Autor: Yamin Li i Houcheng Liu itp. z College of Horticulture, South China Agriculture University

Źródło artykułu: Ogrodnictwo szklarniowe

Rodzaje obiektów ogrodniczych obejmują głównie szklarnie plastikowe, szklarnie słoneczne, szklarnie wieloprzęsłowe i fabryki roślin.Ponieważ budynki zakładowe do pewnego stopnia blokują naturalne źródła światła, oświetlenie wewnętrzne jest niewystarczające, co z kolei obniża plony i jakość plonów.W związku z tym oświetlenie dodatkowe odgrywa nieodzowną rolę w uzyskiwaniu wysokiej jakości i plonowania plonów w obiekcie, ale stało się również głównym czynnikiem wzrostu energochłonności i kosztów eksploatacji obiektu.

Przez długi czas sztucznymi źródłami światła stosowanymi w ogrodnictwie obiektowym były głównie wysokoprężne lampy sodowe, świetlówki, lampy metalohalogenkowe, żarówki itp. Wyraźnymi wadami są wysoka produkcja ciepła, wysokie zużycie energii i wysokie koszty eksploatacji.Opracowanie nowej generacji diod elektroluminescencyjnych (LED) umożliwia zastosowanie niskoenergetycznego sztucznego źródła światła w ogrodnictwie obiektowym.LED ma zalety wysokiej wydajności konwersji fotoelektrycznej, mocy prądu stałego, małej objętości, długiej żywotności, niskiego zużycia energii, stałej długości fali, niskiego promieniowania cieplnego i ochrony środowiska.W porównaniu z powszechnie stosowaną obecnie wysokoprężną lampą sodową i lampą fluorescencyjną, diody LED mogą nie tylko dostosowywać ilość i jakość światła (proporcję światła w różnych pasmach) zgodnie z potrzebami wzrostu roślin, a także mogą naświetlać rośliny z bliskiej odległości dzięki na jego zimne światło, W ten sposób można poprawić liczbę warstw uprawnych i stopień wykorzystania przestrzeni, a także zrealizować funkcje oszczędzania energii, ochrony środowiska i efektywnego wykorzystania przestrzeni, których nie można zastąpić tradycyjnym źródłem światła.

Opierając się na tych zaletach, diody LED są z powodzeniem stosowane w oświetleniu ogrodniczym obiektów, podstawowych badaniach kontrolowanego środowiska, hodowli tkanek roślinnych, sadzonkach fabryk roślin i ekosystemie lotniczym.W ostatnich latach poprawia się wydajność oświetlenia LED do uprawy, cena spada, a wszelkiego rodzaju produkty o określonych długościach fal są stopniowo opracowywane, więc jego zastosowanie w dziedzinie rolnictwa i biologii będzie szersze.

Artykuł podsumowuje stan badań LED w dziedzinie ogrodnictwa zakładowego, skupia się na zastosowaniu dodatkowego światła LED w podstawach biologii światła, oświetleniu LED rosnącym na formowaniu światła roślin, jakości odżywczej i efekcie opóźniania starzenia, budowie i zastosowaniu formuły światła oraz analizy i perspektywy aktualnych problemów i perspektyw technologii oświetlenia uzupełniającego LED.

Wpływ doświetlenia LED na wzrost roślin ogrodniczych

Regulacyjny wpływ światła na wzrost i rozwój roślin obejmuje kiełkowanie nasion, wydłużanie łodygi, rozwój liści i korzeni, fototropizm, syntezę i rozkład chlorofilu oraz indukcję kwitnienia.Elementy środowiska oświetleniowego w obiekcie obejmują natężenie światła, cykl świetlny i rozkład widmowy.Elementy można regulować za pomocą doświetlenia sztucznego bez ograniczeń warunków atmosferycznych.

Obecnie w roślinach występują co najmniej trzy rodzaje fotoreceptorów: fitochromowe (pochłaniające światło czerwone i dalekie światło czerwone), kryptochromowe (pochłaniające światło niebieskie i bliskie ultrafioletowe) oraz UV-A i UV-B.Zastosowanie źródła światła o określonej długości fali do napromieniowania upraw może poprawić wydajność fotosyntezy roślin, przyspieszyć morfogenezę światła oraz promować wzrost i rozwój roślin.W fotosyntezie roślin zastosowano światło czerwono-pomarańczowe (610 ~ 720 nm) i światło niebiesko-fioletowe (400 ~ 510 nm).Wykorzystując technologię LED, światło monochromatyczne (takie jak światło czerwone o piku 660 nm, światło niebieskie o piku 450 nm itp.) może być emitowane zgodnie z najsilniejszym pasmem absorpcji chlorofilu, a szerokość domeny widmowej wynosi tylko ± 20 nm.

Obecnie uważa się, że czerwono-pomarańczowe światło znacznie przyspieszy rozwój roślin, sprzyja gromadzeniu suchej masy, tworzeniu się cebulek, bulw, cebulek liściowych i innych organów roślin, powoduje wcześniejsze kwitnienie i owocowanie roślin oraz zabawę wiodąca rola we wzmacnianiu koloru roślin;Niebieskie i fioletowe światło może kontrolować fototropizm liści roślin, promować otwieranie aparatów szparkowych i ruch chloroplastów, hamować wydłużanie łodygi, zapobiegać wydłużaniu się roślin, opóźniać kwitnienie roślin i promować wzrost organów wegetatywnych;kombinacja czerwonych i niebieskich diod LED może zrekompensować niewystarczające światło pojedynczego koloru tych dwóch i utworzyć pik absorpcji widmowej, który jest zasadniczo zgodny z fotosyntezą i morfologią upraw.Wskaźnik wykorzystania energii świetlnej może osiągnąć 80% do 90%, a efekt oszczędności energii jest znaczący.

Wyposażone w dodatkowe światła LED w obiektach ogrodniczych mogą osiągnąć bardzo znaczący wzrost produkcji.Badania wykazały, że liczba owoców, łączna wydajność i waga każdego pomidorka koktajlowego pod dodatkowym światłem 300 μmol/(m²·s) pasków i świetlówek LED przez 12h (8:00-20:00) są znacząco zwiększony.Światło dodatkowe taśmy LED wzrosło odpowiednio o 42,67%, 66,89% i 16,97%, a światło dodatkowe tuby LED wzrosło odpowiednio o 48,91%, 94,86% i 30,86%.Uzupełniające światło LED oprawy oświetleniowej LED do uprawy przez cały okres wzrostu [stosunek światła czerwonego i niebieskiego wynosi 3:2, a intensywność światła wynosi 300 μmol/(m²·s)] może znacząco podnieść jakość pojedynczych owoców i plon na jednostkę powierzchni chiehwa i bakłażana.Chikuquan wzrósł o 5,3% i 15,6%, a bakłażan o 7,6% i 7,8%.Poprzez jakość światła LED oraz jego intensywność i czas trwania w całym okresie wzrostu można skrócić cykl wzrostu roślin, poprawić plon handlowy, jakość odżywczą i wartość morfologiczną produktów rolniczych, a także zastosować wysokowydajne, energooszczędne i można zrealizować inteligentną produkcję roślin ogrodniczych obiektu.

Zastosowanie doświetlacza LED w uprawie rozsady warzyw

Regulacja morfologii oraz wzrostu i rozwoju roślin za pomocą źródła światła LED jest ważną technologią w dziedzinie upraw szklarniowych.Wyższe rośliny mogą wyczuwać i odbierać sygnały świetlne za pośrednictwem systemów fotoreceptorów, takich jak fitochrom, kryptochrom i fotoreceptor, oraz przeprowadzać zmiany morfologiczne za pośrednictwem przekaźników wewnątrzkomórkowych w celu regulacji tkanek i narządów roślinnych.Fotomorfogeneza oznacza, że ​​rośliny wykorzystują światło do kontrolowania różnicowania komórek, zmian strukturalnych i funkcjonalnych, a także tworzenia tkanek i narządów, w tym wpływu na kiełkowanie niektórych nasion, promowanie dominacji wierzchołkowej, hamowanie wzrostu pąków bocznych, wydłużanie łodygi i tropizmu.

Uprawa rozsady warzyw jest ważną częścią rolnictwa zakładowego.Ciągła deszczowa pogoda spowoduje niedostateczne doświetlenie obiektu, a sadzonki będą podatne na wydłużanie się, co wpłynie na wzrost warzyw, zróżnicowanie pąków kwiatowych i rozwój owoców, a ostatecznie wpłynie na ich plon i jakość.W produkcji do regulacji wzrostu sadzonek stosuje się niektóre regulatory wzrostu roślin, takie jak giberelina, auksyna, paklobutrazol i chlormekwat.Jednak nieuzasadnione stosowanie regulatorów wzrostu roślin może łatwo zanieczyścić środowisko warzyw i obiektów, niekorzystnie wpływając na zdrowie ludzi.

Dodatkowe światło LED ma wiele unikalnych zalet dodatkowego światła i jest wykonalnym sposobem wykorzystania dodatkowego światła LED do hodowli sadzonek.W eksperymencie ze światłem uzupełniającym LED [25±5 μmol/(m²·s)] przeprowadzonym w warunkach słabego oświetlenia [0~35 μmol/(m²·s)] stwierdzono, że światło zielone sprzyja wydłużaniu i wzrostowi sadzonki ogórków.Światło czerwone i światło niebieskie hamują wzrost sadzonek.W porównaniu z naturalnym słabym światłem, wskaźnik silnych sadzonek sadzonek uzupełnionych światłem czerwonym i niebieskim wzrósł odpowiednio o 151,26% i 237,98%.W porównaniu z jakością światła monochromatycznego, wskaźnik silnych sadzonek zawierających składową czerwoną i niebieską pod wpływem światła złożonego zwiększył się o 304,46%.

Dodanie czerwonego światła do sadzonek ogórka może zwiększyć liczbę prawdziwych liści, powierzchnię liści, wysokość rośliny, średnicę łodygi, suchą i świeżą jakość, silny wskaźnik sadzonek, żywotność korzeni, aktywność SOD i zawartość rozpuszczalnego białka w sadzonek ogórka.Suplementacja UV-B może zwiększyć zawartość chlorofilu a, chlorofilu b oraz karotenoidów w liściach sadzonek ogórka.W porównaniu ze światłem naturalnym, uzupełnienie czerwonego i niebieskiego światła LED może znacznie zwiększyć powierzchnię liści, jakość suchej masy i silny wskaźnik siewek sadzonek pomidora.Uzupełnienie światła czerwonego i zielonego LED znacznie zwiększa wysokość i grubość łodyg sadzonek pomidora.Obróbka światłem uzupełniającym zielonym światłem LED może znacznie zwiększyć biomasę sadzonek ogórka i pomidora, a świeża i sucha masa sadzonek wzrasta wraz ze wzrostem intensywności światła zielonego, podczas gdy gruba łodyga i silny wskaźnik sadzonek pomidora wszystkie sadzonki podążają za zielonym światłem uzupełniającym.Przyrost siły wzrasta.Połączenie czerwonego i niebieskiego światła LED może zwiększyć grubość łodygi, powierzchnię liści, suchą masę całej rośliny, stosunek korzenia do pędu i silny wskaźnik sadzonek bakłażana.W porównaniu ze światłem białym, czerwone światło LED może zwiększać biomasę sadzonek kapusty i sprzyjać wzrostowi wydłużenia i ekspansji liści sadzonek kapusty.Niebieskie światło LED sprzyja gęstemu wzrostowi, gromadzeniu się suchej masy i silnemu indeksowi sadzonek kapusty, a także sprawia, że ​​sadzonki kapusty stają się karłowate.Powyższe wyniki pokazują, że zalety sadzonek warzyw uprawianych w technologii regulacji światła są bardzo oczywiste.

Wpływ doświetlenia LED na jakość odżywczą owoców i warzyw

Białko, cukier, kwasy organiczne i witaminy zawarte w owocach i warzywach są składnikami odżywczymi korzystnymi dla zdrowia człowieka.Jakość światła może wpływać na zawartość VC w roślinach poprzez regulację aktywności syntezy VC i enzymu rozkładającego, a także może regulować metabolizm białek i akumulację węglowodanów w roślinach ogrodniczych.Światło czerwone sprzyja akumulacji węglowodanów, traktowanie światłem niebieskim jest korzystne dla tworzenia białek, a połączenie światła czerwonego i niebieskiego może znacznie poprawić jakość odżywczą roślin niż światło monochromatyczne.

Dodanie czerwonego lub niebieskiego światła LED może zmniejszyć zawartość azotanów w sałacie, dodanie niebieskiego lub zielonego światła LED może sprzyjać gromadzeniu się rozpuszczalnego cukru w ​​sałacie, a dodanie światła LED w podczerwieni sprzyja gromadzeniu się VC w sałacie.Wyniki pokazały, że dodatek niebieskiego światła może poprawić zawartość VC i rozpuszczalnego białka w pomidorach;czerwone światło i czerwone niebieskie połączone światło mogą promować zawartość cukru i kwasu w owocach pomidora, a stosunek cukru do kwasu był najwyższy w połączeniu czerwonego niebieskiego światła;czerwone i niebieskie połączone światło może poprawić zawartość VC w owocach ogórka.

Zawarte w owocach i warzywach fenole, flawonoidy, antocyjany i inne substancje mają nie tylko istotny wpływ na kolor, smak i wartość towarową owoców i warzyw, ale także mają naturalne działanie przeciwutleniające i mogą skutecznie hamować lub usuwać wolne rodniki w organizmie człowieka.

Wykorzystanie niebieskiego światła LED w celu uzupełnienia światła może znacznie zwiększyć zawartość antocyjanów w skórce bakłażana o 73,6%, podczas gdy użycie czerwonego światła LED oraz kombinacji światła czerwonego i niebieskiego może zwiększyć zawartość flawonoidów i fenoli ogółem.Niebieskie światło może sprzyjać gromadzeniu się likopenu, flawonoidów i antocyjanów w owocach pomidora.Połączenie światła czerwonego i niebieskiego w pewnym stopniu sprzyja produkcji antocyjanów, ale hamuje syntezę flawonoidów.W porównaniu z traktowaniem światłem białym, traktowanie światłem czerwonym może znacznie zwiększyć zawartość antocyjanów w pędach sałaty, ale traktowanie światłem niebieskim ma najniższą zawartość antocyjanów.Całkowita zawartość fenolu w liściach zielonych, purpurowych i czerwonych była wyższa w świetle białym, czerwono-niebieskim połączonym i niebieskim, ale najniższa w świetle czerwonym.Uzupełnienie światła ultrafioletowego LED lub światła pomarańczowego może zwiększyć zawartość związków fenolowych w liściach sałaty, z kolei uzupełnienie światła zielonego może zwiększyć zawartość antocyjanów.Dlatego zastosowanie oświetlenia LED Grow Light jest skutecznym sposobem regulacji jakości odżywczej owoców i warzyw w obiektowej uprawie ogrodniczej.

Wpływ dodatkowego światła LED na działanie przeciwstarzeniowe roślin

Degradacja chlorofilu, szybka utrata białka i hydroliza RNA podczas starzenia się roślin przejawiają się głównie jako starzenie się liści.Chloroplasty są bardzo wrażliwe na zmiany w zewnętrznym środowisku świetlnym, w szczególności na jakość światła.Światło czerwone, światło niebieskie i połączone światło czerwono-niebieskie sprzyjają morfogenezie chloroplastów, światło niebieskie sprzyja akumulacji ziaren skrobi w chloroplastach, a światło czerwone i światło dalekiej czerwieni mają negatywny wpływ na rozwój chloroplastów.Połączenie światła niebieskiego oraz światła czerwonego i niebieskiego może sprzyjać syntezie chlorofilu w liściach sadzonek ogórka, a połączenie światła czerwonego i niebieskiego może również opóźnić osłabienie zawartości chlorofilu w liściach na późniejszym etapie.Efekt ten jest bardziej widoczny wraz ze spadkiem współczynnika światła czerwonego i wzrostem współczynnika światła niebieskiego.Zawartość chlorofilu w liściach sadzonek ogórka pod wpływem połączonego światła LED czerwonego i niebieskiego była znacznie wyższa niż w przypadku kontroli światła fluorescencyjnego i monochromatycznego światła czerwonego i niebieskiego.Niebieskie światło LED może znacznie zwiększyć wartość chlorofilu a/b w sadzonkach Wutacai i zielonego czosnku.

Podczas starzenia dochodzi do zmian cytokinin (CTK), auksyn (IAA), zmian zawartości kwasu abscysynowego (ABA) oraz różnorodnych zmian aktywności enzymów.Na zawartość hormonów roślinnych łatwo wpływa środowisko świetlne.Różne właściwości światła mają różny wpływ regulacyjny na hormony roślinne, a początkowe etapy szlaku transdukcji sygnału świetlnego obejmują cytokininy.

CTK sprzyja ekspansji komórek liściowych, wzmaga fotosyntezę liści, jednocześnie hamując aktywność rybonukleazy, dezoksyrybonukleazy i proteazy oraz opóźnia degradację kwasów nukleinowych, białek i chlorofilu, dzięki czemu może znacznie opóźnić starzenie się liści.Istnieje interakcja między światłem a regulacją rozwoju za pośrednictwem CTK, a światło może stymulować wzrost poziomu endogennych cytokinin.Gdy tkanki roślinne znajdują się w stanie starzenia, zawartość endogennych cytokinin w nich spada.

IAA koncentruje się głównie w częściach o silnym wzroście, a jego zawartość jest bardzo mała w starzejących się tkankach lub narządach.Światło fioletowe może zwiększać aktywność oksydazy kwasu indolooctowego, a niski poziom IAA może hamować wydłużanie i wzrost roślin.

ABA powstaje głównie w starzejących się tkankach liści, dojrzałych owocach, nasionach, łodygach, korzeniach i innych częściach.Zawartość ABA w ogórku i kapuście pod wpływem światła czerwonego i niebieskiego jest niższa niż w przypadku światła białego i niebieskiego.

Peroksydaza (POD), dysmutaza ponadtlenkowa (SOD), peroksydaza askorbinianowa (APX), katalaza (CAT) są ważniejszymi i związanymi ze światłem enzymami ochronnymi w roślinach.Jeśli rośliny się starzeją, aktywność tych enzymów gwałtownie spada.

Różne właściwości światła mają znaczący wpływ na aktywność enzymów antyoksydacyjnych roślin.Po 9 dniach stosowania światła czerwonego aktywność APX siewek rzepaku znacznie wzrosła, a aktywność POD spadła.Aktywność POD pomidora po 15 dniach światła czerwonego i niebieskiego była wyższa niż światła białego odpowiednio o 20,9% i 11,7%.Po 20 dniach traktowania zielonym światłem aktywność POD pomidora była najniższa, tylko 55,4% światła białego.Uzupełnienie 4-godzinnego niebieskiego światła może znacznie zwiększyć zawartość rozpuszczalnego białka, aktywność enzymów POD, SOD, APX i CAT w liściach ogórka na etapie siewek.Ponadto aktywność SOD i APX stopniowo maleje wraz z wydłużaniem się światła.Aktywność SOD i APX w świetle niebieskim i czerwonym zmniejsza się powoli, ale zawsze jest wyższa niż w świetle białym.Napromieniowanie światłem czerwonym znacznie zmniejszyło aktywność peroksydazy i peroksydazy IAA liści pomidora i peroksydazy IAA liści bakłażana, ale spowodowało znaczny wzrost aktywności peroksydazy liści bakłażana.Dlatego przyjęcie rozsądnej strategii dodatkowego oświetlenia LED może skutecznie opóźnić starzenie się roślin ogrodniczych oraz poprawić plony i jakość.

Budowa i zastosowanie formuły światła LED

Na wzrost i rozwój roślin istotny wpływ ma jakość światła i różne jego proporcje.Formuła światła obejmuje głównie kilka elementów, takich jak współczynnik jakości światła, intensywność światła i czas świecenia.Ponieważ różne rośliny mają różne wymagania dotyczące światła oraz różne etapy wzrostu i rozwoju, dla uprawianych roślin wymagana jest najlepsza kombinacja jakości światła, natężenia światła i czasu jego uzupełniania.

 ◆Współczynnik widma światła

W porównaniu z białym światłem i pojedynczym czerwonym i niebieskim światłem, połączenie czerwonego i niebieskiego światła LED ma wszechstronną przewagę we wzroście i rozwoju sadzonek ogórka i kapusty.

Gdy stosunek światła czerwonego i niebieskiego wynosi 8: 2, grubość łodygi rośliny, wysokość rośliny, sucha masa rośliny, świeża masa, silny wskaźnik siewek itp. Są znacznie zwiększone, a także jest to korzystne dla tworzenia matrycy chloroplastowej i lamella podstawna i wyjście asymilacji mają znaczenie.

Zastosowanie kombinacji jakości czerwonej, zielonej i niebieskiej dla kiełków czerwonej fasoli jest korzystne dla gromadzenia suchej masy, a zielone światło może sprzyjać gromadzeniu się suchej masy kiełków czerwonej fasoli.Wzrost jest najbardziej widoczny, gdy stosunek światła czerwonego, zielonego i niebieskiego wynosi 6:2:1.Efekt wydłużenia hipokotylu sadzonek fasoli czerwonej był najlepszy przy stosunku światła czerwonego i niebieskiego wynoszącym 8: 1, a wydłużenie hipokotylu kiełków fasoli czerwonej było oczywiście hamowane przy stosunku światła czerwonego i niebieskiego wynoszącym 6: 3, ale rozpuszczalne białko zawartość była największa.

Gdy stosunek światła czerwonego i niebieskiego wynosi 8:1 dla sadzonek loofah, silny wskaźnik sadzonek i zawartość cukru rozpuszczalnego w siewkach loofah są najwyższe.Przy zastosowaniu jakości światła ze stosunkiem światła czerwonego i niebieskiego 6:3, zawartość chlorofilu a, stosunek chlorofilu a/b oraz zawartość rozpuszczalnego białka w siewkach loofah były najwyższe.

Stosując stosunek 3: 1 światła czerwonego i niebieskiego do selera, może skutecznie promować wzrost wysokości selera, długości ogonków, liczby liści, jakości suchej masy, zawartości VC, zawartości rozpuszczalnego białka i zawartości rozpuszczalnego cukru.W uprawie pomidorów zwiększenie udziału niebieskiego światła LED sprzyja tworzeniu się likopenu, wolnych aminokwasów i flawonoidów, a zwiększenie udziału światła czerwonego sprzyja tworzeniu kwasów dających się zmiareczkować.Gdy światło o stosunku światła czerwonego i niebieskiego do liści sałaty wynosi 8:1, korzystnie wpływa na gromadzenie karotenoidów, skutecznie obniża zawartość azotanów i zwiększa zawartość VC.

 ◆Natężenie światła

Rośliny rosnące w słabym świetle są bardziej podatne na fotoinhibicję niż w silnym świetle.Szybkość fotosyntezy netto sadzonek pomidorów wzrasta wraz ze wzrostem natężenia światła [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)], wykazując tendencję najpierw rosnącą, a następnie malejącą, aż do 300 μmol/(m²) ·s) do osiągnięcia maksimum.Wysokość rośliny, powierzchnia liści, zawartość wody i zawartość VC w sałacie znacznie wzrosły przy naświetlaniu światłem o natężeniu 150 μmol/(m²·s).Pod wpływem światła o natężeniu 200 μmol/(m²·s) świeża masa, masa całkowita i zawartość wolnych aminokwasów znacznie wzrosły, a przy naświetleniu o natężeniu 300 μmol/(m²·s) powierzchnia liścia, zawartość wody , chlorofil a, chlorofil a+b i karotenoidy w sałacie były obniżone.W porównaniu z ciemnością, wraz ze wzrostem natężenia oświetlenia LED [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], zawartość chlorofilu a, chlorofilu b oraz chlorofilu a+b w kiełkach fasoli czarnej istotnie wzrosła.Zawartość VC jest najwyższa przy 3 μmol/(m²·s), a zawartość rozpuszczalnego białka, rozpuszczalnego cukru i sacharozy jest najwyższa przy 9 μmol/(m²·s).W tych samych warunkach temperaturowych, wraz ze wzrostem natężenia światła [(2~2,5)lx×103 lx, (4~4,5)lx×103 lx, (6~6,5)lx×103 lx], czas siewu sadzonek papryki ulega skróceniu, wzrasta zawartość cukru rozpuszczalnego, natomiast zawartość chlorofilu a i karotenoidów stopniowo maleje.

 ◆Lekki czas

Odpowiednie wydłużenie czasu świecenia może w pewnym stopniu złagodzić niski stres świetlny spowodowany niedostatecznym natężeniem światła, pomóc w akumulacji produktów fotosyntezy upraw ogrodniczych i osiągnąć efekt zwiększenia plonu i poprawy jakości.Zawartość VC w kiełkach wykazywała stopniowo rosnącą tendencję wraz z wydłużeniem czasu światła (0, 4, 8, 12, 16, 20h/dzień), podczas gdy zawartość wolnych aminokwasów, aktywność SOD i CAT wykazywały tendencję spadkową.Wraz z wydłużaniem czasu naświetlania (12, 15, 18h) istotnie zwiększała się świeża masa roślin kapusty pekińskiej.Zawartość VC w liściach i łodygach kapusty pekińskiej była najwyższa odpowiednio po 15 i 12 godzinach.Zawartość rozpuszczalnego białka w liściach kapusty pekińskiej stopniowo malała, jednak łodygi były największe po 15 godzinach.Zawartość cukru rozpuszczalnego w liściach kapusty pekińskiej stopniowo wzrastała, natomiast w łodygach była najwyższa po 12 godzinach.Kiedy stosunek światła czerwonego i niebieskiego wynosi 1:2, w porównaniu z 12-godzinnym czasem naświetlania, 20-godzinna obróbka światłem zmniejsza względną zawartość całkowitych fenoli i flawonoidów w zielonej sałacie liściastej, ale gdy stosunek światła czerwonego i niebieskiego wynosi 2:1, 20-godzinne naświetlanie istotnie zwiększyło względną zawartość fenoli ogółem i flawonoidów w zielonej sałacie liściastej.

Z powyższego widać, że różne formuły światła mają różny wpływ na fotosyntezę, fotomorfogenezę oraz metabolizm węgla i azotu różnych rodzajów upraw.Jak uzyskać najlepszą formułę światła, konfigurację źródła światła i sformułowanie inteligentnych strategii sterowania wymaga gatunków roślin jako punktu wyjścia i należy dokonać odpowiednich dostosowań zgodnie z potrzebami towarowymi upraw ogrodniczych, celami produkcyjnymi, czynnikami produkcji itp., aby osiągnąć cel, jakim jest inteligentne sterowanie środowiskiem świetlnym oraz wysokiej jakości i wysokoplenne uprawy ogrodnicze w energooszczędnych warunkach.

Istniejące problemy i perspektywy

Istotną zaletą oświetlenia LED do uprawy jest to, że może ono dokonywać inteligentnych dostosowań kombinacji zgodnie ze spektrum zapotrzebowania na cechy fotosyntezy, morfologię, jakość i wydajność różnych roślin.Różne rodzaje upraw i różne okresy wzrostu tej samej rośliny mają różne wymagania dotyczące jakości światła, natężenia światła i fotoperiodu.Wymaga to dalszego rozwoju i doskonalenia badań nad lekkimi formułami w celu stworzenia ogromnej bazy danych lekkich formuł.W połączeniu z badaniami i rozwojem profesjonalnych lamp, można uzyskać maksymalną wartość dodatkowych świateł LED w zastosowaniach rolniczych, aby lepiej oszczędzać energię, poprawiać wydajność produkcji i korzyści ekonomiczne.Zastosowanie oświetlenia LED do uprawy w ogrodnictwie obiektowym wykazało energiczną żywotność, ale cena sprzętu lub urządzeń oświetleniowych LED jest stosunkowo wysoka, a jednorazowa inwestycja jest duża.Wymagania dotyczące dodatkowego światła dla różnych upraw w różnych warunkach środowiskowych nie są jasne, dodatkowe spektrum światła. Nieuzasadniona intensywność i czas wzrostu światła nieuchronnie spowoduje różne problemy w stosowaniu przemysłu oświetleniowego.

Jednak wraz z postępem i udoskonalaniem technologii oraz obniżaniem kosztów produkcji oświetlenia LED do uprawy, oświetlenie uzupełniające LED będzie coraz szerzej stosowane w ogrodnictwie zakładowym.Jednocześnie rozwój i postęp systemu technologii dodatkowego światła LED oraz połączenie nowej energii umożliwi szybki rozwój rolnictwa zakładowego, rolnictwa rodzinnego, rolnictwa miejskiego i rolnictwa kosmicznego, aby zaspokoić zapotrzebowanie ludzi na uprawy ogrodnicze w specjalnych środowiskach.