Autor: Yamin Li ja Houcheng Liu jne Lõuna-Hiina Põllumajandusülikooli Aianduskolledžist

Artikli allikas: kasvuhooneaiandus

Aiandusrajatiste tüübid hõlmavad peamiselt plastkasvuhooneid, päikeseenergia kasvuhooneid, mitmekordseid kasvuhooneid ja taimetehaseid.Kuna rajatiste hooned blokeerivad teatud määral loomulikke valgusallikaid, on siseruumides ebapiisav valgustus, mis omakorda vähendab saagikust ja kvaliteeti.Seetõttu on lisavalgusel asendamatu osa rajatise kvaliteetsete ja saagikate põllukultuuride saamisel, kuid see on muutunud ka oluliseks teguriks rajatise energiatarbimise ja tegevuskulude suurenemisel.

Pikka aega on rajatiste aianduses kasutatud kunstlike valgusallikate hulgas peamiselt kõrgsurve naatriumlamp, luminofoorlamp, metallist halogeenlamp, hõõglamp jne. Silmapaistvad puudused on kõrge soojuse tootmine, suur energiatarbimine ja kõrged tegevuskulud.Uue põlvkonna valgusdioodi (LED) väljatöötamine võimaldab kasutada madala energiatarbega tehisvalgusallikat rajatisaianduses.LED-i eelised on kõrge fotoelektrilise muundamise efektiivsus, alalisvoolu võimsus, väike maht, pikk kasutusiga, madal energiatarve, fikseeritud lainepikkus, madal soojuskiirgus ja keskkonnakaitse.Võrreldes praegu tavaliselt kasutatava kõrgsurve naatriumlambi ja luminofoorlambiga, ei saa LED mitte ainult reguleerida valguse kogust ja kvaliteeti (erineva ribavalguse osakaalu) vastavalt taimede kasvuvajadustele ning kiiritada taimi lähedalt. Selle külma valguse suhtes saab seega parandada kultiveerimiskihtide arvu ja ruumikasutusastet ning realiseerida energiasäästu, keskkonnakaitse ja ruumisäästliku kasutamise funktsioone, mida ei saa asendada traditsioonilise valgusallikaga.

Nendele eelistele tuginedes on LED-i edukalt kasutatud rajatiste aiavalgustuses, kontrollitava keskkonna alusuuringutes, taimekoekultuuris, taimetehase seemikutes ja kosmoseökosüsteemis.Viimastel aastatel on LED-valgustite jõudlus paranemas, hind langeb ja igasuguseid kindla lainepikkusega tooteid arendatakse järk-järgult, nii et selle kasutamine põllumajanduse ja bioloogia valdkonnas on laiem.

See artikkel võtab kokku LED-i uurimistöö aianduse valdkonnas, keskendub LED-i lisavalgustuse kasutamisele valgusbioloogia vundamendis, LED-kasvuvalgustitele taimede valguse moodustumisel, toiteväärtusele ja vananemist aeglustavale mõjule, ehitusele ja kasutamisele. valgusvalemist ning LED-lisavalgustustehnoloogia praeguste probleemide ja väljavaadete analüüse ja väljavaateid.

LED-lisavalgustuse mõju aiakultuuride kasvule

Valguse regulatiivsed mõjud taimede kasvule ja arengule hõlmavad seemnete idanemist, varre pikenemist, lehtede ja juurte arengut, fototropismi, klorofülli sünteesi ja lagunemist ning õite esilekutsumist.Rajatise valgustuskeskkonna elemendid hõlmavad valguse intensiivsust, valgustsüklit ja spektraaljaotust.Elemente saab reguleerida kunstliku valguse lisandiga ilma ilmastikutingimusteta.

Praegu on taimedes vähemalt kolme tüüpi fotoretseptoreid: fütokroom (neelab punast valgust ja kaugpunast valgust), krüptokroom (neelab sinist valgust ja ultraviolettkiirgust lähedalt) ning UV-A ja UV-B.Spetsiifilise lainepikkusega valgusallika kasutamine põllukultuuride kiiritamiseks võib parandada taimede fotosünteesi efektiivsust, kiirendada valguse morfogeneesi ning soodustada taimede kasvu ja arengut.Taimede fotosünteesis kasutati punast oranži valgust (610–720 nm) ja sinist violetset valgust (400–510 nm).LED-tehnoloogiat kasutades saab monokromaatilist valgust (nt 660 nm tipuga punast valgust, 450 nm tipuga sinist valgust jne) kiirata kooskõlas klorofülli tugevaima neeldumisribaga ja spektraalpiirkonna laius on vaid ± 20 nm.

Praegu arvatakse, et punakasoranž tuli kiirendab oluliselt taimede arengut, soodustab kuivaine kuhjumist, sibulate, mugulate, lehtsibulate ja muude taimeorganite teket, paneb taimed varem õitsema ja vilja kandma ning mängima. juhtiv roll taimede värvi parandamisel;Sinine ja violetne valgus võivad kontrollida taimelehtede fototropismi, soodustada stoomide avanemist ja kloroplastide liikumist, pärssida varre pikenemist, takistada taimede pikenemist, viivitada taimede õitsemist ja soodustada vegetatiivsete organite kasvu;punaste ja siniste LED-ide kombinatsioon võib kompenseerida nende kahe ühevärvilise valguse ebapiisava valguse ja moodustada spektraalse neeldumispiigi, mis on põhimõtteliselt kooskõlas põllukultuuride fotosünteesi ja morfoloogiaga.Valgusenergia kasutusmäär võib ulatuda 80% kuni 90% ja energiasäästuefekt on märkimisväärne.

Aianduses LED-lisavalgustitega varustamine võib saavutada väga olulise toodangu kasvu.Uuringud on näidanud, et 300 μmol/(m²·s) LED-ribade ja LED-torude lisavalguse all 12h (8:00-20:00) on viljade arv, kogutoodang ja iga kirsstomati kaal märkimisväärselt. suurenenud.LED-riba lisavalgus on suurenenud vastavalt 42,67%, 66,89% ja 16,97% ning LED-toru lisavalgus vastavalt 48,91%, 94,86% ja 30,86%.LED-lisavalgusti LED-lisandvalgusti kogu kasvuperioodi jooksul [punase ja sinise valguse suhe on 3:2 ning valguse intensiivsus 300 μmol/(m²·s)] võib oluliselt tõsta üksikute viljade kvaliteeti ja saaki. chiehwa ja baklažaani pindalaühiku kohta.Chikuquan kasvas 5,3% ja 15,6% ning baklažaan 7,6% ja 7,8%.LED-valguse kvaliteedi ning selle intensiivsuse ja kogu kasvuperioodi kestuse kaudu saab lühendada taimede kasvutsüklit, parandada põllumajandustoodete kaubanduslikku saagikust, toiteväärtust ja morfoloogilist väärtust ning tõhustada, energiasäästlikku ja aiakultuuride intelligentset tootmist saab realiseerida.

LED lisavalgusti kasutamine köögiviljade seemikute kasvatamisel

Taimede morfoloogia ning kasvu ja arengu reguleerimine LED-valgusallika abil on kasvuhoonekasvatuse valdkonnas oluline tehnoloogia.Kõrgemad taimed suudavad tajuda ja vastu võtta valgussignaale läbi fotoretseptorisüsteemide, nagu fütokroom, krüptokroom ja fotoretseptor, ning viia läbi rakusiseste sõnumitoojate kaudu morfoloogilisi muutusi, et reguleerida taimekudesid ja -organeid.Fotomorfogenees tähendab, et taimed toetuvad valgusele, et kontrollida rakkude diferentseerumist, struktuurseid ja funktsionaalseid muutusi, samuti kudede ja elundite moodustumist, sealhulgas mõju mõnede seemnete idanemisele, apikaalse domineerimise soodustamine, külgmiste pungade kasvu pärssimine, varre pikenemine. ja tropism.

Köögiviljade seemikute kasvatamine on rajatiste põllumajanduse oluline osa.Pidevalt vihmased ilmad põhjustavad rajatises ebapiisavat valgust ja seemikute pikenemine, mis mõjutab juurviljade kasvu, õiepungade diferentseerumist ja viljade arengut ning kokkuvõttes saagikust ja kvaliteeti.Tootmises kasutatakse seemikute kasvu reguleerimiseks mõningaid taimede kasvuregulaatoreid, nagu giberelliini, auksiini, paklobutrasool ja kloormekvaat.Taimekasvuregulaatorite ebamõistlik kasutamine võib aga kergesti reostada köögiviljade ja rajatiste keskkonda, olles ebasoodne inimeste tervisele.

LED-lisavalgustil on palju unikaalseid lisavalgustuse eeliseid ja see on otstarbekas viis kasutada LED-lisavalgustit seemikute kasvatamiseks.LED-lisandvalgusti [25±5 μmol/(m²·s)] katses, mis viidi läbi vähese valguse tingimustes [0-35 μmol/(m²·s)], leiti, et roheline tuli soodustab valguse pikenemist ja kasvu. kurgi seemikud.Punane ja sinine valgus pärsivad seemikute kasvu.Võrreldes loomuliku nõrga valgusega tõusis punase ja sinise valgusega täiendatud seemikute tugevate seemikute indeks vastavalt 151,26% ja 237,98%.Võrreldes monokromaatilise valguse kvaliteediga tõusis punast ja sinist komponenti sisaldavate tugevate seemikute indeks liitvalguse lisavalguse töötlemisel 304,46%.

Punase valguse lisamine kurgiistikutele võib tõsta pärislehtede arvu, lehtede pindala, taime kõrgust, varre läbimõõtu, kuiva ja värsket kvaliteeti, tugevat seemikute indeksit, juurte elujõudu, SOD aktiivsust ja kurgi seemikute lahustuva valgu sisaldust.UV-B lisamine võib suurendada klorofüll a, klorofüll b ja karotenoidide sisaldust kurgi seemikute lehtedes.Võrreldes loomuliku valgusega võib punase ja sinise LED-valguse täiendamine oluliselt suurendada tomati seemikute lehtede pindala, kuivaine kvaliteeti ja tugevat seemikute indeksit.LED-punase ja rohelise valguse täiendamine suurendab oluliselt tomati seemikute kõrgust ja varre paksust.LED-rohelise valgusega lisavalgustöötlus võib oluliselt suurendada kurgi ja tomati seemikute biomassi ning rohelise valguse lisavalguse intensiivsuse suurenemisega suureneb seemikute värske ja kuivkaal, samas kui tomati paksus vars ja tugev seemikute indeks kõik seemikud järgivad rohelise tule lisatuld.Tugevuse suurenemine suureneb.LED punase ja sinise valguse kombinatsioon võib suurendada baklažaani varre paksust, lehtede pindala, kogu taime kuivmassi, juurte ja võrsete suhet ning tugevat seemikute indeksit.Võrreldes valge valgusega võib LED punane valgus suurendada kapsa seemikute biomassi ja soodustada kapsa seemikute pikenemist ja lehtede laienemist.LED-sinine valgus soodustab kapsa seemikute paksu kasvu, kuivaine kogunemist ja tugevat seemikute indeksit ning muudab kapsa seemikud kääbusteks.Ülaltoodud tulemused näitavad, et valgusreguleerimise tehnoloogiaga kasvatatud köögiviljade seemikute eelised on väga ilmsed.

LED-lisavalgustuse mõju puu- ja köögiviljade toiteväärtusele

Puu- ja köögiviljades sisalduvad valgud, suhkur, orgaaniline hape ja vitamiin on inimeste tervisele kasulikud toitained.Valguskvaliteet võib mõjutada VC sisaldust taimedes, reguleerides VC sünteesi ja lagundava ensüümi aktiivsust ning reguleerida valkude ainevahetust ja süsivesikute kogunemist aiataimedes.Punane valgus soodustab süsivesikute kogunemist, sinise valgusega töötlemine on kasulik valgu moodustumisele, samas kui punase ja sinise valguse kombinatsioon võib parandada taimede toiteväärtust oluliselt kõrgemal kui monokromaatilise valguse oma.

Punase või sinise LED-valguse lisamine võib vähendada salati nitraadisisaldust, sinise või rohelise LED-valguse lisamine võib soodustada lahustuva suhkru kogunemist salatisse ja infrapuna-LED-valguse lisamine soodustab VC kogunemist salatisse.Tulemused näitasid, et sinise valguse lisamine võib parandada tomatite VC sisaldust ja lahustuva valgu sisaldust;punane valgus ja punane sinine kombineeritud valgus võisid soodustada tomati viljade suhkru- ja happesisaldust ning suhkru ja happe suhe oli kõrgeim punase sinise kombineeritud valguse korral;punane sinine kombineeritud valgus võib parandada kurgi viljade VC sisaldust.

Puu- ja köögiviljades sisalduvad fenoolid, flavonoidid, antotsüaniinid ja muud ained ei mõjuta mitte ainult puu- ja köögiviljade värvi, maitset ja kaubaväärtust, vaid neil on ka loomulik antioksüdantne toime ning need võivad tõhusalt pärssida või eemaldada vabu radikaale inimkehas.

LED-sinise valguse kasutamine valguse täienduseks võib oluliselt tõsta baklažaanikoore antotsüaniinisisaldust 73,6%, samas kui LED-punase valguse ning punase ja sinise valguse kombinatsiooni kasutamine võib suurendada flavonoidide ja üldfenoolide sisaldust.Sinine valgus võib soodustada lükopeeni, flavonoidide ja antotsüaniinide kogunemist tomati viljadesse.Punase ja sinise valguse kombinatsioon soodustab teatud määral antotsüaniinide tootmist, kuid pärsib flavonoidide sünteesi.Võrreldes valge valgusega töötlemine võib punase valgusega töötlemine oluliselt suurendada salati võrsete antotsüaniinisisaldust, kuid sinise valgusega töötlemine on madalaima antotsüaniinisisaldusega.Rohelise lehe, lilla lehe ja punase lehtsalati fenooli üldsisaldus oli kõrgem valge valguse, punase-sinise kombineeritud valguse ja sinise valguse töötlemisel, kuid madalaim punase valgusega töötlemisel.LED-ultraviolettvalguse või oranži valguse täiendamine võib suurendada fenoolühendite sisaldust salatilehtedes, rohelise valguse lisamine aga antotsüaniinide sisaldust.Seetõttu on LED-valgustite kasutamine tõhus viis puu- ja köögiviljade toiteväärtuse reguleerimiseks rajatises aiaviljeluses.

LED-lisavalgustuse mõju taimede vananemisvastasele toimele

Klorofülli lagunemine, valgu kiire kadu ja RNA hüdrolüüs taimede vananemise ajal avalduvad peamiselt lehtede vananemisena.Kloroplastid on väga tundlikud välise valguskeskkonna muutuste suhtes, mida mõjutab eelkõige valguse kvaliteet.Punane valgus, sinine valgus ja punane-sinine kombineeritud valgus soodustavad kloroplasti morfogeneesi, sinine valgus soodustab tärkliseterade akumuleerumist kloroplastides ning punane valgus ja kaugpunane valgus avaldavad negatiivset mõju kloroplastide arengule.Sinise valguse ning punase ja sinise valguse kombinatsioon võib soodustada klorofülli sünteesi kurgi seemikute lehtedes, punase ja sinise valguse kombinatsioon võib samuti lükata edasi lehtede klorofüllisisalduse nõrgenemist hilisemas staadiumis.See efekt on selgem punase valguse suhte vähenemise ja sinise valguse suhte suurenemisega.Kurgi seemikute lehtede klorofüllisisaldus LED-punase ja sinise kombineeritud valgusega töötlemisel oli oluliselt kõrgem kui fluorestsentsvalguse juhtimisel ning monokromaatilise punase ja sinise valgusega töötlemisel.LED sinine valgus võib Wutacai ja rohelise küüslaugu seemikute klorofülli a/b väärtust oluliselt tõsta.

Vananemise ajal toimuvad tsütokiniinid (CTK), auksiin (IAA), abstsitsiinhappe sisalduse muutused (ABA) ja mitmesugused muutused ensüümi aktiivsuses.Taimsete hormoonide sisaldust mõjutab kerge keskkond.Erinevatel valgusomadustel on taimehormoonidele erinev regulatiivne mõju ja valgussignaali ülekanderaja esialgsed etapid hõlmavad tsütokiniine.

CTK soodustab leherakkude laienemist, suurendab lehtede fotosünteesi, inhibeerides samal ajal ribonukleaasi, desoksüribonukleaasi ja proteaasi aktiivsust ning aeglustab nukleiinhapete, valkude ja klorofülli lagunemist, seega võib see oluliselt edasi lükata lehtede vananemist.Valguse ja CTK-vahendatud arenguregulatsiooni vahel on koostoime ning valgus võib stimuleerida endogeense tsütokiniini taseme tõusu.Kui taimekoed on vananemisseisundis, väheneb nende endogeense tsütokiniini sisaldus.

IAA on peamiselt koondunud jõulise kasvuga osadesse ja vananevates kudedes või elundites on selle sisaldus väga väike.Violetne valgus võib suurendada indooläädikhappe oksüdaasi aktiivsust ja madal IAA tase võib pärssida taimede pikenemist ja kasvu.

ABA moodustub peamiselt vananevates lehtede kudedes, küpsetes viljades, seemnetes, vartes, juurtes ja muudes osades.Kurgi ja kapsa ABA sisaldus punase ja sinise valguse kombinatsioonis on madalam kui valgel ja sinisel valgusel.

Peroksidaas (POD), superoksiiddismutaas (SOD), askorbaatperoksidaas (APX), katalaas (CAT) on taimedes olulisemad ja valgusega seotud kaitseensüümid.Kui taimed vananevad, väheneb nende ensüümide aktiivsus kiiresti.

Erinevatel valgusomadustel on oluline mõju taimede antioksüdantsete ensüümide aktiivsusele.Pärast 9-päevast punase valgusega töötlemist suurenes rapsi seemikute APX aktiivsus oluliselt ja POD aktiivsus vähenes.Tomatite POD aktiivsus pärast 15-päevast punast ja sinist valgust oli kõrgem kui valgel valgusel vastavalt 20,9% ja 11,7%.Pärast 20-päevast töötlemist rohelise valgusega oli tomati POD aktiivsus madalaim, ainult 55,4% valgest valgusest.4-tunnise sinise valguse täiendamine võib märkimisväärselt suurendada lahustuva valgu sisaldust, POD-i, SOD-i, APX-i ja CAT-i ensüümide aktiivsust kurgilehtedes seemikute faasis.Lisaks väheneb SOD ja APX aktiivsus järk-järgult valguse pikenemisega.SOD ja APX aktiivsus sinise ja punase valguse käes väheneb aeglaselt, kuid on alati kõrgem kui valge valguse aktiivsus.Punase valguse kiiritamine vähendas oluliselt tomati lehtede peroksidaasi ja IAA peroksidaasi aktiivsust ning baklažaani lehtede IAA peroksidaasi aktiivsust, kuid põhjustas baklažaani lehtede peroksidaasi aktiivsuse märkimisväärset suurenemist.Seetõttu võib mõistliku LED-i lisavalgustuse strateegia vastuvõtmine tõhusalt edasi lükata aiakultuuride vananemist ning parandada saagikust ja kvaliteeti.

LED valguse valemi ehitus ja rakendamine

Taimede kasvu ja arengut mõjutavad oluliselt valguse kvaliteet ja selle erinevad koostise suhted.Valguse valem sisaldab peamiselt mitmeid elemente, nagu valguse kvaliteedi suhe, valguse intensiivsus ja valguse aeg.Kuna erinevatel taimedel on erinevad nõuded valgusele ning erinevad kasvu- ja arengufaasid, on kultiveeritud kultuuride jaoks vaja parimat kombinatsiooni valguse kvaliteedist, valgustugevusest ja valguse lisamise ajast.

 ◆Valguse spektri suhe

Võrreldes valge ja üksiku punase ja sinise valgusega on LED-punase ja sinise valguse kombinatsioonil kurgi- ja kapsa seemikute kasvul ja arengul igakülgne eelis.

Kui punase ja sinise valguse suhe on 8:2, suureneb oluliselt taime varre paksus, taime kõrgus, taime kuivkaal, värske kaal, tugeva seemikute indeks jne ning see on kasulik ka kloroplasti maatriksi moodustumisele ja basaallamell ja assimilatsiooni väljund on oluline.

Punase, rohelise ja sinise kvaliteedi kombinatsiooni kasutamine punaste ubade puhul on kasulik selle kuivaine kogunemisele ning roheline tuli võib soodustada punaste ubade idandite kuivaine kogunemist.Kasv on kõige ilmsem, kui punase, rohelise ja sinise valguse suhe on 6:2:1.Punase oa idandi juurvilja hüpokotüüli pikenemise efekt oli parim punase ja sinise valguse suhte 8:1 korral ning punase oa idandi hüpokotüüli pikenemine oli ilmselgelt pärsitud punase ja sinise valguse suhte 6:3 korral, kuid lahustuv valk sisu oli kõrgeim.

Kui loofa seemikute puhul on punase ja sinise valguse suhe 8:1, on loofa seemikute tugev seemikute indeks ja lahustuva suhkru sisaldus kõrgeim.Kasutades valguskvaliteeti punase ja sinise valguse vahekorraga 6:3, oli loofa seemikute klorofülli a sisaldus, klorofülli a/b suhe ja lahustuva valgu sisaldus kõrgeim.

Punase ja sinise valguse ja selleri suhe 3:1 võib see tõhusalt soodustada selleri taime kõrguse, varre pikkuse, lehtede arvu, kuivaine kvaliteedi, VC sisalduse, lahustuva valgu sisalduse ja lahustuva suhkru sisalduse suurenemist.Tomatite kasvatamisel soodustab LED-sinise valguse osakaalu suurendamine lükopeeni, vabade aminohapete ja flavonoidide teket ning punase valguse osakaalu suurendamine tiitritavate hapete teket.Kui valgus punase ja sinise valguse ja salatilehtede suhtega on 8:1, on see kasulik karotenoidide kogunemisele ning vähendab tõhusalt nitraadisisaldust ja suurendab VC sisaldust.

 ◆Valguse intensiivsus

Nõrga valguse käes kasvavad taimed on fotoinhibeerimisele vastuvõtlikumad kui tugeva valguse käes.Tomatite seemikute fotosünteesi netokiirus suureneb koos valguse intensiivsuse suurenemisega [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)], näidates suundumust, et esmalt suureneb ja seejärel väheneb ning 300 µmol/(m²) ·s) maksimumi saavutamiseks.Taime kõrgus, lehtede pindala, veesisaldus ja VC sisaldus salatites suurenesid märkimisväärselt 150 μmol/(m²·s) valgustugevusega töötlemisel.200 μmol/(m²·s) valguse intensiivsusega töötlemisel suurenes oluliselt värske kaal, kogukaal ja vabade aminohapete sisaldus ning 300 μmol/(m²·s) valgustugevusega töötlemisel lehe pindala, veesisaldus. , klorofüll a, klorofüll a+b ja salati karotenoidid olid kõik vähenenud.Võrreldes pimedusega suurenes LED-i kasvu valguse intensiivsuse suurenemisega [3, 9, 15 μmol/(m²·s)] oluliselt musta oa idandite klorofüll a, klorofüll b ja klorofüll a+b sisaldus.VC sisaldus on kõrgeim 3 μmol/(m²·s) ja lahustuva valgu, lahustuva suhkru ja sahharoosi sisaldus on kõrgeim 9 µmol/(m²·s).Samadel temperatuuritingimustel, valguse intensiivsuse suurenemisega [(2–2,5)lx×103 lx, (4–4,5)lx×103 lx, (6–6,5)lx×103 lx], pikeneb paprika seemikute istutusaeg. on lühenenud, lahustuva suhkru sisaldus tõusis, kuid klorofüll a ja karotenoidide sisaldus järk-järgult vähenes.

 ◆Kerge aeg

Valgusaja õige pikendamine võib teatud määral leevendada ebapiisava valguse intensiivsusest tingitud nõrka valgusstressi, aidata kaasa aiakultuuride fotosünteesiproduktide kuhjumisele ning saavutada saaki suurendava ja kvaliteeti parandava efekti.VC-sisaldus idandites näitas järk-järgult suurenevat trendi valgusaja pikenemisega (0, 4, 8, 12, 16, 20 tundi päevas), samas kui vabade aminohapete sisaldus, SOD ja CAT-i aktiivsus näitasid kõik vähenevat trendi.Valgusaja pikenemisega (12, 15, 18h) kasvas hiina kapsa taimede värske kaal oluliselt.VC sisaldus hiina kapsa lehtedes ja vartes oli kõrgeim vastavalt 15 ja 12 tunnil.Hiina kapsa lehtede lahustuva valgu sisaldus vähenes järk-järgult, kuid kõige kõrgemad olid varred 15h pärast.Hiina kapsa lehtede lahustuva suhkru sisaldus tõusis järk-järgult, samal ajal kui varred olid kõige kõrgemad 12h.Kui punase ja sinise valguse suhe on 1:2, võrreldes 12-tunnise valgusajaga, vähendab 20-tunnine valgustöötlus rohelise lehtsalati üldfenoolide ja flavonoidide suhtelist sisaldust, kuid kui punase ja sinise valguse suhe on 2:1, 20-tunnine valgustöötlus suurendas oluliselt üldfenoolide ja flavonoidide suhtelist sisaldust rohelises lehtsalatis.

Eeltoodust on näha, et erinevatel valgusvalemitel on erinev mõju erinevate põllukultuuride fotosünteesile, fotomorfogeneesile ning süsiniku ja lämmastiku metabolismile.Parima valgusvalemi, valgusallika konfiguratsiooni ja intelligentsete kontrollistrateegiate väljatöötamine nõuab lähtepunktiks taimeliike ning vastavalt aiakultuuride kaubavajadustele, tootmiseesmärkidele, tootmisteguritele jne tuleks teha asjakohaseid kohandusi, saavutada eesmärk valguskeskkonna ja kvaliteetsete ja kõrge saagikusega aiakultuuride arukaks juhtimiseks energiasäästlikes tingimustes.

Olemasolevad probleemid ja väljavaated

LED-kasvuvalguse oluline eelis on see, et see suudab teha intelligentseid kombinatsioone vastavalt erinevate taimede fotosünteesi omaduste, morfoloogia, kvaliteedi ja saagikuse nõudluse spektrile.Erinevatel põllukultuuridel ja sama kultuuri erinevatel kasvuperioodidel on erinevad nõuded valguse kvaliteedile, valgustugevusele ja fotoperioodile.See nõuab kergete valemite uurimise edasist arendamist ja täiustamist, et moodustada tohutu kergete valemite andmebaas.Koos professionaalsete lampide uurimise ja arendusega saab põllumajandusrakendustes realiseerida LED-lisavalgustite maksimaalse väärtuse, et paremini säästa energiat, parandada tootmise efektiivsust ja majanduslikku kasu.LED-kasvvalgusti kasutamine rajatisaianduses on näidanud jõulist elujõudu, kuid LED-valgustite või -seadmete hind on suhteliselt kõrge ja ühekordne investeering suur.Erinevate põllukultuuride lisavalgustuse nõuded erinevates keskkonnatingimustes ei ole selged, lisavalguse spekter, kasvuvalguse ebamõistlik intensiivsus ja aeg põhjustab paratamatult erinevaid probleeme kasvuvalgustite tööstuse rakendamisel.

Tehnoloogia edenemise ja täiustamisega ning LED-kasvuvalgustite tootmiskulude vähenemisega hakatakse LED-lisavalgustust laiemalt kasutama rajatiste aianduses.Samal ajal võimaldab LED-täiendava valgustehnoloogia süsteemi areng ja edenemine ning uue energia kombineerimine rajatiste põllumajanduse, perepõllumajanduse, linnapõllumajanduse ja kosmosepõllumajanduse kiirel arengul, et rahuldada inimeste nõudlust aiakultuuride järele erikeskkonnas.