Autor: Yamin Li i Houcheng Liu, itd., sa Fakulteta za hortikulturu, Južnokineski poljoprivredni univerzitet

Izvor članka: Hortikultura staklenika

Tipovi objekata za hortikulturu uglavnom uključuju plastične staklenike, solarne staklenike, staklenike sa više raspona i fabrike biljaka. Budući da objekti blokiraju prirodne izvore svjetlosti u određenoj mjeri, nema dovoljno unutrašnjeg svjetla, što zauzvrat smanjuje prinose i kvalitet usjeva. Dakle, dopunsko svjetlo ima nezamjenjivu ulogu u visokokvalitetnim i visokoprinosnim usjevima objekta, ali je postalo i glavni faktor povećanja potrošnje energije i troškova rada u objektu.

Već duže vrijeme umjetni izvori svjetlosti koji se koriste u oblasti hortikulture uglavnom uključuju natrijumsku lampu visokog pritiska, fluorescentne lampe, metalne halogene lampe, žarulje sa žarnom niti, itd. istaknuti nedostaci su visoka proizvodnja toplote, velika potrošnja energije i visoki operativni troškovi. Razvoj svjetleće diode (LED) nove generacije omogućava korištenje niskoenergetskog izvora umjetne svjetlosti u oblasti hortikulture objekata. LED ima prednosti visoke efikasnosti fotoelektrične konverzije, jednosmerne struje, male zapremine, dugog veka trajanja, niske potrošnje energije, fiksne talasne dužine, niskog toplotnog zračenja i zaštite životne sredine. U poređenju sa visokotlačnom natrijumskom lampom i fluorescentnom lampom koja se trenutno koristi, LED ne samo da može da podesi količinu i kvalitet svetlosti (proporciju različite svetlosne trake) u skladu sa potrebama rasta biljaka, već može i da ozrači biljke na bliskim udaljenostima zbog na njegovu hladnu svjetlost, na taj način se može poboljšati broj slojeva kultivacije i stepen iskorišćenja prostora, a mogu se realizovati funkcije uštede energije, zaštite životne sredine i efikasnog korišćenja prostora koje se ne mogu zameniti tradicionalnim izvorom svetlosti.

Na osnovu ovih prednosti, LED se uspješno koristi u hortikulturnoj rasvjeti objekata, osnovnim istraživanjima kontrolisanog okruženja, kulturi biljnih tkiva, fabričkim sadnicama biljaka i ekosistemu vazduhoplovstva. Posljednjih godina performanse LED rasvjete se poboljšavaju, cijena se smanjuje, a sve vrste proizvoda sa određenim valnim dužinama se postepeno razvijaju, pa će njegova primjena u oblasti poljoprivrede i biologije biti šira.

Ovaj članak sumira istraživački status LED-a u polju hortikulture objekata, fokusira se na primjenu LED dopunskog svjetla u temeljima svjetlosne biologije, LED rasvjete na formiranje svjetla biljaka, nutritivnu kvalitetu i efekte odlaganja starenja, konstrukciju i primjenu svjetlosne formule, te analize i perspektive trenutnih problema i perspektiva LED tehnologije dopunskog svjetla.

Utjecaj LED dopunskog svjetla na rast hortikulturnih kultura

Regulatorni efekti svjetlosti na rast i razvoj biljaka uključuju klijanje sjemena, izduživanje stabljike, razvoj listova i korijena, fototropizam, sintezu i razgradnju klorofila i indukciju cvijeta. Elementi rasvjetnog okruženja u objektu uključuju intenzitet svjetlosti, svjetlosni ciklus i spektralnu distribuciju. Elementi se mogu podešavati dodatkom veštačkog svetla bez ograničenja vremenskih uslova.

Trenutno postoje najmanje tri tipa fotoreceptora u biljkama: fitohrom (apsorbuje crvenu svetlost i daleko crvenu svetlost), kriptohrom (apsorbuje plavo i blisko ultraljubičasto svetlo) i UV-A i UV-B. Upotreba izvora svjetlosti određene valne dužine za ozračivanje usjeva može poboljšati fotosintetičku efikasnost biljaka, ubrzati morfogenezu svjetlosti i promovirati rast i razvoj biljaka. Crveno narandžasto svjetlo (610 ~ 720 nm) i plavo ljubičasto svjetlo (400 ~ 510 nm) korištene su u fotosintezi biljaka. Koristeći LED tehnologiju, monokromatsko svjetlo (kao što je crvena svjetlost sa vrhom od 660 nm, plava svjetlost sa vrhom od 450 nm, itd.) može se zračiti u skladu s najjačom apsorpcionom trakom hlorofila, a širina spektralnog domena je samo ± 20 nm.

Trenutno se vjeruje da će crveno-narančasto svjetlo značajno ubrzati razvoj biljaka, potaknuti nakupljanje suhe tvari, formiranje lukovica, gomolja, lukovica listova i drugih biljnih organa, uzrokovati da biljke ranije cvjetaju i daju plodove, te da se igraju vodeću ulogu u poboljšanju boje biljaka; Plava i ljubičasta svjetlost mogu kontrolirati fototropizam listova biljaka, potaknuti otvaranje stoma i kretanje kloroplasta, inhibirati produljenje stabljike, spriječiti produžavanje biljaka, odgoditi cvjetanje biljaka i potaknuti rast vegetativnih organa; kombinacija crvene i plave LED diode može kompenzirati nedovoljnu svjetlost jedne boje i formirati spektralni apsorpcijski vrh koji je u osnovi u skladu s fotosintezom i morfologijom usjeva. Stopa iskorištenja svjetlosne energije može doseći 80% do 90%, a efekat uštede energije je značajan.

Opremljenost LED dopunskom rasvjetom u objektu hortikulture može postići vrlo značajno povećanje proizvodnje. Istraživanja su pokazala da su broj plodova, ukupna proizvodnja i težina svakog cherry paradajza pod dodatnim svjetlom od 300 μmol/(m²·s) LED traka i LED cijevi u trajanju od 12 sati (8:00-20:00) značajno povećana. Dodatna svjetlost LED trake povećana je za 42,67%, 66,89% i 16,97% respektivno, a dopunsko svjetlo LED cijevi je povećano za 48,91%, 94,86% i 30,86% respektivno. LED dopunsko svjetlo LED rasvjetnog tijela tokom cijelog perioda rasta (odnos crvene i plave svjetlosti je 3:2, a intenzitet svjetlosti 300 μmol/(m²·s)) može značajno povećati kvalitet i prinos pojedinačnog voća po jedinici površine chiehwa i patlidžana. Chikuquan je porastao za 5,3% i 15,6%, a patlidžan za 7,6% i 7,8%. Kroz kvalitet LED svjetla i njegov intenzitet i trajanje cijelog perioda rasta može se skratiti ciklus rasta biljaka, poboljšati komercijalni prinos, nutritivna kvaliteta i morfološka vrijednost poljoprivrednih proizvoda, te visoka efikasnost, štednja energije i može se realizovati inteligentna proizvodnja objektnih hortikulturnih kultura.

Primjena LED dopunskog svjetla u uzgoju rasada povrća

Regulacija morfologije biljaka i rasta i razvoja pomoću LED izvora svjetlosti važna je tehnologija u području uzgoja u staklenicima. Više biljke mogu osjetiti i primati svjetlosne signale kroz fotoreceptorske sisteme kao što su fitohrom, kriptohrom i fotoreceptor, i provoditi morfološke promjene kroz unutarćelijske glasnike kako bi regulisali biljna tkiva i organe. 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, izduživanje stabljike. i tropizam.

Uzgoj presadnica povrća važan je dio objektne poljoprivrede. Kontinuirano kišovito vrijeme usloviće nedovoljno osvijetljenosti u objektu, a sadnice su sklone produžavanju, što će uticati na rast povrća, diferencijaciju cvjetnih pupoljaka i razvoj plodova, a u konačnici i na njihov prinos i kvalitet. U proizvodnji se koriste neki regulatori rasta biljaka kao što su giberelin, auksin, paklobutrazol i hlormekvat za regulaciju rasta rasada. Međutim, nerazumna upotreba regulatora rasta biljaka može lako zagaditi okoliš povrća i objekata, a zdravlje ljudi je nepovoljno.

LED dodatno svjetlo ima mnoge jedinstvene prednosti dopunskog svjetla, a izvodljiv je način korištenja LED dopunskog svjetla za podizanje sadnica. U eksperimentu LED dopunskog svjetla [25±5 μmol/(m²·s)] sprovedenom u uvjetima slabog svjetla [0~35 μmol/(m²·s)], otkriveno je da zeleno svjetlo potiče izduživanje i rast sadnice krastavaca. Crveno i plavo svjetlo inhibiraju rast sadnica. U poređenju sa prirodnim slabim svjetlom, indeks jakih sadnica dopunjenih crvenim i plavim svjetlom povećan je za 151,26%, odnosno 237,98%. U poređenju sa kvalitetom monohromatskog svetla, indeks jakih sadnica koje sadrže crvene i plave komponente pod tretmanom složenog svetlosnog dodatka svetlosti povećan je za 304,46%.

Dodavanje crvene svjetlosti sadnicama krastavca može povećati broj pravih listova, površinu lista, visinu biljke, prečnik stabljike, kvalitet suhe i svježe, jak indeks sadnica, vitalnost korijena, aktivnost SOD i sadržaj rastvorljivih proteina u sadnicama krastavca. Dodatak UV-B može povećati sadržaj hlorofila a, hlorofila b i karotenoida u listovima sadnica krastavca. U poređenju sa prirodnim svetlom, dopuna crvenog i plavog LED svetla može značajno povećati lisnu površinu, kvalitet suve materije i jak indeks sadnica rasada paradajza. Dodavanjem LED crvenog i zelenog svjetla značajno se povećava visina i debljina stabljike sadnica paradajza. Tretman LED zelenim svjetlom dopunske svjetlosti može značajno povećati biomasu sadnica krastavca i paradajza, a svježa i suha težina sadnica raste sa povećanjem intenziteta svjetlosti dopunskog zelenog svjetla, dok debela stabljika i jak indeks sadnica paradajza sve sadnice prate dopunsko svjetlo zelenog svjetla. Povećanje snage se povećava. Kombinacija LED crvene i plave svjetlosti može povećati debljinu stabljike, površinu lista, suhu težinu cijele biljke, omjer korijena i izdanaka i jak indeks sadnica patlidžana. U poređenju s bijelim svjetlom, LED crveno svjetlo može povećati biomasu sadnica kupusa i potaknuti rast izduženja i širenje listova sadnica kupusa. LED plavo svjetlo pospješuje gust rast, nakupljanje suhe tvari i jak indeks rasada rasada kupusa, te čini da sadnice kupusa budu patuljaste. Navedeni rezultati pokazuju da su prednosti rasada povrća koje se uzgajaju tehnologijom regulacije svjetlosti vrlo očigledne.

Utjecaj LED dopunskog svjetla na nutritivni kvalitet voća i povrća

Proteini, šećer, organska kiselina i vitamini sadržani u voću i povrću su hranljivi materijali koji su korisni za ljudsko zdravlje. Kvalitet svjetlosti može utjecati na sadržaj VC u biljkama regulacijom aktivnosti sinteze VC i enzima razgradnje, a može regulirati i metabolizam proteina i akumulaciju ugljikohidrata u hortikulturnim biljkama. Crveno svjetlo potiče akumulaciju ugljikohidrata, tretman plavim svjetlom je koristan za stvaranje proteina, dok kombinacija crvenog i plavog svjetla može poboljšati nutritivnu kvalitetu biljaka znatno veću nego monokromatsko svjetlo.

Dodavanje crvenog ili plavog LED svjetla može smanjiti sadržaj nitrata u zelenoj salati, dodavanje plave ili zelene LED svjetla može potaknuti nakupljanje rastvorljivog šećera u salati, a dodavanje infracrvenog LED svjetla pogoduje akumulaciji VC u zelenoj salati. Rezultati su pokazali da dodatak plave svjetlosti može poboljšati sadržaj VC i sadržaj rastvorljivih proteina u paradajzu; crveno svjetlo i crveno plavo kombinirano svjetlo moglo bi promovirati sadržaj šećera i kiseline u voću paradajza, a omjer šećera i kiseline bio je najveći pod crveno plavim kombinovanim svjetlom; crveno plavo kombinovano svetlo može poboljšati sadržaj VC u plodovima krastavca.

Fenoli, flavonoidi, antocijanini i druge supstance u voću i povrću ne samo da imaju značajan uticaj na boju, ukus i robnu vrednost voća i povrća, već imaju i prirodnu antioksidativnu aktivnost, i mogu efikasno da inhibiraju ili uklanjaju slobodne radikale u ljudskom organizmu.

Upotreba LED plave svjetlosti kao dopuna svjetlosti može značajno povećati sadržaj antocijana u kožici patlidžana za 73,6%, dok korištenje LED crvenog svjetla i kombinacije crvene i plave svjetlosti može povećati sadržaj flavonoida i ukupnih fenola. Plavo svjetlo može potaknuti nakupljanje likopena, flavonoida i antocijana u plodovima paradajza. Kombinacija crvene i plave svjetlosti u određenoj mjeri potiče proizvodnju antocijana, ali inhibira sintezu flavonoida. U poređenju sa tretmanom bijelim svjetlom, tretman crvenim svjetlom može značajno povećati sadržaj antocijana u izdanci zelene salate, ali tretman plavim svjetlom ima najmanji sadržaj antocijana. Ukupni sadržaj fenola zelenog lista, ljubičastog lista i crvenog lista zelene salate bio je veći pod bijelim svjetlom, crveno-plavim kombinovanim svjetlom i plavim svjetlom, ali je najmanji pod tretmanom crvenim svjetlom. Dodavanje LED ultraljubičastog ili narandžastog svjetla može povećati sadržaj fenolnih spojeva u listovima zelene salate, dok dopuna zelenog svjetla može povećati sadržaj antocijana. Stoga je upotreba LED rasvjete efikasan način regulacije nutritivnog kvaliteta voća i povrća u hortikulturalnom uzgoju objekata.

Učinak dodatnog LED svjetla na anti-aging biljaka

Degradacija hlorofila, brz gubitak proteina i hidroliza RNK tokom starenja biljaka uglavnom se manifestuju kao starenje listova. Hloroplasti su vrlo osjetljivi na promjene u vanjskom svjetlosnom okruženju, a posebno na njih utiče kvalitet svjetlosti. Crveno svjetlo, plavo svjetlo i crveno-plavo kombinovano svjetlo pogoduju morfogenezi hloroplasta, plavo svjetlo pogoduje akumulaciji škrobnih zrnaca u hloroplastima, a crveno svjetlo i daleko crveno svjetlo imaju negativan učinak na razvoj hloroplasta. Kombinacija plave svjetlosti i crvene i plave svjetlosti može potaknuti sintezu hlorofila u listovima sadnica krastavca, a kombinacija crvene i plave svjetlosti također može odgoditi slabljenje sadržaja klorofila u listovima u kasnijoj fazi. Ovaj efekat je očigledniji sa smanjenjem omjera crvenog svjetla i povećanjem omjera plave svjetlosti. Sadržaj hlorofila u listovima sadnica krastavca pod kombinovanim tretmanom LED crvenim i plavim svetlom bio je značajno veći od onog pod kontrolom fluorescentnog svetla i monohromatskim tretmanima crvenim i plavim svetlom. LED plavo svjetlo može značajno povećati vrijednost hlorofila a/b u sadnicama Wutacaija i zelenog bijelog luka.

Tokom starenja, postoje citokinini (CTK), auksini (IAA), promjene sadržaja apscizinske kiseline (ABA) i razne promjene u aktivnosti enzima. Svetlo okruženje lako utiče na sadržaj biljnih hormona. Različiti kvaliteti svjetlosti imaju različite regulatorne efekte na biljne hormone, a početni koraci puta prijenosa svjetlosnog signala uključuju citokinine.

CTK potiče širenje ćelija lista, pojačava fotosintezu lista, dok inhibira aktivnosti ribonukleaze, deoksiribonukleaze i proteaze, te odgađa razgradnju nukleinskih kiselina, proteina i hlorofila, tako da može značajno odgoditi starenje lista. Postoji interakcija između svjetlosti i regulacije razvoja posredovane CTK, a svjetlost može stimulirati povećanje nivoa 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. Ljubičasta svjetlost može povećati aktivnost oksidaze indol octene kiseline, a niske razine IAA mogu inhibirati produljenje i rast biljaka.

ABA se uglavnom formira u ostarjelim tkivima listova, zrelim plodovima, sjemenkama, stabljikama, korijenima i drugim dijelovima. Sadržaj ABA u krastavcu i kupusu pod kombinacijom crvene i plave svjetlosti je niži od bijelog i plavog svjetla.

Peroksidaza (POD), superoksid dismutaza (SOD), askorbat peroksidaza (APX), katalaza (CAT) važniji su zaštitni enzimi u biljkama vezani za svjetlost. Ako biljke stare, aktivnosti ovih enzima će se brzo smanjiti.

Različiti kvaliteti svjetlosti imaju značajan utjecaj na aktivnosti biljnih antioksidativnih enzima. Nakon 9 dana tretmana crvenim svjetlom, APX aktivnost sadnica repice se značajno povećala, a POD aktivnost smanjila. POD aktivnost paradajza nakon 15 dana crvenog i plavog svjetla bila je veća od one bijele svjetlosti za 20,9%, odnosno 11,7%. Nakon 20 dana tretmana zelenim svjetlom, POD aktivnost paradajza bila je najniža, samo 55,4% bijelog svjetla. Dodavanje plave svjetlosti od 4 sata može značajno povećati sadržaj rastvorljivih proteina, aktivnosti enzima POD, SOD, APX i CAT u listovima krastavca u fazi sadnice. Osim toga, aktivnosti SOD-a i APX-a postepeno se smanjuju sa produženjem svjetlosti. Aktivnost SOD-a i APX-a pod plavim i crvenim svjetlom polako opada, ali je uvijek veća od one bijele svjetlosti. Zračenje crvenim svjetlom značajno je smanjilo aktivnosti peroksidaze i IAA peroksidaze listova rajčice i IAA peroksidaze listova patlidžana, ali je uzrokovalo značajno povećanje aktivnosti peroksidaze listova patlidžana. Stoga, usvajanje razumne strategije dodatnog LED svjetla može efikasno odgoditi starenje hortikulturnih usjeva i poboljšati prinos i kvalitet.

Konstrukcija i primjena LED svjetlosne formule

Na rast i razvoj biljaka značajno utječe kvalitet svjetlosti i njeni različiti omjeri sastava. Svetlosna formula uglavnom uključuje nekoliko elemenata kao što su odnos kvaliteta svetlosti, intenzitet svetlosti i vreme osvetljenja. Budući da različite biljke imaju različite zahtjeve za svjetlošću i različite faze rasta i razvoja, za kultivirane usjeve potrebna je najbolja kombinacija kvaliteta svjetlosti, intenziteta svjetlosti i vremena dopune svjetlosti.

 ◆Odnos svetlosnog spektra

U poređenju sa bijelim svjetlom i pojedinačnim crvenim i plavim svjetlom, kombinacija LED crvene i plave svjetlosti ima sveobuhvatnu prednost u rastu i razvoju sadnica krastavca i kupusa.

Kada je odnos crvenog i plavog svjetla 8:2, značajno se povećava debljina stabljike, visina biljke, suha težina biljke, svježa masa, indeks jakih sadnica itd., a također je korisno za formiranje hloroplastne matrice bazalna lamela i rezultat asimilacije su važni.

Upotreba kombinacije crvenog, zelenog i plavog kvaliteta za klice crvenog graha je korisna za akumulaciju suhe tvari, a zeleno svjetlo može potaknuti akumulaciju suhe tvari klica crvenog graha. Rast je najočitiji kada je omjer crvenog, zelenog i plavog svjetla 6:2:1. Efekat elongacije hipokotila povrća klice 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 rastvorljivi protein sadržaj je bio najviši.

Kada je omjer crvenog i plavog svjetla 8:1 za sadnice lufe, indeks jakih sadnica i sadržaj rastvorljivog šećera u sadnicama lufe su najveći. Kada se koristi kvalitet svjetla s omjerom crvene i plave svjetlosti 6:3, sadržaj hlorofila a, odnos hlorofila a/b i sadržaj rastvorljivih proteina u sadnicama lufe su bili najveći.

Kada se koristi 3:1 omjer crvenog i plavog svjetla prema celeru, može djelotvorno promovirati povećanje visine biljke celera, dužine peteljki, broja listova, kvaliteta suhe tvari, sadržaja VC, sadržaja topivih proteina i sadržaja rastvorljivog šećera. U uzgoju paradajza, povećanje udjela LED plave svjetlosti potiče stvaranje likopena, slobodnih aminokiselina i flavonoida, a povećanje udjela crvenog svjetla potiče stvaranje titrabilnih kiselina. Kada je svjetlo sa omjerom crvene i plave svjetlosti prema listovima zelene salate 8:1, blagotvorno je za nakupljanje karotenoida, efikasno smanjuje sadržaj nitrata i povećava sadržaj VC.

 ◆Intenzitet svetlosti

Biljke koje rastu pri slabom svjetlu su podložnije fotoinhibiciji nego pod jakim svjetlom. Neto stopa fotosinteze sadnica paradajza raste sa povećanjem intenziteta svetlosti [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)], pokazujući trend prvo povećanja, a zatim opadanja, i na 300 μmol/(m² ·s) za postizanje maksimuma. Visina biljke, površina listova, sadržaj vode i sadržaj VC u zelenoj salati značajno su se povećali pod 150μmol/(m²·s) tretmanom intenziteta svjetlosti. Pod tretmanom intenziteta svetlosti od 200μmol/(m²·s), sveža masa, ukupna težina i sadržaj slobodne aminokiseline su značajno povećani, a pri tretmanu od 300μmol/(m²·s) intenzitet svetlosti, površina lista, sadržaj vode , hlorofil a, hlorofil a+b i karotenoidi zelene salate su smanjeni. U poređenju sa mrakom, sa povećanjem intenziteta svetlosti LED rasta [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], značajno se povećao sadržaj hlorofila a, hlorofila b i hlorofila a+b u klicama crnog graha. Sadržaj VC je najveći pri 3 μmol/(m²·s), a sadržaj rastvorljivih proteina, rastvorljivog šećera i saharoze je najviši pri 9 μmol/(m²·s). U istim temperaturnim uslovima, sa povećanjem intenziteta svetlosti [(2~2,5)lx×103 lx, (4~4,5)lx×103 lx, (6~6,5)lx×103 lx], vreme klijanja sadnica paprike se skraćuje, povećava se sadržaj rastvorljivog šećera, ali se postepeno smanjuje sadržaj hlorofila a i karotenoida.

 ◆Light time

Pravilnim produžavanjem svjetlosnog vremena može se u određenoj mjeri ublažiti slab svjetlosni stres uzrokovan nedovoljnim intenzitetom svjetlosti, pomoći akumulaciji fotosintetskih proizvoda hortikulturnih kultura i postići efekat povećanja prinosa i poboljšanja kvaliteta. Sadržaj VC u klicama pokazao je trend postepenog povećanja sa produženjem svetlosnog vremena (0, 4, 8, 12, 16, 20h/dan), dok je sadržaj slobodnih aminokiselina, SOD i CAT aktivnosti pokazivao opadajući trend. Produženjem svjetlosnog vremena (12, 15, 18h), svježa masa biljaka kineskog kupusa značajno se povećala. Sadržaj VC u listovima i stabljikama kineskog kupusa bio je najveći u 15, odnosno 12h. Sadržaj rastvorljivih proteina u listovima kineskog kupusa se postepeno smanjivao, ali su peteljke bile najveće nakon 15h. Sadržaj rastvorljivog šećera u listovima kineskog kupusa se postepeno povećavao, dok su stabljike bile najveće u 12h. Kada je omjer crvenog i plavog svjetla 1:2, u poređenju sa svjetlosnim vremenom 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, 20h svjetlosni tretman značajno je povećao relativni sadržaj ukupnih fenola i flavonoida u zelenoj salati.

Iz navedenog se može vidjeti da različite svjetlosne formule imaju različite efekte na fotosintezu, fotomorfogenezu i metabolizam ugljika i dušika različitih vrsta usjeva. Kako dobiti najbolju formulu svjetlosti, konfiguraciju izvora svjetlosti i formulaciju inteligentnih strategija kontrole zahtijevaju biljne vrste kao polaznu tačku, a potrebno je izvršiti odgovarajuća prilagođavanja prema robnim potrebama hortikulturnih kultura, ciljevima proizvodnje, faktorima proizvodnje itd., ostvariti cilj inteligentne kontrole svjetlosnog okruženja i visokokvalitetnih i visokoprinosnih hortikulturnih usjeva u uvjetima štednje energije.

Postojeći problemi i izgledi

Značajna prednost LED rasvjete je u tome što može napraviti inteligentna prilagođavanja kombinacije prema spektru potražnje fotosintetskih karakteristika, morfologije, kvaliteta i prinosa različitih biljaka. Različite vrste useva i različiti periodi rasta istog useva imaju različite zahteve za kvalitetom svetlosti, intenzitetom svetlosti i fotoperiodom. Ovo zahtijeva daljnji razvoj i poboljšanje istraživanja lakih formula kako bi se formirala ogromna baza podataka svjetlosnih formula. U kombinaciji s istraživanjem i razvojem profesionalnih svjetiljki, može se ostvariti maksimalna vrijednost LED dopunskih svjetala u poljoprivrednim aplikacijama, kako bi se bolje uštedjela energija, poboljšala efikasnost proizvodnje i ekonomske koristi. Primjena LED rasvjete u hortikulturi objekata pokazala je energičnu vitalnost, ali cijena opreme ili uređaja za LED rasvjetu je relativno visoka, a jednokratna investicija je velika. Zahtjevi za dopunskim svjetlom različitih usjeva u različitim uvjetima okoliša nisu jasni, dodatni svjetlosni spektar, nerazuman intenzitet i vrijeme svjetlosti rasta neizbježno će uzrokovati različite probleme u primjeni industrije rasvjete.

Međutim, sa napretkom i poboljšanjem tehnologije i smanjenjem troškova proizvodnje LED rasvjete, LED dodatna rasvjeta će se sve više koristiti u hortikulturi objekata. Istovremeno, razvoj i napredak LED tehnologije dopunske svjetlosne tehnologije i kombinacija nove energije omogućit će brz razvoj facility poljoprivrede, porodične poljoprivrede, urbane poljoprivrede i svemirske poljoprivrede kako bi se zadovoljila potražnja ljudi za hortikulturnim kulturama u posebnim sredinama.