj citokinina se smanjuje.

IAA je uglavnom koncentrirana u dijelovima snažnog rasta, a vrlo je malo sadržaja u tkivima ili organima koji stare. Ljubičasto svjetlo može povećati aktivnost oksidaze indol octene kiseline, a niske razine IAA mogu inhibirati izduživanje i rast biljaka.

ABA se uglavnom stvara u ostarjelim tkivima lista, zrelim plodovima, sjemenkama, stabljikama, korijenju i drugim dijelovima. Sadržaj ABA u krastavcu i kupusu pod kombinacijom crvenog i plavog svjetla niži je od sadržaja bijelog i plavog svjetla.

Peroksidaza (POD), superoksid dismutaza (SOD), askorbat peroksidaza (APX), katalaza (CAT) važniji su zaštitni enzimi biljaka povezani sa svjetlom. Ako biljke stare, aktivnosti ovih enzima će se brzo smanjiti.

Različite kvalitete svjetla imaju značajne učinke na aktivnosti biljnih antioksidativnih enzima. Nakon 9 dana tretiranja crvenim svjetlom, APX aktivnost sadnica uljane repice se značajno povećala, a POD aktivnost smanjila. POD aktivnost rajčice nakon 15 dana crvenog svjetla i plavog svjetla bila je viša od aktivnosti bijelog svjetla za 20,9% odnosno 11,7%. Nakon 20 dana tretmana zelenim svjetlom, POD aktivnost rajčice bila je najmanja, samo 55,4% bijelog svjetla. Dopuna 4-satnog plavog svjetla može značajno povećati sadržaj topivih proteina, aktivnosti enzima POD, SOD, APX i CAT u lišću krastavca u fazi klijanja. Osim toga, aktivnosti SOD i APX postupno se smanjuju s produljenjem svjetla. Aktivnost SOD i APX pod plavim i crvenim svjetlom polako se smanjuje, ali je uvijek veća od one kod bijelog svjetla. Ozračivanje crvenim svjetlom značajno je smanjilo aktivnost peroksidaze i IAA peroksidaze lišća rajčice i IAA peroksidaze lišća patlidžana, ali je uzrokovalo značajno povećanje aktivnosti peroksidaze lišća patlidžana. Stoga, usvajanje razumne strategije dodatnog LED svjetla može učinkovito odgoditi starenje hortikulturnih usjeva u objektu i poboljšati prinos i kvalitetu.

Konstrukcija i primjena formule LED svjetla

Kvaliteta svjetla i različiti omjeri njegovog sastava značajno utječu na rast i razvoj biljaka. Svjetlosna formula uglavnom uključuje nekoliko elemenata kao što su omjer kvalitete svjetla, intenzitet svjetla i vrijeme osvjetljenja. Budući da različite biljke imaju različite zahtjeve za svjetlom i različite faze rasta i razvoja, najbolja kombinacija kvalitete svjetla, intenziteta svjetla i vremena dodavanja svjetla potrebna je za kultivirane usjeve.

 ◆Omjer spektra svjetlosti

U usporedbi s bijelim svjetlom i pojedinačnim crvenim i plavim svjetlom, kombinacija LED crvenog i plavog svjetla ima sveobuhvatnu prednost u rastu i razvoju presadnica krastavaca i kupusa.

Kada je omjer crvenog i plavog svjetla 8:2, debljina stabljike biljke, visina biljke, suha težina biljke, svježa težina, indeks jakih klijanaca itd. značajno se povećavaju, a također je korisno za formiranje matrice kloroplasta i bazalne lamele i izlaz asimilacijskih materija.

Upotreba kombinacije crvene, zelene i plave kvalitete za klice crvenog graha korisna je za nakupljanje suhe tvari, a zeleno svjetlo može pospješiti nakupljanje suhe tvari klica crvenog graha. Rast je najočitiji kada je omjer crvene, zelene i plave svjetlosti 6:2:1. Učinak produljenja hipokotila klica crvenog graha bio je najbolji pod omjerom crvenog i plavog svjetla od 8:1, a produljenje hipokotila klica crvenog graha očito je inhibirano pod omjerom crvenog i plavog svjetla od 6:3, ali topljivi protein sadržaj je bio najviši.

Kada je omjer crvenog i plavog svjetla 8:1 za sadnice lufe, jaki indeks klijanja i sadržaj topivog šećera u sadnicama lufe su najveći. Pri korištenju kvalitete svjetla s omjerom crvenog i plavog svjetla od 6:3, sadržaj klorofila a, omjer klorofila a/b i sadržaj topivih proteina u sadnicama lufe bili su najveći.

Kada se koristi omjer crvenog i plavog svjetla u odnosu 3:1 prema celeru, može učinkovito pospješiti povećanje visine biljke celera, duljine peteljke, broja listova, kvalitete suhe tvari, sadržaja VC-a, sadržaja topivih proteina i sadržaja topivog šećera. U uzgoju rajčice povećanje udjela LED plavog svjetla potiče stvaranje likopena, slobodnih aminokiselina i flavonoida, a povećanje udjela crvenog svjetla potiče stvaranje titrirajućih kiselina. Kada je svjetlo s omjerom crvenog i plavog svjetla prema lišću salate 8:1, to je korisno za nakupljanje karotenoida, te učinkovito smanjuje sadržaj nitrata i povećava sadržaj VC.

 ◆Intenzitet svjetlosti

Biljke koje rastu pod slabim svjetlom su osjetljivije na fotoinhibiciju nego pod jakim svjetlom. Neto stopa fotosinteze presadnica rajčice raste s povećanjem intenziteta svjetlosti [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)], pokazujući trend prvo povećanja, a zatim opadanja, a kod 300 μmol/(m² ·s) za postizanje maksimuma. Visina biljke, površina lišća, sadržaj vode i sadržaj VC-a u salati značajno su porasli pod tretmanom intenzitetom svjetlosti od 150 μmol/(m²·s). Pri tretmanu intenzitetom svjetla od 200 μmol/(m²·s), svježa težina, ukupna težina i sadržaj slobodnih aminokiselina značajno su povećani, a pri tretmanu intenziteta svjetla od 300 μmol/(m²·s), površina lista, sadržaj vode , klorofil a, klorofil a+b i karotenoidi zelene salate bili su smanjeni. U usporedbi s mrakom, s povećanjem intenziteta svjetla LED rasvjete [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], sadržaj klorofila a, klorofila b i klorofila a+b klica crnog graha značajno se povećao. Sadržaj VC-a najveći je pri 3μmol/(m²·s), a sadržaj topljivih proteina, topljivog šećera i saharoze najveći je pri 9μmol/(m²·s). Pod istim temperaturnim uvjetima, s povećanjem intenziteta svjetlosti [(2~2,5)lx×103 lx, (4~4,5)lx×103 lx, (6~6,5)lx×103 lx], vrijeme nicanja presadnica paprike skraćuje, povećava se sadržaj topljivih šećera, ali se postupno smanjuje sadržaj klorofila a i karotenoida.

 ◆Svjetlo vrijeme

Pravilnim produljenjem vremena osvjetljenja može se u određenoj mjeri ublažiti stres slabog osvjetljenja uzrokovan nedovoljnim intenzitetom osvjetljenja, pomoći akumulaciji produkata fotosinteze hortikulturnih kultura te postići učinak povećanja prinosa i poboljšanja kvalitete. Sadržaj VC-a u klicama pokazao je postupni rastući trend s produljenjem vremena osvjetljenja (0, 4, 8, 12, 16, 20h/dan), dok su sadržaj slobodnih aminokiselina, SOD i CAT aktivnosti pokazivali trend pada. Produljenjem vremena osvjetljenja (12, 15, 18 sati) značajno se povećala svježa masa biljaka kineskog kupusa. Sadržaj VC u lišću i stabljici kineskog kupusa bio je najveći u 15, odnosno 12 sati. Sadržaj topivih bjelančevina u listovima kineskog kupusa postupno se smanjivao, ali je stabljika bila najveća nakon 15 sati. Sadržaj topljivog šećera u lišću kineskog kupusa postupno se povećavao, dok je stabljika bila najveća u 12 sati. Kada je omjer crvenog i plavog svjetla 1:2, u usporedbi s vremenom osvjetljenja od 12 sati, tretman svjetlom od 20 sati smanjuje relativni sadržaj ukupnih fenola i flavonoida u zelenoj salati, ali kada je omjer crvenog i plavog svjetla 2:1, tretman svjetlom od 20 sati značajno je povećao relativni sadržaj ukupnih fenola i flavonoida u zelenoj salati.

Iz gore navedenog može se vidjeti da različite svjetlosne formule imaju različite učinke na fotosintezu, fotomorfogenezu i metabolizam ugljika i dušika različitih vrsta usjeva. Kako dobiti najbolju svjetlosnu formulu, konfiguraciju izvora svjetlosti i formuliranje inteligentnih kontrolnih strategija zahtijeva biljne vrste kao početnu točku, a odgovarajuće prilagodbe treba izvršiti prema potrebama robe hortikulturnih usjeva, proizvodnim ciljevima, faktorima proizvodnje itd., kako bi se postigao cilj inteligentne kontrole svjetlosnog okoliša i visokokvalitetnih i visokoprinosnih hortikulturnih usjeva u uvjetima uštede energije.

Postojeći problemi i izgledi

Značajna prednost LED rasvjete za uzgoj je u tome što može napraviti inteligentne prilagodbe kombinacije u skladu sa zahtjevnim spektrom fotosintetskih karakteristika, morfologije, kvalitete i prinosa različitih biljaka. Različite vrste usjeva i različita razdoblja rasta istog usjeva imaju različite zahtjeve za kvalitetu svjetla, intenzitet svjetla i fotoperiod. To zahtijeva daljnji razvoj i poboljšanje istraživanja lakih formula kako bi se formirala ogromna baza podataka lakih formula. U kombinaciji s istraživanjem i razvojem profesionalnih svjetiljki, može se ostvariti maksimalna vrijednost dodatnih LED svjetala u poljoprivredi, kako bi se bolje uštedjela energija, poboljšala učinkovitost proizvodnje i ekonomske koristi. Primjena LED svjetla za uzgoj u hortikulturi objekata pokazala je snažnu vitalnost, ali je cijena LED rasvjetne opreme ili uređaja relativno visoka, a jednokratna investicija velika. Potrebe za dodatnim svjetlom raznih usjeva u različitim uvjetima okoliša nisu jasne, spektar dodatnog svjetla, nerazuman intenzitet i vrijeme rasvjete neizbježno će uzrokovati razne probleme u primjeni industrije rasvjete za uzgoj.

Međutim, s napretkom i poboljšanjem tehnologije i smanjenjem troškova proizvodnje LED rasvjete za uzgoj, dodatna LED rasvjeta sve će se više koristiti u hortikulturi objekata. U isto vrijeme, razvoj i napredak sustava LED dopunske svjetlosne tehnologije i kombinacija nove energije omogućit će brzi razvoj poljoprivredne proizvodnje, obiteljske poljoprivrede, urbane poljoprivrede i svemirske poljoprivrede kako bi se zadovoljila potražnja ljudi za hortikulturnim usjevima u posebnim okruženjima.