Kirjoittaja: Yamin Li ja Houcheng Liu jne, College of Horticulture, Etelä-Kiinan maatalousyliopisto

Artikkelin lähde: Greenhouse Horticulture

Laitospuutarhatilojen tyyppejä ovat pääasiassa muovikasvihuoneet, aurinkokasvihuoneet, moniväliset kasvihuoneet ja kasvitehtaat.Koska toimitilarakennukset estävät jossain määrin luonnonvalon lähteitä, sisävalo ei riitä, mikä puolestaan ​​heikentää satoa ja laatua.Siksi lisävalolla on korvaamaton rooli laitoksen laadukkaassa ja tuottoisassa sadossa, mutta siitä on tullut myös merkittävä tekijä laitoksen energiankulutuksen ja käyttökustannusten kasvussa.

Tilojen puutarhaviljelyssä käytettyjä keinotekoisia valonlähteitä ovat pitkään olleet pääasiassa korkeapaineiset natriumlamput, loistelamput, metallihalogeenilamput, hehkulamput jne. Huomattavia haittoja ovat korkea lämmöntuotanto, korkea energiankulutus ja korkeat käyttökustannukset.Uuden sukupolven valodiodin (LED) kehittäminen mahdollistaa vähäenergiaisen keinovalonlähteen käytön tilapuutarhassa.LEDillä on korkea valosähköinen muunnostehokkuus, tasavirta, pieni tilavuus, pitkä käyttöikä, alhainen energiankulutus, kiinteä aallonpituus, alhainen lämpösäteily ja ympäristönsuojelu.Verrattuna tällä hetkellä yleisesti käytettyyn korkeapaineiseen natriumlamppuun ja loistelamppuun, LED ei voi vain säätää valon määrää ja laatua (eri nauhavalon osuutta) kasvien kasvun tarpeiden mukaan, ja se voi säteilyttää kasveja lähietäisyydeltä. sen kylmään valoon, Näin voidaan parantaa viljelykerrosten määrää ja tilankäyttöastetta sekä toteuttaa energiansäästön, ympäristönsuojelun ja tilatehokkaan käytön toiminnot, joita ei voida korvata perinteisellä valonlähteellä.

Näiden etujen perusteella LEDiä on käytetty menestyksekkäästi tilojen puutarhavalaistuksessa, hallittavan ympäristön perustutkimuksessa, kasvikudosviljelmässä, kasvitehtaan taimissa ja ilmailuekosysteemissä.Viime vuosina LED-kasvuvalaistuksen suorituskyky on parantunut, hinta laskee ja kaikenlaisia ​​tuotteita, joilla on tietyt aallonpituudet, kehitetään asteittain, joten sen käyttö maatalouden ja biologian alalla tulee olemaan laajempi.

Tämä artikkeli tiivistää LEDin tutkimustilanteen puutarhaviljelyn alalla, keskittyy LED-lisävalon käyttöön valobiologian perustassa, LED-kasvatusvalot kasvien valonmuodostukseen, ravintolaatuun ja ikääntymisen viivästymiseen, rakentamiseen ja käyttöön. valokaavasta sekä analyyseja ja näkymiä LED-lisävalotekniikan nykyisistä ongelmista ja näkymistä.

LED-lisävalon vaikutus puutarhakasvien kasvuun

Valon sääteleviä vaikutuksia kasvien kasvuun ja kehitykseen ovat siementen itäminen, varren pidentyminen, lehtien ja juurien kehitys, fototropismi, klorofyllin synteesi ja hajoaminen sekä kukkien induktio.Kiinteistön valaistusympäristöelementtejä ovat valon intensiteetti, valosykli ja spektrijakauma.Elementtejä voidaan säätää keinovalon lisäyksellä ilman sääolosuhteiden rajoituksia.

Tällä hetkellä kasveissa on ainakin kolmenlaisia ​​fotoreseptoreita: fytokromi (absorboi punaista valoa ja kaukopunaista valoa), kryptokromi (absorboi sinistä valoa ja lähellä ultraviolettivaloa) ja UV-A ja UV-B.Tietyn aallonpituuden valonlähteen käyttö viljelykasvien säteilyttämiseen voi parantaa kasvien fotosynteesitehokkuutta, nopeuttaa valon morfogeneesiä ja edistää kasvien kasvua ja kehitystä.Kasvien fotosynteesissä käytettiin punaista oranssia valoa (610 - 720 nm) ja sinistä violettia valoa (400 - 510 nm).LED-tekniikalla monokromaattista valoa (kuten punaista valoa 660 nm:n huipulla, sinistä valoa 450 nm:n huipulla jne.) voidaan säteillä klorofyllin voimakkaimman absorptiokaistan mukaisesti, ja spektrialueen leveys on vain ± 20 nm.

Tällä hetkellä uskotaan, että punaoranssi valo nopeuttaa merkittävästi kasvien kehitystä, edistää kuiva-aineen kertymistä, sipulien, mukuloiden, lehtisipulien ja muiden kasvielinten muodostumista, saa kasveja kukkimaan ja kantamaan hedelmää aikaisemmin ja leikkimään. johtava rooli kasvien värin parantamisessa;Sininen ja violetti valo voi hallita kasvien lehtien fototropismia, edistää stomien avautumista ja kloroplastien liikettä, estää varren pidentymistä, estää kasvien pidentymistä, viivyttää kasvien kukintaa ja edistää kasvuelinten kasvua;punaisten ja sinisten LEDien yhdistelmä voi kompensoida näiden kahden yhden värin riittämättömän valon ja muodostaa spektrin absorptiohuipun, joka on periaatteessa yhdenmukainen sadon fotosynteesin ja morfologian kanssa.Valon energian käyttöaste voi olla 80-90%, ja energiansäästövaikutus on merkittävä.

Led-lisävaloilla tilojen puutarhanhoidossa voidaan saavuttaa erittäin merkittävä tuotannon lisäys.Tutkimukset ovat osoittaneet, että hedelmien määrä, kokonaistuotanto ja kunkin kirsikkatomaatin paino 300 μmol/(m²·s) LED-nauhojen ja LED-putkien lisävalossa 12 tunnin ajan (8.00-20.00) ovat merkittävästi. lisääntynyt.LED-nauhan lisävalo on kasvanut vastaavasti 42,67 %, 66,89 % ja 16,97 %, ja LED-putken lisävalo on kasvanut vastaavasti 48,91 %, 94,86 % ja 30,86 %.LED-viljelyvalaisimen LED-lisävalo koko kasvukauden ajan [punaisen ja sinisen valon suhde on 3:2 ja valon intensiteetti 300 μmol/(m²·s)] voi merkittävästi parantaa yksittäisten hedelmien laatua ja satoa chiehwan ja munakoison pinta-alayksikköä kohti.Chikuquan nousi 5,3 % ja 15,6 % ja munakoiso 7,6 % ja 7,8 %.LED-valon laadun sekä sen voimakkuuden ja koko kasvujakson keston avulla kasvien kasvusykliä voidaan lyhentää, maataloustuotteiden kaupallista satoa, ravintoarvoa ja morfologista arvoa parantaa sekä tehostaa, energiaa säästävää ja puutarhakasvien älykäs tuotanto voidaan toteuttaa.

LED-lisävalon käyttö vihannesten taimien viljelyssä

Kasvien morfologian sekä kasvun ja kehityksen säätely LED-valonlähteellä on tärkeä teknologia kasvihuoneviljelyn alalla.Korkeammat kasvit voivat aistia ja vastaanottaa valosignaaleja fotoreseptorijärjestelmien, kuten fytokromin, kryptokromin ja fotoreseptorin, kautta ja suorittaa morfologisia muutoksia solunsisäisten lähettimien kautta kasvien kudosten ja elinten säätelemiseksi.Fotomorfogeneesi tarkoittaa, että kasvit turvautuvat valoon solujen erilaistumisen, rakenteellisten ja toiminnallisten muutosten sekä kudosten ja elinten muodostumisen hallinnassa, mukaan lukien vaikutus joidenkin siementen itävyyteen, apikaalisen dominanssin edistäminen, lateraalisen silmujen kasvun estäminen, varren pidentyminen ja tropismi.

Vihannesten taimien viljely on tärkeä osa tilaviljelyä.Jatkuva sateinen sää aiheuttaa riittämättömän valon laitokseen ja taimet ovat taipuvaisia ​​pitkittymään, mikä vaikuttaa vihannesten kasvuun, kukannupujen erilaistumiseen ja hedelmien kehitykseen ja viime kädessä niiden satoon ja laatuun.Tuotannossa käytetään joitain kasvien kasvunsäätelyaineita, kuten gibberelliiniä, auksiinia, paklobutratsolia ja klormekvattia, säätelemään taimien kasvua.Kasvien kasvunsäätelyaineiden kohtuuton käyttö voi kuitenkin helposti saastuttaa vihannesten ja tilojen ympäristöä ihmisten terveyden ollessa epäedullista.

LED-lisävalolla on monia ainutlaatuisia lisävalon etuja, ja se on käyttökelpoinen tapa käyttää LED-lisävaloa taimien kasvattamiseen.LED-lisävalo [25±5 μmol/(m²·s)] kokeessa, joka suoritettiin heikossa valossa [0-35 μmol/(m²·s)], havaittiin, että vihreä valo edistää valon pidentymistä ja kasvua. kurkun taimia.Punainen ja sininen valo estävät taimien kasvua.Luonnolliseen heikkoon valoon verrattuna punaisella ja sinisellä valolla täydennettyjen taimien voimakas taimiindeksi nousi 151,26 % ja 237,98 %.Monokromaattiseen valonlaatuun verrattuna vahvojen punaisia ​​ja sinisiä komponentteja sisältävien taimien indeksi yhdistelmävalolisävalon käsittelyssä nousi 304,46 %.

Punaisen valon lisääminen kurkun taimiin voi lisätä varsinaisten lehtien määrää, lehtien pinta-alaa, kasvin korkeutta, varren halkaisijaa, kuivaa ja tuoretta laatua, vahvaa taimiindeksiä, juurten elinvoimaa, SOD-aktiivisuutta ja kurkun taimien liukoisen proteiinin määrää.UV-B:n täydentäminen voi lisätä klorofylli a-, klorofylli b- ja karotenoidien pitoisuutta kurkun taimien lehdissä.Luonnolliseen valoon verrattuna punaisen ja sinisen LED-valon täydentäminen voi lisätä merkittävästi tomaatin taimien lehtipinta-alaa, kuiva-aineen laatua ja vahvaa taimiindeksiä.LED-punaisen ja vihreän valon täydentäminen lisää merkittävästi tomaatin taimien korkeutta ja varren paksuutta.LED-vihreän valon lisävalokäsittely voi lisätä merkittävästi kurkun ja tomaatin taimien biomassaa, ja taimien tuore- ja kuivapaino kasvaa vihreän valon lisävalon voimakkuuden kasvaessa, kun taas tomaatin paksu varsi ja vahva taimiindeksi taimet seuraavat vihreän valon lisävaloa.Voiman kasvu lisääntyy.LED-punaisen ja sinisen valon yhdistelmä voi lisätä munakoison varren paksuutta, lehtien pinta-alaa, koko kasvin kuivapainoa, juurien ja versojen suhdetta sekä vahvaa taimiindeksiä.Valkoiseen valoon verrattuna punainen LED-valo voi lisätä kaalin taimien biomassaa ja edistää kaalin taimien pidentymistä ja lehtien laajenemista.LED-sininen valo edistää kaalin taimien paksua kasvua, kuiva-aineen kertymistä ja vahvaa taimiindeksiä ja tekee kaalistaimista kääpiöityä.Yllä olevat tulokset osoittavat, että valonsäätötekniikalla viljeltyjen vihannesten taimien edut ovat ilmeisiä.

LED-lisävalon vaikutus hedelmien ja vihannesten ravintolaatuun

Hedelmien ja vihannesten sisältämä proteiini, sokeri, orgaaninen happo ja vitamiini ovat ihmisen terveydelle hyödyllisiä ravintoaineita.Valon laatu voi vaikuttaa kasvien VC-pitoisuuteen säätelemällä VC-synteesin ja hajottavan entsyymin aktiivisuutta ja se voi säädellä proteiiniaineenvaihduntaa ja hiilihydraattien kertymistä puutarhakasveissa.Punainen valo edistää hiilihydraattien kertymistä, sinisen valon käsittely on hyödyllistä proteiinin muodostukselle, kun taas punaisen ja sinisen valon yhdistelmä voi parantaa kasvien ravitsemuksellista laatua huomattavasti enemmän kuin yksivärinen valo.

Punaisen tai sinisen LED-valon lisääminen voi vähentää salaatin nitraattipitoisuutta, sinisen tai vihreän LED-valon lisääminen voi edistää liukoisen sokerin kertymistä salaatissa, ja infrapuna-LED-valon lisääminen edistää VC:n kertymistä salaatissa.Tulokset osoittivat, että sinisen valon lisäys voisi parantaa tomaatin VC-pitoisuutta ja liukoisen proteiinin pitoisuutta;punainen valo ja punainen sininen yhdistetty valo saattoivat edistää tomaatin hedelmän sokeri- ja happopitoisuutta, ja sokerin suhde happoon oli suurin punaisen sinisen yhdistetyn valon alla;punainen sininen yhdistetty valo voisi parantaa kurkkuhedelmien VC-pitoisuutta.

Hedelmien ja vihannesten fenolit, flavonoidit, antosyaanit ja muut aineet eivät ainoastaan ​​vaikuta merkittävästi hedelmien ja vihannesten väriin, makuun ja hyödykearvoon, vaan niillä on myös luonnollista antioksidanttivaikutusta ja ne voivat tehokkaasti estää tai poistaa vapaita radikaaleja ihmiskehossa.

LED-sinisen valon käyttö valon lisäyksenä voi lisätä munakoison kuoren antosyaanipitoisuutta merkittävästi 73,6 %, kun taas LED-punaisen valon ja punaisen ja sinisen valon yhdistelmä voi lisätä flavonoidien ja kokonaisfenolien määrää.Sininen valo voi edistää lykopeenin, flavonoidien ja antosyaanien kertymistä tomaatin hedelmiin.Punaisen ja sinisen valon yhdistelmä edistää antosyaanien tuotantoa jossain määrin, mutta estää flavonoidien synteesiä.Valkovalokäsittelyyn verrattuna punavalokäsittelyllä voidaan merkittävästi lisätä salaatin versojen antosyaanipitoisuutta, mutta sinisellä valolla antosyaniinipitoisuus on alhaisin.Vihreän lehden, purppuralehtisen ja punalehtisen salaatin fenolin kokonaispitoisuus oli korkeampi valkovalo-, puna-sininen yhdistelmävalo- ja sininenvalokäsittelyssä, mutta pienin punavalokäsittelyssä.LED-ultravioletin tai oranssin valon täydentäminen voi lisätä salaatinlehtien fenoliyhdisteiden pitoisuutta, kun taas vihreän valon lisääminen voi lisätä antosyaanipitoisuutta.Siksi LED-kasvatusvalon käyttö on tehokas tapa säädellä hedelmien ja vihannesten ravitsemuksellista laatua puutarhaviljelyssä.

LED-lisävalon vaikutus kasvien ikääntymisen estämiseen

Klorofyllin hajoaminen, nopea proteiinin menetys ja RNA-hydrolyysi kasvien vanhenemisen aikana ilmenevät pääasiassa lehtien vanhenemisena.Kloroplastit ovat erittäin herkkiä ulkoisen valoympäristön muutoksille, joihin vaikuttaa erityisesti valon laatu.Punainen valo, sininen valo ja punainen-sininen yhdistetty valo edistävät kloroplastien morfogeneesiä, sininen valo edistää tärkkelysjyvien kertymistä kloroplasteihin, ja punainen valo ja kaukopunainen valo vaikuttavat negatiivisesti kloroplastien kehitykseen.Sinisen valon ja punaisen ja sinisen valon yhdistelmä voi edistää klorofyllin synteesiä kurkun taimien lehdissä, ja punaisen ja sinisen valon yhdistelmä voi myös viivyttää lehtien klorofyllipitoisuuden heikkenemistä myöhemmässä vaiheessa.Tämä vaikutus on selvempi punaisen valon suhteen pienentyessä ja sinisen valon suhteen kasvaessa.Kurkun taimien lehtien klorofyllipitoisuus LED-punaisen ja sinisen yhdistelmävalokäsittelyssä oli merkittävästi korkeampi kuin fluoresoivan valosäädön ja monokromaattisen punaisen ja sinisen valon käsittelyssä.LED-sininen valo voi merkittävästi lisätä Wutacain ja vihreän valkosipulin taimien klorofylli a/b-arvoa.

Vanhenemisen aikana tapahtuu sytokiniinit (CTK), auksiini (IAA), abskisiinihappopitoisuuden muutoksia (ABA) ja erilaisia ​​​​muutoksia entsyymiaktiivisuudessa.Valoympäristö vaikuttaa helposti kasvihormonipitoisuuteen.Eri valon laaduilla on erilaisia ​​säätelyvaikutuksia kasvihormoneihin, ja valosignaalin välitysreitin alkuvaiheissa ovat mukana sytokiniinit.

CTK edistää lehtisolujen laajenemista, tehostaa lehtien fotosynteesiä samalla kun se estää ribonukleaasin, deoksiribonukleaasin ja proteaasin toimintaa ja viivyttää nukleiinihappojen, proteiinien ja klorofyllin hajoamista, joten se voi viivästyttää merkittävästi lehtien vanhenemista.Valon ja CTK-välitteisen kehityksen säätelyn välillä on vuorovaikutusta, ja valo voi stimuloida endogeenisten sytokiniinitasojen nousua.Kun kasvien kudokset ovat vanhenemistilassa, niiden endogeeninen sytokiniinipitoisuus vähenee.

IAA on keskittynyt pääasiassa voimakkaan kasvun osiin, ja sitä on hyvin vähän ikääntyviin kudoksiin tai elimiin.Violetti valo voi lisätä indolietikkahappooksidaasin aktiivisuutta, ja alhaiset IAA-tasot voivat estää kasvien pidentymistä ja kasvua.

ABA muodostuu pääasiassa vanheneviin lehtikudoksiin, kypsiin hedelmiin, siemeniin, varsiin, juuriin ja muihin osiin.Kurkun ja kaalin ABA-pitoisuus punaisen ja sinisen valon yhdistelmässä on pienempi kuin valkoisen ja sinisen valon.

Peroksidaasi (POD), superoksididismutaasi (SOD), askorbaattiperoksidaasi (APX), katalaasi (CAT) ovat tärkeämpiä ja valoon liittyviä suojaavia entsyymejä kasveissa.Jos kasvit vanhenevat, näiden entsyymien aktiivisuus vähenee nopeasti.

Erilaiset valoominaisuudet vaikuttavat merkittävästi kasvien antioksidanttientsyymitoimintaan.Yhdeksän päivän punavalokäsittelyn jälkeen rapsin taimien APX-aktiivisuus lisääntyi merkittävästi ja POD-aktiivisuus väheni.Tomaatin POD-aktiivisuus 15 päivän punaisen valon ja sinisen valon jälkeen oli korkeampi kuin valkoisen valon vastaavasti 20,9 % ja 11,7 %.20 päivän vihreän valon käsittelyn jälkeen tomaatin POD-aktiivisuus oli alhaisin, vain 55,4 % valkoisesta valosta.4 tunnin sinisen valon täydentäminen voi merkittävästi lisätä liukoisen proteiinin sisältöä, POD-, SOD-, APX- ja CAT-entsyymiaktiivisuuksia kurkun lehtien taimivaiheessa.Lisäksi SOD:n ja APX:n aktiivisuus vähenee vähitellen valon pidentyessä.SOD:n ja APX:n aktiivisuus sinisessä ja punaisessa valossa laskee hitaasti, mutta on aina korkeampi kuin valkoisen valon.Punaisen valon säteilytys vähensi merkittävästi tomaatin lehtien peroksidaasi- ja IAA-peroksidaasiaktiivisuutta ja munakoisolehtien IAA-peroksidaasiaktiivisuutta, mutta aiheutti munakoisolehtien peroksidaasiaktiivisuuden lisääntymisen merkittävästi.Siksi järkevän LED-lisävalostrategian ottaminen käyttöön voi tehokkaasti viivyttää puutarhakasvien vanhenemista ja parantaa satoa ja laatua.

LED-valokaavan rakenne ja käyttö

Valon laatu ja sen erilaiset koostumussuhteet vaikuttavat merkittävästi kasvien kasvuun ja kehitykseen.Valon kaava sisältää pääasiassa useita elementtejä, kuten valon laatusuhteen, valon voimakkuuden ja valon ajan.Koska eri kasveilla on erilaiset valovaatimukset ja erilaiset kasvu- ja kehitysvaiheet, viljellyiltä kasveilta vaaditaan paras yhdistelmä valon laatua, valon voimakkuutta ja valon lisäysaikaa.

 ◆Valon spektrisuhde

Valkoiseen valoon ja yksittäiseen punaiseen ja siniseen valoon verrattuna LED-punaisen ja sinisen valon yhdistelmällä on kattava etu kurkun- ja kaalin taimien kasvussa ja kehityksessä.

Kun punaisen ja sinisen valon suhde on 8:2, kasvin varren paksuus, kasvin korkeus, kasvin kuivapaino, tuorepaino, vahva taimiindeksi jne. kasvavat merkittävästi, ja se on myös hyödyllistä kloroplasti- ja kloroplastimatriisin muodostumiselle. basaalilamelli ja assimilaatiotulos ovat tärkeitä.

Punaisen, vihreän ja sinisen laadun yhdistelmän käyttö punaisissa pavuniduissa on hyödyllistä sen kuiva-aineen kertymiselle, ja vihreä valo voi edistää punaisen pavun itujen kuiva-aineen kertymistä.Kasvu on selkein, kun punaisen, vihreän ja sinisen valon suhde on 6:2:1.Punaisen pavun idun taimien ja vihannesten hyposirkkapidennysvaikutus oli paras punaisen ja sinisen valon suhteen 8:1, ja punaisen pavun idun hyposirkkapidennys oli selvästi estynyt punaisen ja sinisen valon suhteen 6:3, mutta liukoinen proteiini sisältö oli korkein.

Kun pesusienitaimien punaisen ja sinisen valon suhde on 8:1, on pesusienen taimien vahva taimiindeksi ja liukoisen sokerin pitoisuus korkeimmat.Käytettäessä valolaatua, jossa punaisen ja sinisen valon suhde oli 6:3, pesusienen taimien klorofylli a -pitoisuus, klorofylli a/b -suhde ja liukoisen proteiinin pitoisuus olivat korkeimmat.

Käytettäessä punaisen ja sinisen valon suhdetta selleriin 3:1, se voi tehokkaasti edistää sellerikasvin korkeuden, varren pituuden, lehtien lukumäärän, kuiva-aineen laadun, VC-pitoisuuden, liukoisen proteiinin ja liukoisen sokerin määrän kasvua.Tomaatin viljelyssä LED-sinisen valon osuuden lisääminen edistää lykopeenin, vapaiden aminohappojen ja flavonoidien muodostumista ja punaisen valon osuuden lisääminen titrattavien happojen muodostumista.Kun valon punaisen ja sinisen valon suhde salaatinlehtiin on 8:1, se edistää karotenoidien kertymistä ja vähentää tehokkaasti nitraattipitoisuutta ja lisää VC-pitoisuutta.

 ◆Valon intensiteetti

Heikossa valossa kasvavat kasvit ovat alttiimpia valoinhibitiolle kuin voimakkaassa valossa.Tomaattitaimien nettofotosynteesinopeus kasvaa valon intensiteetin kasvaessa [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)], mikä osoittaa ensin kasvavan ja sitten laskevan trendin ja 300 μmol/(m²) ·s) saavuttaa maksimi.Salaatin kasvin korkeus, lehtipinta-ala, vesipitoisuus ja VC-pitoisuus nousivat merkittävästi 150 μmol/(m²·s) valotehokäsittelyssä.200 μmol/(m²·s) valovoimakäsittelyssä tuorepaino, kokonaispaino ja vapaan aminohapon pitoisuus nousivat merkittävästi ja 300 μmol/(m²·s) valon intensiteetin käsittelyssä lehtien pinta-ala, vesipitoisuus. , klorofylli a, klorofylli a+b ja salaatin karotenoidit olivat kaikki vähentyneet.Pimeyteen verrattuna LED-valon intensiteetin lisääntyessä [3, 9, 15 μmol/(m²·s)] mustapavun itujen klorofylli a, klorofylli b ja klorofylli a+b pitoisuus nousi merkittävästi.VC-pitoisuus on korkein pitoisuudella 3 μmol/(m²·s), ja liukoisen proteiinin, liukoisen sokerin ja sakkaroosin pitoisuus on korkein 9 μmol/(m²·s).Samoissa lämpötilaolosuhteissa, kun valon intensiteetti kasvaa [(2-2,5)lx×103 lx, (4-4,5)lx×103 lx, (6-6,5)lx×103 lx], paprikan taimien istutusaika on lyhennetty, liukoisen sokerin pitoisuus kasvoi, mutta klorofylli a ja karotenoidien pitoisuus väheni vähitellen.

 ◆Kevyt aika

Valoajan oikea pidentäminen voi jossain määrin lieventää riittämättömän valon voimakkuuden aiheuttamaa vähäistä valorasitusta, edistää puutarhakasvien fotosynteettisten tuotteiden kertymistä ja saavuttaa satoa lisäävän ja laadun parantavan vaikutuksen.Itujen VC-pitoisuus osoitti vähitellen nousevaa trendiä valoajan pidentyessä (0, 4, 8, 12, 16, 20 h/vrk), kun taas vapaiden aminohappojen pitoisuus, SOD- ja CAT-aktiivisuudet osoittivat laskevaa trendiä.Valoajan pidentyessä (12, 15, 18h) kiinankaalin kasvien tuorepaino nousi merkittävästi.VC-pitoisuus kiinankaalin lehdissä oli korkein 15 ja 12 tunnin kohdalla.Kiinankaalin lehtien liukoisen proteiinin pitoisuus laski vähitellen, mutta varret olivat korkeimmillaan 15 tunnin kuluttua.Kiinankaalin lehtien liukoisen sokerin pitoisuus kasvoi vähitellen, kun taas varret olivat korkeimmillaan 12 tunnin kohdalla.Kun punaisen ja sinisen valon suhde on 1:2 verrattuna 12 tunnin valoaikaan, 20 tunnin valokäsittely vähentää kokonaisfenolien ja flavonoidien suhteellista pitoisuutta vihreässä lehtisalaatissa, mutta kun punaisen ja sinisen valon suhde on 2:1, 20 tunnin valokäsittely lisäsi merkittävästi kokonaisfenolien ja flavonoidien suhteellista pitoisuutta vihreässä lehtisalaatissa.

Edellä esitetystä voidaan nähdä, että erilaisilla valokaavoilla on erilaisia ​​vaikutuksia eri viljelykasvityyppien fotosynteesiin, fotomorfogeneesiin sekä hiili- ja typen aineenvaihduntaan.Parhaan valokaavan, valonlähteen konfiguraation ja älykkäiden ohjausstrategioiden muotoilun saavuttaminen edellyttää kasvilajeja lähtökohtana, ja asianmukaiset säädöt on tehtävä puutarhakasvien hyödyketarpeiden, tuotantotavoitteiden, tuotantotekijöiden jne. mukaan. saavuttaa tavoitteen valon ympäristön älykäs hallinta sekä korkealaatuiset ja tuottoisat puutarhakasvit energiaa säästävissä olosuhteissa.

Nykyiset ongelmat ja näkymät

LED-kasvatusvalon merkittävä etu on, että se pystyy tekemään älykkäitä yhdistelmäsäätöjä eri kasvien fotosynteettisten ominaisuuksien, morfologian, laadun ja sadon tarpeen mukaan.Eri viljelykasveilla ja saman sadon eri kasvujaksoilla on kaikilla erilaiset vaatimukset valonlaadulle, valon voimakkuudelle ja valojaksolle.Tämä vaatii kevyiden kaavojen tutkimuksen edelleen kehittämistä ja parantamista valtavan kevytvalmistetietokannan muodostamiseksi.Yhdessä ammattilamppujen tutkimuksen ja kehityksen kanssa voidaan saavuttaa LED-lisävalojen maksimiarvo maataloussovelluksissa, mikä säästää energiaa, parantaa tuotannon tehokkuutta ja taloudellisia hyötyjä.LED-kasvivalon käyttö tilojen puutarhaviljelyssä on osoittanut voimakasta elinvoimaa, mutta LED-valaistuslaitteiden tai -laitteiden hinta on suhteellisen korkea ja kertainvestointi suuri.Eri viljelykasvien lisävalotarpeet erilaisissa ympäristöolosuhteissa eivät ole selvät, lisävalospektri, Kasvuvalon kohtuuton voimakkuus ja aika aiheuttavat väistämättä erilaisia ​​ongelmia kasvuvalaistusteollisuuden sovelluksessa.

Teknologian kehittyessä ja parantuessa sekä LED-kasvivalon tuotantokustannusten alenemisen myötä LED-lisävalaistusta tullaan kuitenkin käyttämään entistä laajemmin puutarhaviljelyssä.Samalla LED-lisävaloteknologiajärjestelmän kehitys ja eteneminen sekä uuden energian yhdistäminen mahdollistavat tila-, perhe-, kaupunki- ja avaruusviljelyn nopean kehityksen vastaamaan ihmisten puutarhakasvien kysyntään erityisissä ympäristöissä.