Avtor: Yamin Li in Houcheng Liu itd., s Fakultete za hortikulturo, Južnokitajska univerza za kmetijstvo

Vir članka: Vrtnarstvo v rastlinjakih

Vrste hortikulturnih objektov v glavnem vključujejo plastične rastlinjake, sončne rastlinjake, rastlinjake z več razponi in tovarne rastlin.Ker zgradbe objektov do določene mere blokirajo naravne svetlobne vire, je notranje svetlobe premalo, kar posledično zmanjšuje donos in kakovost pridelkov.Zato ima dopolnilna razsvetljava nepogrešljivo vlogo pri kakovostnih in donosnih pridelkih v objektu, postala pa je tudi pomemben dejavnik pri povečanju porabe energije in obratovalnih stroškov v objektu.

Dolgo časa umetni viri svetlobe, ki se uporabljajo na področju hortikulture objektov, vključujejo predvsem visokotlačne natrijeve sijalke, fluorescenčne sijalke, kovinske halogenske sijalke, žarnice z žarilno nitko itd. Pomembne pomanjkljivosti so visoka proizvodnja toplote, visoka poraba energije in visoki obratovalni stroški.Razvoj nove generacije svetlečih diod (LED) omogoča uporabo nizkoenergijskih umetnih virov svetlobe na področju hortikulture objektov.Prednosti LED so visoka učinkovitost fotoelektrične pretvorbe, enosmerna moč, majhna prostornina, dolga življenjska doba, nizka poraba energije, fiksna valovna dolžina, nizko toplotno sevanje in varstvo okolja.V primerjavi z visokotlačno natrijevo sijalko in fluorescentno sijalko, ki se trenutno pogosto uporablja, lahko LED ne samo prilagodi količino in kakovost svetlobe (delež različnih svetlobnih pasov) glede na potrebe rasti rastlin, temveč lahko obseva rastline tudi na blizu zaradi na njegovo hladno svetlobo. Tako je mogoče izboljšati število obdelovalnih plasti in stopnjo izkoriščenosti prostora ter uresničiti funkcije varčevanja z energijo, varstva okolja in učinkovite rabe prostora, ki jih ni mogoče nadomestiti s tradicionalnim virom svetlobe.

Na podlagi teh prednosti se LED uspešno uporablja pri hortikulturni razsvetljavi objektov, osnovnih raziskavah okolja, ki ga je mogoče nadzorovati, kulturi rastlinskega tkiva, tovarniških sadikih rastlin in vesoljskem ekosistemu.V zadnjih letih se učinkovitost LED razsvetljave za gojenje izboljšuje, cena se znižuje, postopoma pa se razvijajo vse vrste izdelkov s specifičnimi valovnimi dolžinami, zato bo njena uporaba na področju kmetijstva in biologije širša.

Ta članek povzema status raziskav LED na področju hortikulture objektov, osredotoča se na uporabo dodatne luči LED v temelju svetlobne biologije, luči LED za rast pri oblikovanju svetlobe rastlin, prehransko kakovost in učinek zakasnitve staranja, konstrukcijo in uporabo svetlobne formule ter analize in obeti trenutnih problemov in obetov LED tehnologije dodatne luči.

Vpliv dodatne LED luči na rast vrtnarskih rastlin

Regulacijski učinki svetlobe na rast in razvoj rastlin vključujejo kalitev semen, raztezanje stebla, razvoj listov in korenin, fototropizem, sintezo in razgradnjo klorofila ter indukcijo cvetenja.Elementi svetlobnega okolja v objektu vključujejo jakost svetlobe, cikel svetlobe in spektralno porazdelitev.Elemente je možno prilagoditi z dodajanjem umetne svetlobe brez omejitev vremenskih razmer.

Trenutno obstajajo vsaj tri vrste fotoreceptorjev v rastlinah: fitokrom (absorbirajo rdečo svetlobo in daleč rdečo svetlobo), kriptokrom (absorbirajo modro svetlobo in bližnjo ultravijolično svetlobo) ter UV-A in UV-B.Uporaba svetlobnega vira specifične valovne dolžine za obsevanje pridelkov lahko izboljša fotosintetsko učinkovitost rastlin, pospeši svetlobno morfogenezo ter spodbuja rast in razvoj rastlin.V fotosintezi rastlin sta bili uporabljeni rdeča oranžna svetloba (610 ~ 720 nm) in modro vijolična svetloba (400 ~ 510 nm).S tehnologijo LED lahko monokromatsko svetlobo (kot je rdeča svetloba z vrhom 660 nm, modra svetloba z vrhom 450 nm itd.) seva v skladu z najmočnejšim absorpcijskim pasom klorofila, širina spektralne domene pa je le ± 20 nm.

Trenutno velja prepričanje, da bo rdeče-oranžna svetloba bistveno pospešila razvoj rastlin, pospešila kopičenje suhe snovi, nastajanje čebulic, gomoljev, listnih čebulic in drugih rastlinskih organov, povzročila zgodnejše cvetenje in obroditev rastlin ter igro. vodilna vloga pri izboljšanju barve rastlin;Modra in vijolična svetloba lahko nadzorujeta fototropizem rastlinskih listov, spodbujata odpiranje stomatov in gibanje kloroplastov, zavirata raztezanje stebla, preprečujeta podaljševanje rastlin, zakasnita cvetenje rastlin in spodbujata rast vegetativnih organov;kombinacija rdečih in modrih LED diod lahko kompenzira nezadostno svetlobo ene same barve obeh in tvori vrh spektralne absorpcije, ki je v bistvu skladen s fotosintezo in morfologijo pridelka.Stopnja izkoriščenosti svetlobne energije lahko doseže 80 % do 90 %, učinek varčevanja z energijo pa je pomemben.

Opremljenost z LED dodatnimi lučmi v vrtnarstvu lahko doseže zelo pomembno povečanje proizvodnje.Študije so pokazale, da so število plodov, skupni pridelek in teža vsakega češnjevega paradižnika pod dodatno svetlobo 300 μmol/(m²·s) LED trakov in LED cevi 12 ur (8:00-20:00) znatno povečala.Dodatna svetloba LED traku se je povečala za 42,67 %, 66,89 % oziroma 16,97 %, dodatna svetloba LED cevi pa se je povečala za 48,91 %, 94,86 % oziroma 30,86 %.Dodatna LED lučka LED svetilke za rast v celotnem obdobju rasti [razmerje med rdečo in modro svetlobo je 3:2, intenzivnost svetlobe pa 300 μmol/(m²·s)] lahko znatno poveča kakovost posameznega sadja in pridelek. na enoto površine chiehwa in jajčevca.Chikuquan se je povečal za 5,3 % in 15,6 %, jajčevci pa za 7,6 % in 7,8 %.S kakovostjo LED svetlobe in njeno intenzivnostjo ter trajanjem celotne rastne dobe je mogoče skrajšati rastni cikel rastline, izboljšati komercialni pridelek, hranilno kakovost in morfološko vrednost kmetijskih proizvodov ter visoko učinkovitost, energetsko varčnost in inteligentno pridelavo objektnih vrtnarskih pridelkov je mogoče realizirati.

Uporaba LED dodatne luči pri gojenju sadik zelenjave

Uravnavanje morfologije rastlin ter rasti in razvoja z LED svetlobnim virom je pomembna tehnologija na področju gojenja v rastlinjakih.Višje rastline lahko zaznavajo in sprejemajo svetlobne signale prek fotoreceptorskih sistemov, kot so fitokrom, kriptokrom in fotoreceptor, ter izvajajo morfološke spremembe prek znotrajceličnih prenašalcev sporočil za uravnavanje rastlinskih tkiv in organov.Fotomorfogeneza pomeni, da so rastline odvisne od svetlobe za nadzor diferenciacije celic, strukturnih in funkcionalnih sprememb ter tvorbe tkiv in organov, vključno z vplivom na kalitev nekaterih semen, spodbujanjem apikalne dominance, zaviranjem rasti stranskih brstov, podaljševanjem stebla , in tropizem.

Gojenje sadik zelenjave je pomemben del prostorskega kmetijstva.Trajno deževno vreme bo povzročilo premalo svetlobe v objektu, sadike pa so nagnjene k daljšanju, kar bo vplivalo na rast zelenjave, diferenciacijo cvetnih brstov in razvoj plodov ter na koncu vplivalo na njihov pridelek in kakovost.V proizvodnji se za uravnavanje rasti sadik uporabljajo nekateri regulatorji rasti rastlin, kot so giberelin, avksin, paklobutrazol in klormekvat.Vendar pa lahko nerazumna uporaba regulatorjev rasti rastlin zlahka onesnaži okolje vrtnin in objektov, kar je neugodno za zdravje ljudi.

Dodatna lučka LED ima veliko edinstvenih prednosti dodatne luči in je izvedljiv način uporabe dodatne luči LED za vzgojo sadik.V eksperimentu z dodatno svetlobo LED [25±5 μmol/(m²·s)], izvedenem v pogojih šibke svetlobe [0~35 μmol/(m²·s)], je bilo ugotovljeno, da zelena svetloba spodbuja raztezek in rast sadike kumar.Rdeča in modra svetloba zavirata rast sadik.V primerjavi z naravno šibko svetlobo se je indeks močne sadike sadik, dopolnjenih z rdečo in modro svetlobo, povečal za 151,26 % oziroma 237,98 %.V primerjavi z monokromatsko kakovostjo svetlobe se je indeks močnih sadik, ki vsebujejo rdeče in modre komponente pri tretiranju s sestavljeno svetlobno dopolnilno svetlobo, povečal za 304,46%.

Dodajanje rdeče luči sadikam kumar lahko poveča število pravih listov, listno površino, višino rastline, premer stebla, suho in svežo kakovost, močan indeks sadike, vitalnost korenin, aktivnost SOD in vsebnost topnih beljakovin v sadikah kumar.Dodatek UV-B lahko poveča vsebnost klorofila a, klorofila b in karotenoidov v listih sadik kumar.V primerjavi z naravno svetlobo lahko dopolnitev rdeče in modre LED luči znatno poveča listno površino, kakovost suhe snovi in ​​močan indeks sadike sadik paradižnika.Dodatna LED rdeča in zelena svetloba bistveno povečata višino in debelino stebla sadik paradižnika.Obdelava z dodatno svetlobo z zeleno svetlobo LED lahko znatno poveča biomaso sadik kumar in paradižnika, sveža in suha teža sadik pa se poveča s povečanjem intenzivnosti svetlobe z zeleno svetlobo, medtem ko debelo steblo in močan indeks sadike paradižnika vse sadike sledijo zeleni luči dodatka.Povečanje moči se poveča.Kombinacija LED rdeče in modre svetlobe lahko poveča debelino stebla, listno površino, suho težo celotne rastline, razmerje med korenino in poganjkom ter močan indeks sadike jajčevca.V primerjavi z belo svetlobo lahko rdeča LED svetloba poveča biomaso sadik zelja in spodbuja rast raztezka in širjenje listov sadik zelja.LED modra svetloba spodbuja gosto rast, kopičenje suhe snovi in ​​močan indeks sadike sadik zelja, zaradi česar so sadike zelja pritlikave.Zgornji rezultati kažejo, da so prednosti sadik zelenjave, vzgojenih s tehnologijo regulacije svetlobe, zelo očitne.

Vpliv LED dodatne luči na prehransko kakovost sadja in zelenjave

Beljakovine, sladkor, organske kisline in vitamini, ki jih vsebuje sadje in zelenjava, so prehranske snovi, ki so koristne za zdravje ljudi.Kakovost svetlobe lahko vpliva na vsebnost VC v rastlinah z uravnavanjem aktivnosti sinteze VC in razgradnega encima ter lahko uravnava presnovo beljakovin in kopičenje ogljikovih hidratov v vrtnih rastlinah.Rdeča svetloba spodbuja kopičenje ogljikovih hidratov, obdelava z modro svetlobo je koristna za tvorbo beljakovin, medtem ko lahko kombinacija rdeče in modre svetlobe bistveno izboljša prehransko kakovost rastlin kot monokromatska svetloba.

Dodajanje rdeče ali modre LED luči lahko zmanjša vsebnost nitratov v solati, dodajanje modre ali zelene LED luči lahko spodbudi kopičenje topnega sladkorja v solati, dodajanje infrardeče LED luči pa prispeva k kopičenju VC v solati.Rezultati so pokazali, da lahko dodatek modre svetlobe izboljša vsebnost VC in vsebnost topnih beljakovin v paradižniku;rdeča svetloba in rdeča modra kombinirana svetloba lahko povečata vsebnost sladkorja in kisline v sadju paradižnika, razmerje med sladkorjem in kislino pa je bilo najvišje pri rdeče modri kombinirani svetlobi;rdeča modra kombinirana svetloba bi lahko izboljšala vsebnost VC v sadju kumar.

Fenoli, flavonoidi, antocianini in druge snovi v sadju in zelenjavi nimajo pomembnega vpliva le na barvo, okus in blagovno vrednost sadja in zelenjave, ampak imajo tudi naravno antioksidativno delovanje in lahko učinkovito zavirajo ali odstranjujejo proste radikale v človeškem telesu.

Uporaba LED modre svetlobe za dopolnitev svetlobe lahko bistveno poveča vsebnost antocianinov v lupini jajčevca za 73,6 %, medtem ko lahko uporaba LED rdeče svetlobe in kombinacije rdeče in modre svetlobe poveča vsebnost flavonoidov in skupnih fenolov.Modra svetloba lahko spodbuja kopičenje likopena, flavonoidov in antocianinov v plodovih paradižnika.Kombinacija rdeče in modre svetlobe v določeni meri spodbuja nastajanje antocianinov, vendar zavira sintezo flavonoidov.V primerjavi z obdelavo z belo svetlobo lahko obdelava z rdečo svetlobo znatno poveča vsebnost antocianinov v poganjkih solate, vendar ima obdelava z modro svetlobo najnižjo vsebnost antocianinov.Skupna vsebnost fenola v zelenolistni, škrlatnolistni in rdečelistni solati je bila višja pri obdelavi z belo svetlobo, rdeče-modro kombinirano svetlobo in modro svetlobo, vendar je bila najmanjša pri obdelavi z rdečo svetlobo.Dodatek LED ultravijolične svetlobe ali oranžne svetlobe lahko poveča vsebnost fenolnih spojin v listih solate, medtem ko lahko dodatek zelene svetlobe poveča vsebnost antocianinov.Zato je uporaba LED luči za rast učinkovit način za uravnavanje prehranske kakovosti sadja in zelenjave v vrtnarski pridelavi.

Učinek dopolnilne LED luči na zaviranje staranja rastlin

Razgradnja klorofila, hitra izguba beljakovin in hidroliza RNA med staranjem rastlin se kažejo predvsem kot staranje listov.Kloroplasti so zelo občutljivi na spremembe v zunanjem svetlobnem okolju, še posebej na kakovost svetlobe.Rdeča svetloba, modra svetloba in rdeče-modra kombinirana svetloba spodbujajo morfogenezo kloroplastov, modra svetloba spodbuja kopičenje škrobnih zrn v kloroplastih, rdeča svetloba in daleč rdeča svetloba pa negativno vplivata na razvoj kloroplastov.Kombinacija modre svetlobe ter rdeče in modre svetlobe lahko spodbudi sintezo klorofila v listih sadik kumar, kombinacija rdeče in modre svetlobe pa lahko tudi odloži zmanjšanje vsebnosti klorofila v listih v kasnejši fazi.Ta učinek je bolj očiten z zmanjšanjem razmerja rdeče svetlobe in povečanjem razmerja modre svetlobe.Vsebnost klorofila v listih sadik kumar pri obdelavi z LED rdečo in modro kombinirano svetlobo je bila znatno višja kot pri obdelavi s fluorescenčno svetlobo in monokromatsko rdečo in modro svetlobo.LED modra svetloba lahko znatno poveča vrednost klorofila a/b pri sadikah Wutacai in zelenega česna.

Med staranjem pride do citokininov (CTK), avksina (IAA), sprememb vsebnosti abscizinske kisline (ABA) in različnih sprememb v aktivnosti encimov.Na vsebnost rastlinskih hormonov zlahka vpliva svetlobno okolje.Različne kakovosti svetlobe imajo različne regulativne učinke na rastlinske hormone in začetni koraki poti prenosa svetlobnega signala vključujejo citokinine.

CTK spodbuja širjenje listnih celic, krepi fotosintezo listov, hkrati pa zavira aktivnosti ribonukleaze, deoksiribonukleaze in proteaze ter upočasni razgradnjo nukleinskih kislin, proteinov in klorofila, tako da lahko znatno upočasni staranje listov.Obstaja interakcija med svetlobo in razvojno regulacijo, ki jo posreduje CTK, in svetloba lahko spodbudi povečanje ravni endogenih citokininov.Ko so rastlinska tkiva v stanju staranja, se njihova vsebnost endogenega citokinina zmanjša.

IAA je v glavnem koncentrirana v delih močne rasti, v starajočih se tkivih ali organih pa je zelo malo.Vijolična svetloba lahko poveča aktivnost oksidaze indol ocetne kisline, nizke ravni IAA pa lahko zavirajo raztezanje in rast rastlin.

ABA nastaja predvsem v starajočih se tkivih listov, zrelih plodovih, semenih, steblih, koreninah in drugih delih.Vsebnost ABA v kumarah in zelju pod kombinacijo rdeče in modre svetlobe je nižja kot pri beli in modri svetlobi.

Peroksidaza (POD), superoksid dismutaza (SOD), askorbat peroksidaza (APX), katalaza (CAT) so pomembnejši in svetlobno povezani zaščitni encimi v rastlinah.Če se rastline starajo, se aktivnosti teh encimov hitro zmanjšajo.

Različne kakovosti svetlobe pomembno vplivajo na aktivnost rastlinskih antioksidativnih encimov.Po 9 dneh tretiranja z rdečo svetlobo se je aktivnost APX sadik ogrščice znatno povečala, aktivnost POD pa zmanjšala.Aktivnost POD paradižnika po 15 dneh rdeče in modre svetlobe je bila višja kot pri beli svetlobi za 20,9 % oziroma 11,7 %.Po 20 dneh tretiranja z zeleno svetlobo je bila aktivnost POD pri paradižniku najmanjša, le 55,4 % bele svetlobe.Dodatek 4-urne modre svetlobe lahko znatno poveča vsebnost topnih beljakovin, aktivnosti encimov POD, SOD, APX in CAT v listih kumar v fazi sadike.Poleg tega se aktivnosti SOD in APX postopoma zmanjšujejo s podaljšanjem svetlobe.Aktivnost SOD in APX pod modro in rdečo svetlobo počasi upada, vendar je vedno višja kot pri beli svetlobi.Obsevanje z rdečo svetlobo je znatno zmanjšalo aktivnost peroksidaze in IAA peroksidaze listov paradižnika in IAA peroksidaze listov jajčevca, vendar je povzročilo znatno povečanje aktivnosti peroksidaze listov jajčevca.Zato lahko sprejetje razumne strategije dodatne luči LED učinkovito odloži staranje vrtnarskih pridelkov v objektu ter izboljša donos in kakovost.

Izdelava in uporaba formule LED svetlobe

Na rast in razvoj rastlin pomembno vpliva kakovost svetlobe in njena različna sestavna razmerja.Svetlobna formula v glavnem vključuje več elementov, kot so razmerje kakovosti svetlobe, intenzivnost svetlobe in čas osvetlitve.Ker imajo različne rastline različne zahteve po svetlobi in različne faze rasti in razvoja, je za gojene pridelke potrebna najboljša kombinacija kakovosti svetlobe, intenzivnosti svetlobe in časa dodajanja svetlobe.

 ◆Razmerje svetlobnega spektra

V primerjavi z belo svetlobo ter enojno rdečo in modro svetlobo ima kombinacija LED rdeče in modre svetlobe celovito prednost pri rasti in razvoju sadik kumar in zelja.

Ko je razmerje med rdečo in modro svetlobo 8:2, se znatno povečajo debelina stebla rastline, višina rastline, suha teža rastline, sveža teža, močan indeks sadike itd., kar je tudi koristno za tvorbo matriksa kloroplasta in bazalna lamela in izhod asimilacijskih zadev.

Uporaba kombinacije rdeče, zelene in modre kakovosti za kalčke rdečega fižola je koristna za kopičenje suhe snovi, zelena svetloba pa lahko spodbuja kopičenje suhe snovi kalčkov rdečega fižola.Rast je najbolj očitna, ko je razmerje rdeče, zelene in modre svetlobe 6:2:1.Učinek raztezka hipokotila kalčkov rdečega fižola pri zelenjavi je bil najboljši pri razmerju rdeče in modre svetlobe 8:1, raztezek hipokotila kalčkov rdečega fižola pa je bil očitno zaviran pri razmerju rdeče in modre svetlobe 6:3, vendar topne beljakovine vsebina je bila najvišja.

Ko je razmerje med rdečo in modro svetlobo 8:1 za sadike lufe, sta močan indeks sadike in vsebnost topnega sladkorja v sadikah lufe najvišja.Pri uporabi kakovosti svetlobe z razmerjem rdeče in modre svetlobe 6:3 so bile vsebnost klorofila a, razmerje klorofila a/b in vsebnost topnih beljakovin v sadikah lufe najvišje.

Pri uporabi razmerja 3:1 rdeče in modre svetlobe proti zeleni lahko učinkovito spodbuja povečanje višine rastline zelene, dolžine peclja, števila listov, kakovosti suhe snovi, vsebnosti VC, vsebnosti topnih beljakovin in vsebnosti topnega sladkorja.Pri gojenju paradižnika povečanje deleža LED modre svetlobe spodbuja nastajanje likopena, prostih aminokislin in flavonoidov, povečanje deleža rdeče svetlobe pa spodbuja nastajanje titrabilnih kislin.Ko je svetloba z razmerjem med rdečo in modro svetlobo ter listi solate 8:1, je koristna za kopičenje karotenoidov ter učinkovito zmanjša vsebnost nitratov in poveča vsebnost VC.

 ◆Intenzivnost svetlobe

Rastline, ki rastejo pri šibki svetlobi, so bolj dovzetne za fotoinhibicijo kot pri močni svetlobi.Neto stopnja fotosinteze sadik paradižnika narašča s povečanjem intenzivnosti svetlobe [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)], pri čemer kaže trend najprej naraščanja in nato padanja, pri 300 μmol/(m² ·s), da dosežete maksimum.Višina rastline, površina listov, vsebnost vode in vsebnost VC v solati so se znatno povečali pri obdelavi z intenzivnostjo svetlobe 150 μmol/(m²·s).Pri obdelavi z intenzivnostjo svetlobe 200 μmol/(m²·s) se je znatno povečala sveža teža, skupna teža in vsebnost prostih aminokislin, pri obdelavi z intenzivnostjo svetlobe 300 μmol/(m²·s) pa površina listov, vsebnost vode , klorofil a, klorofil a+b in karotenoidi zelene solate so se zmanjšali.V primerjavi s temo se je s povečanjem intenzivnosti svetlobe LED za rast [3, 9, 15 μmol/(m²·s)] vsebnost klorofila a, klorofila b in klorofila a+b v kalčkih črnega fižola znatno povečala.Vsebnost VC je najvišja pri 3μmol/(m²·s), vsebnost topnih beljakovin, topnega sladkorja in saharoze pa je najvišja pri 9μmol/(m²·s).Pri enakih temperaturnih pogojih, s povečanjem jakosti svetlobe [(2~2,5)lx×103 lx, (4~4,5)lx×103 lx, (6~6,5)lx×103 lx], se čas sajenja sadik paprike se skrajša, vsebnost topnega sladkorja se poveča, vsebnost klorofila a in karotenoidov pa postopoma upada.

 ◆Čas svetlobe

Pravilno podaljšanje svetlobnega časa lahko do določene mere ublaži stres pri šibki svetlobi, ki ga povzroča nezadostna intenzivnost svetlobe, pomaga pri kopičenju fotosintetskih produktov vrtnih rastlin in doseže učinek povečanja pridelka in izboljšanja kakovosti.Vsebnost VC v kalčkih je pokazala postopno naraščajoč trend s podaljševanjem svetlobnega časa (0, 4, 8, 12, 16, 20h/dan), medtem ko so vsebnost prostih aminokislin, aktivnosti SOD in CAT vse kazale padajoči trend.S podaljševanjem svetlobnega časa (12, 15, 18h) se je sveža teža rastlin kitajskega zelja močno povečala.Vsebnost VC v listih in steblih kitajskega zelja je bila najvišja ob 15 oziroma 12h.Vsebnost topnih beljakovin v listih kitajskega zelja se je postopoma zmanjševala, največja pa je bila na steblih po 15 urah.Vsebnost topnega sladkorja v listih kitajskega zelja se je postopoma povečevala, stebla pa so bila najvišja ob 12h.Ko je razmerje med rdečo in modro svetlobo 1:2, v primerjavi z 12-urnim svetlobnim časom, 20-urna obdelava s svetlobo zmanjša relativno vsebnost skupnih fenolov in flavonoidov v zelenolistni solati, ko pa je razmerje med rdečo in modro svetlobo 2:1, 20-urna obdelava s svetlobo je bistveno povečala relativno vsebnost skupnih fenolov in flavonoidov v zeleni solati.

Iz zgoraj navedenega je razvidno, da imajo različne svetlobne formule različne učinke na fotosintezo, fotomorfogenezo ter presnovo ogljika in dušika različnih vrst pridelkov.Kako pridobiti najboljšo svetlobno formulo, konfiguracijo svetlobnega vira in oblikovanje inteligentnih nadzornih strategij zahteva rastlinsko vrsto kot izhodišče in je treba izvesti ustrezne prilagoditve glede na potrebe po blagu vrtnih pridelkov, proizvodne cilje, proizvodne dejavnike itd., za dosego cilja inteligentnega nadzora svetlobnega okolja ter visokokakovostnih in visoko donosnih hortikulturnih pridelkov v pogojih varčevanja z energijo.

Obstoječe težave in obeti

Pomembna prednost LED luči za rast je, da lahko naredi inteligentne kombinacije prilagoditev glede na povpraševanje po spektru fotosintetskih značilnosti, morfologije, kakovosti in pridelka različnih rastlin.Različne vrste pridelkov in različna obdobja rasti istega pridelka imajo različne zahteve glede kakovosti svetlobe, jakosti svetlobe in fotoobdobja.To zahteva nadaljnji razvoj in izboljšanje raziskav lahkih formul, da bi oblikovali ogromno podatkovno bazo lahkih formul.V kombinaciji z raziskavami in razvojem profesionalnih svetilk je mogoče doseči največjo vrednost dodatnih luči LED v kmetijskih aplikacijah, da bi bolje prihranili energijo, izboljšali učinkovitost proizvodnje in gospodarske koristi.Uporaba LED luči za gojenje v hortikulturi objektov je pokazala močno vitalnost, vendar je cena opreme ali naprav za razsvetljavo LED razmeroma visoka, enkratna naložba pa velika.Zahteve po dodatni svetlobi za različne pridelke v različnih okoljskih pogojih niso jasne, spekter dodatne svetlobe, nerazumna intenzivnost in čas svetlobe za rast bosta neizogibno povzročila različne težave pri uporabi industrije razsvetljave za rast.

Vendar pa se bo z napredkom in izboljšanjem tehnologije ter zmanjšanjem proizvodnih stroškov LED luči za rast, dodatna razsvetljava LED vse bolj uporabljala v hortikulturi objektov.Istočasno bosta razvoj in napredek sistema dodatne svetlobne tehnologije LED in kombinacija nove energije omogočila hiter razvoj kmetijstva na objektih, družinskega kmetijstva, urbanega kmetijstva in vesoljskega kmetijstva, da bi zadovoljili povpraševanje ljudi po vrtnarskih pridelkih v posebnih okoljih.