Autore: Yamin Li e Houcheng Liu, ecc., Dal College of Horticulture, South China Agriculture University

Fonte dell'articolo: orticoltura serra

I tipi di strutture di orticoltura delle strutture includono principalmente serre di plastica, serre solari, serre a più campate e fabbriche vegetali. Poiché gli edifici delle strutture bloccano le sorgenti di luce naturale in una certa misura, non vi è una luce interna insufficiente, che a sua volta riduce le rese e la qualità delle colture. Pertanto, la luce supplementare svolge un ruolo indispensabile nelle colture di alta qualità e ad alto rendimento della struttura, ma è anche diventata un fattore importante nell'aumento del consumo di energia e dei costi operativi nella struttura.

Per molto tempo, le fonti di luce artificiale utilizzate nel campo dell'orticoltura delle strutture includono principalmente lampada di sodio ad alta pressione, lampada fluorescente, lampada alogena metallica, lampada a incandescenza, ecc. Gli svantaggi di spicco sono una produzione di calore elevata, un elevato consumo di energia e un alto costo operativo. Lo sviluppo del diodo che emette la luce di nuova generazione (LED) consente di utilizzare la fonte di luce artificiale a bassa energia nel campo dell'orticoltura delle strutture. Il LED presenta i vantaggi dell'elevata efficienza di conversione fotoelettrica, della potenza CC, del piccolo volume, della lunga durata, del basso consumo di energia, della lunghezza d'onda fissa, delle radiazioni termiche basse e della protezione ambientale. Rispetto alla lampada di sodio ad alta pressione e alla lampada fluorescente comunemente usate al momento, il LED può non solo regolare la quantità e la qualità della luce (la proporzione di varie luce a banda) in base alle esigenze della crescita delle piante e può irradiare le piante a distanza a distanza dovuta Alla sua luce fredda, quindi, il numero di strati di coltivazione e il tasso di utilizzo dello spazio possono essere migliorati e possono essere le funzioni di risparmio energetico, protezione ambientale e utilizzo efficiente dello spazio che non può essere sostituito dalla fonte di luce tradizionale realizzato.

Sulla base di questi vantaggi, il LED è stato utilizzato con successo nell'illuminazione orticole, la ricerca di base di ambiente controllabile, la cultura dei tessuti vegetali, la piantina di fabbrica di piante ed ecosistema aerospaziale. Negli ultimi anni, le prestazioni dell'illuminazione della coltivazione a LED stanno migliorando, il prezzo sta diminuendo e tutti i tipi di prodotti con lunghezze d'onda specifiche vengono sviluppati gradualmente, quindi la sua applicazione nel campo dell'agricoltura e della biologia sarà più ampia.

Questo articolo riassume lo stato di ricerca del LED nel campo dell'orticoltura delle strutture, si concentra sull'applicazione della luce supplementare a LED nella Fondazione Biologia Light, LED Crescita sulla formazione della luce delle piante, la qualità nutrizionale e l'effetto dell'invecchiamento del ritardo, della costruzione e dell'applicazione di formula di luce e analisi e prospettive degli attuali problemi e prospettive della tecnologia della luce supplementare a LED.

Effetto della luce supplementare a LED sulla crescita delle colture orticole

Gli effetti regolatori della luce sulla crescita e lo sviluppo delle piante includono la germinazione dei semi, l'allungamento dello stelo, lo sviluppo delle foglie e le radici, il fototropismo, la sintesi e la decomposizione della clorofilla e l'induzione dei fiori. Gli elementi dell'ambiente di illuminazione nella struttura includono intensità della luce, ciclo di luce e distribuzione spettrale. Gli elementi possono essere regolati dal supplemento di luce artificiale senza la limitazione delle condizioni meteorologiche.

Al momento, ci sono almeno tre tipi di fotorecettori nelle piante: fitocromo (assorbimento della luce rossa e luce rossa molto), criptocromo (assorbimento della luce blu e luce quasi ultravioletta) e UV-A e UV-B. L'uso di una specifica sorgente di luce della lunghezza d'onda per irradiare le colture può migliorare l'efficienza fotosintetica delle piante, accelerare la morfogenesi della luce e promuovere la crescita e lo sviluppo delle piante. La luce arancione rossa (610 ~ 720 nm) e la luce viola blu (400 ~ 510 nm) sono state utilizzate nella fotosintesi delle piante. Usando la tecnologia a LED, la luce monocromatica (come la luce rossa con picco di 660 nm, la luce blu con picco da 450 nm, ecc.) Può essere irradiata in linea con la banda di assorbimento più forte di clorofilla e la larghezza del dominio spettrale è solo ± 20 nm.

Attualmente si ritiene che la luce rossa-arancione accelererà significativamente lo sviluppo delle piante, promuoverà l'accumulo di materia secca, la formazione di lampadine, tuberi, bulbi fogliare e altri organi vegetali, farà fiorire le piante e fruttare i frutti prima e giocare un ruolo da protagonista nel miglioramento del colore delle piante; La luce blu e viola può controllare il fototropismo delle foglie di piante, promuovere l'apertura degli stomi e il movimento del cloroplasto, inibire l'allungamento dello stelo, prevenire l'allungamento delle piante, ritardare la fioritura delle piante e promuovere la crescita degli organi vegetativi; La combinazione di LED rossi e blu può compensare la luce insufficiente del singolo colore dei due e formare un picco di assorbimento spettrale che è sostanzialmente coerente con la fotosintesi delle colture e la morfologia. Il tasso di utilizzo dell'energia luminosa può raggiungere l'80% al 90% e l'effetto di risparmio energetico è significativo.

Dotato di luci supplementari a LED nell'orticoltura delle strutture possono ottenere un aumento molto significativo della produzione. Gli studi hanno dimostrato che il numero di frutti, l'output totale e il peso di ciascun pomodoro ciliegia sotto la luce supplementare di 300 μmol/(m² · s) strisce LED e tubi a LED per 12 ore (8: 00-20: 00) aumentato. La luce supplementare della striscia a LED è aumentata rispettivamente del 42,67%, 66,89% e 16,97% e la luce supplementare del tubo a LED è aumentata rispettivamente del 48,91%, 94,86% e 30,86%. La luce del supplemento a LED del dispositivo di illuminazione di crescente a LED durante l'intero periodo di crescita [il rapporto tra luce rossa e blu è 3: 2 e l'intensità della luce è di 300 μmol/(m² · s)] può aumentare significativamente la qualità e la resa del singolo frutto area per unità di chiehwa e melanzane. Chikuquan è aumentato del 5,3% e del 15,6% e le melanzane sono aumentate del 7,6% e del 7,8%. Attraverso la qualità della luce a LED e la sua intensità e durata dell'intero periodo di crescita, il ciclo di crescita delle piante può essere ridotto, la resa commerciale, la qualità nutrizionale e il valore morfologico dei prodotti agricoli possono essere migliorati e l'efficienza ad alta efficienza, il risparmio energetico e È possibile realizzare una produzione intelligente di colture orticole.

Applicazione della luce del supplemento a LED nella coltivazione delle piantine vegetali

La regolazione della morfologia delle piante e della crescita e dello sviluppo da parte della fonte di luce a LED è una tecnologia importante nel campo della coltivazione della serra. Le piante più alte possono percepire e ricevere segnali luminosi attraverso sistemi di fotorecettori come fitocromo, criptocromo e fotorecettore e condurre cambiamenti morfologici attraverso messaggeri intracellulari per regolare i tessuti vegetali e gli organi. La fotomorfogenesi significa che le piante si basano sulla luce per controllare la differenziazione cellulare, i cambiamenti strutturali e funzionali, nonché la formazione di tessuti e organi, inclusa l'influenza sulla germinazione di alcuni semi, la promozione del dominio apicale, l'inibizione della crescita delle pause laterali, l'allungamento del gambo del gambo e tropismo.

La coltivazione delle piantine vegetali è una parte importante dell'agricoltura delle strutture. Il clima piovoso continuo causerà luce insufficiente nella struttura e le piantine sono soggette a allungamenti, il che influenzerà la crescita delle verdure, la differenziazione dei boccioli di fiori e lo sviluppo della frutta e, in definitiva, influenzerà la loro resa e qualità. Nella produzione, alcuni regolatori di crescita delle piante, come gibberellina, auxina, paclobutrazol e chlormequat, sono usati per regolare la crescita delle piantine. Tuttavia, l'uso irragionevole dei regolatori di crescita delle piante può facilmente inquinare l'ambiente delle verdure e delle strutture, la salute umana è sfavorevole.

La luce supplementare a LED presenta molti vantaggi unici della luce supplementare ed è un modo fattibile di utilizzare la luce supplementare a LED per sollevare piantine. Nella luce del supplemento a LED [25 ± 5 μmol/(m² · s)] condotto sotto la condizione di scarsa luminosità [0 ~ 35 μmol/(m² · s)], si è scoperto che la luce verde promuove l'allungamento e la crescita della crescita piantine di cetriolo. La luce rossa e la luce blu inibiscono la crescita della piantina. Rispetto alla luce debole naturale, il forte indice di piantine di piantine integrato con luce rossa e blu è aumentato rispettivamente del 151,26% e del 237,98%. Rispetto alla qualità della luce monocromatica, l'indice di piantine forti che contiene componenti rossi e blu sotto il trattamento della luce del supplemento di luce composta è aumentato del 304,46%.

L'aggiunta di luce rossa alle piantine di cetriolo può aumentare il numero di foglie vere, area fogliare, altezza delle piante, diametro dello stelo, qualità secca e fresca, indice di piantine forte, vitalità delle radici, attività SOD e contenuto di proteine ​​solubili di piantine di cetriolo. L'integrazione di UV-B può aumentare il contenuto di clorofilla A, clorofilla B e carotenoidi nelle foglie di piantine di cetriolo. Rispetto alla luce naturale, l'integrazione della luce a LED rossa e blu può aumentare significativamente l'area delle foglie, la qualità della materia secca e il forte indice di piantine delle piantine di pomodoro. L'integrazione della luce rossa a LED e della luce verde aumenta significativamente l'altezza e lo spessore dello stelo delle piantine di pomodoro. Il trattamento con luce integrale a luce verde a LED può aumentare significativamente la biomassa del cetriolo e delle piantine di pomodoro e il peso fresco e secco delle piantine aumenta con l'aumento dell'intensità della luce del complemento della luce verde, mentre lo stamo spesso e il forte indice della piantina del pomodoro Le piantine seguono tutte la luce del supplemento a luce verde. L'aumento della forza aumenta. La combinazione di luce rossa e blu a LED può aumentare lo spessore dello stelo, l'area delle foglie, il peso secco dell'intera pianta, il rapporto radicale a sparare e un forte indice di piantine delle melanzane. Rispetto alla luce bianca, la luce rossa a LED può aumentare la biomassa delle piantine di cavolo e promuovere la crescita dell'allungamento e l'espansione delle foglie delle piantine di cavolo. La luce blu a LED promuove la crescita spessa, l'accumulo di materia secca e il forte indice di piantine delle piantine di cavolo e rende nane le piantine di cavolo. I risultati di cui sopra mostrano che i vantaggi delle piantine vegetali coltivate con la tecnologia di regolazione della luce sono molto evidenti.

Effetto della luce supplementare a LED sulla qualità nutrizionale di frutta e verdura

Le proteine, lo zucchero, l'acido organico e la vitamina contenuti in frutta e verdura sono i materiali nutrizionali che sono benefici per la salute umana. La qualità della luce può influire sul contenuto di VC nelle piante regolando l'attività della sintesi VC e decomposizione dell'enzima e può regolare il metabolismo proteico e l'accumulo di carboidrati nelle piante orticole. La luce rossa promuove l'accumulo di carboidrati, il trattamento della luce blu è benefico per la formazione di proteine, mentre la combinazione di luce rossa e blu può migliorare la qualità nutrizionale delle piante significativamente più alta di quella della luce monocromatica.

L'aggiunta di luce a LED rossa o blu può ridurre il contenuto di nitrato in lattuga, l'aggiunta di luce a LED blu o verde può promuovere l'accumulo di zucchero solubile in lattuga e l'aggiunta della luce a LED a infrarossi favorisce l'accumulo di VC in lattuga. I risultati hanno mostrato che il supplemento della luce blu potrebbe migliorare il contenuto di VC e il contenuto di proteine ​​solubili del pomodoro; La luce rossa e il blu rosso combinato potrebbero promuovere il contenuto di zucchero e acido dei frutti di pomodoro e il rapporto di zucchero e acido era il più alto sotto la luce combinata blu rossa; La luce combinata blu rosso potrebbe migliorare il contenuto di VC del frutto del cetriolo.

I fenoli, i flavonoidi, gli antociani e altre sostanze in frutta e verdura non solo hanno un'importante influenza sul valore di colore, sapore e merce di frutta e verdura, ma hanno anche un'attività antiossidante naturale e possono efficacemente inibire o rimuovere i radicali liberi nel corpo umano.

L'uso della luce blu a LED per integrare la luce può aumentare significativamente il contenuto di antociani della pelle di melanzane del 73,6%, mentre l'uso della luce rossa a LED e una combinazione di luce rossa e blu può aumentare il contenuto di flavonoidi e fenoli totali. La luce blu può promuovere l'accumulo di licopene, flavonoidi e antociani nei frutti di pomodoro. La combinazione di luce rossa e blu promuove in una certa misura la produzione di antociani, ma inibisce la sintesi di flavonoidi. Rispetto al trattamento della luce bianca, il trattamento con luce rossa può aumentare significativamente il contenuto di antociani dei germogli di lattuga, ma il trattamento della luce blu ha il più basso contenuto di antociani. Il contenuto totale di fenolo di foglia verde, foglia viola e lattuga a foglia rossa era più alto sotto la luce bianca, il trattamento con luce combinata e blu rossa, ma era il trattamento più basso sotto la luce rossa. L'integrazione di luce ultravioletta a LED o luce arancione può aumentare il contenuto di composti fenolici nelle foglie di lattuga, mentre l'integrazione della luce verde può aumentare il contenuto di antociani. Pertanto, l'uso della luce di coltivazione a LED è un modo efficace per regolare la qualità nutrizionale di frutta e verdura nella coltivazione orticole della struttura.

L'effetto della luce supplementare a LED sull'anti-invecchiamento delle piante

La degradazione della clorofilla, la rapida perdita di proteine ​​e l'idrolisi dell'RNA durante la senescenza delle piante si manifestano principalmente come senescenza fogliare. I cloroplasti sono molto sensibili ai cambiamenti nell'ambiente della luce esterna, soprattutto influenzati dalla qualità della luce. La luce rossa, la luce blu e la luce combinata blu rossa sono favorevoli alla morfogenesi del cloroplasto, la luce blu è favorevole all'accumulo di grani di amido nei cloroplasti e la luce rossa e la luce rossa hanno un effetto negativo sullo sviluppo del cloroplasto. La combinazione di luce blu e luce rossa e blu può promuovere la sintesi della clorofilla nelle foglie di piantine di cetriolo e la combinazione di luce rossa e blu può anche ritardare l'attenuazione del contenuto di clorofilla fogliare nella fase successiva. Questo effetto è più evidente con la diminuzione del rapporto luce rossa e l'aumento del rapporto di luce blu. Il contenuto di clorofilla delle foglie di piantine di cetriolo sotto il trattamento della luce combinata a LED e blu era significativamente più alto di quello sotto il controllo della luce fluorescente e i trattamenti di luce rossa e blu monocromatica. La luce blu a LED può aumentare significativamente il valore di clorofilla A/B di Wutacai e piantine di aglio verde.

Durante la senescenza, ci sono citochinine (CTK), auxina (IAA), cambiamenti di contenuto di acido abscisico (ABA) e una varietà di cambiamenti nell'attività degli enzimi. Il contenuto degli ormoni vegetali è facilmente influenzato dall'ambiente leggero. Diverse qualità della luce hanno diversi effetti regolamentari sugli ormoni vegetali e le fasi iniziali della via di trasduzione del segnale di luce coinvolgono citochinine.

CTK promuove l'espansione delle cellule fogliari, migliora la fotosintesi fogliare, inibendo al contempo le attività di ribonucleasi, desossiribonucleasi e proteasi e ritarda la degradazione di acidi nucleici, proteine ​​e clorofilla, quindi può ritardare significativamente la senescenza fogliare. Vi è un'interazione tra la regolazione dello sviluppo mediata dalla luce e CTK e la luce può stimolare l'aumento dei livelli di citochinina endogena. Quando i tessuti vegetali sono in uno stato di senescenza, il loro contenuto di citochinina endogeno diminuisce.

L'IAA è principalmente concentrato in parti di una crescita vigorosa e c'è molto scarso contenuto nei tessuti o negli organi dell'invecchiamento. La luce viola può aumentare l'attività della ossidasi acida acetica indolo e bassi livelli di IAA possono inibire l'allungamento e la crescita delle piante.

ABA si forma principalmente nei tessuti fogliare senescenti, frutti maturi, semi, steli, radici e altre parti. Il contenuto ABA di cetriolo e cavolo sotto la combinazione di luce rossa e blu è inferiore a quello della luce bianca e della luce blu.

La perossidasi (POD), il superossido dismutasi (SOD), la perossidasi ascorbato (APX), la catalasi (CAT) sono enzimi protettivi più importanti e legati alla luce nelle piante. Se le piante invecchiano, le attività di questi enzimi diminuiranno rapidamente.

Diverse qualità della luce hanno effetti significativi sulle attività degli enzimi antiossidanti vegetali. Dopo 9 giorni di trattamento con luce rossa, l'attività APX delle piantine di stupro è aumentata in modo significativo e l'attività del pod è diminuita. L'attività del pod di pomodoro dopo 15 giorni di luce rossa e luce blu era superiore a quella della luce bianca del 20,9% e dell'11,7%, rispettivamente. Dopo 20 giorni di trattamento con luce verde, l'attività del pod del pomodoro era la più bassa, solo il 55,4% della luce bianca. L'integrazione della luce blu 4H può aumentare significativamente il contenuto di proteine ​​solubili, il baccello, le zolle, l'APX e le attività dell'enzima di gatto nelle foglie di cetriolo in fase di piantine. Inoltre, le attività di SOD e APX diminuiscono gradualmente con il prolungamento della luce. L'attività di SOD e APX sotto luce blu e luce rossa diminuisce lentamente ma è sempre più alta di quella della luce bianca. L'irradiazione della luce rossa ha ridotto significativamente le attività di perossidasi e perossidasi IAA delle foglie di pomodoro e della perossidasi IAA delle foglie di melanzane, ma ha causato l'aumento significativo dell'attività della perossidasi delle foglie di melanzane. Pertanto, l'adozione di una ragionevole strategia di luce supplementare a LED può ritardare efficacemente la senescenza delle colture orticole e migliorare la resa e la qualità.

Costruzione e applicazione della formula di luce a LED

La crescita e lo sviluppo delle piante sono significativamente influenzati dalla qualità della luce e dai suoi diversi rapporti di composizione. La formula di luce include principalmente diversi elementi come il rapporto di qualità della luce, l'intensità della luce e il tempo leggero. Poiché piante diverse hanno requisiti diversi per le diverse fasi di crescita e sviluppo, è necessaria la migliore combinazione di qualità della luce, intensità della luce e tempo di supplemento alla luce per le colture coltivate.

 ◆Rapporto di spettro leggero

Rispetto alla luce bianca e alla luce rossa e blu singola, la combinazione di luce rossa e blu a LED ha un vantaggio completo sulla crescita e lo sviluppo di piantine di cetrioli e cavoli.

Quando il rapporto tra luce rossa e blu è 8: 2, lo spessore dello stelo della pianta, l'altezza della pianta, il peso secco della pianta, il peso fresco, l'indice di piantine forte, ecc. Lamella basale e la produzione di assimilazione.

L'uso di una combinazione di qualità rossa, verde e blu per i germogli di fagioli rossi è benefico per l'accumulo di materia secca e la luce verde può promuovere l'accumulo di materia secca di germogli di fagioli rossi. La crescita è più evidente quando il rapporto tra luce rossa, verde e blu è 6: 2: 1. L'effetto di allungamento ipocotilico vegetale a spina di fagioli rossi era il migliore con il rapporto di luce rossa e blu di 8: 1, e l'allungamento ipocotile a germogli di fagioli rossi era ovviamente inibito nel rapporto di luce rossa e blu di 6: 3, ma la proteina solubile Il contenuto era il più alto.

Quando il rapporto tra luce rossa e blu è 8: 1 per le piantine di loofah, il forte indice di piantine e il contenuto di zucchero solubile delle piantine di loofAh sono il più alto. Quando si utilizza una qualità della luce con un rapporto di luce rossa e blu di 6: 3, la clorofilla A di A, il rapporto di clorofilla A/B e il contenuto di proteine ​​solubili delle piantine di loofah erano il più alto.

Quando si utilizza un rapporto 3: 1 di luce rossa e blu e sedano, può promuovere efficacemente l'aumento dell'altezza della pianta di sedano, la lunghezza del picciolo, il numero di foglie, la qualità della materia secca, il contenuto di VC, il contenuto di proteine ​​solubili e il contenuto di zucchero solubile. Nella coltivazione del pomodoro, l'aumento della percentuale di luce blu a LED promuove la formazione di licopene, aminoacidi liberi e flavonoidi e aumentare la proporzione di luce rossa promuove la formazione di acidi titolabili. Quando la luce con il rapporto tra luce rossa e blu e lettuce è 8: 1, è benefica per l'accumulo di carotenoidi e riduce efficacemente il contenuto di nitrato e aumenta il contenuto di VC.

 ◆Intensità della luce

Le piante che crescono sotto la luce debole sono più suscettibili alla fotoinibizione che sotto una luce forte. La velocità fotosintetica netta delle piantine di pomodoro aumenta con l'aumento dell'intensità della luce [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m² · s)], mostrando una tendenza di prima aumento e poi diminuendo e a 300 μmol/(m² · S) per raggiungere il massimo. L'altezza della pianta, l'area delle foglie, il contenuto di acqua e il contenuto di VC di lattuga sono aumentati significativamente sotto il trattamento di intensità della luce di 150μmol/(m² · s). In meno di 200 μmol/(m² · s) il trattamento di intensità della luce, il peso fresco, il peso totale e il contenuto di aminoacido libero sono stati significativamente aumentati e sotto il trattamento di 300 μmol/(m² · s) intensità di luce, l'area fogliare, il contenuto di acqua , la clorofilla A, la clorofilla A+B e i carotenoidi di lattuga sono stati tutti ridotti. Rispetto all'oscurità, con l'aumento dell'intensità della luce di coltivazione a LED [3, 9, 15 μmol/(m² · s)], il contenuto di clorofilla A, clorofilla B e clorofilla A+B di germogli di fagioli neri è aumentato significativamente. Il contenuto di VC è il più alto a 3μmol/(m² · s) e la proteina solubile, lo zucchero solubile e il contenuto di saccarosio sono i più alti a 9μmol/(m² · s). Nelle stesse condizioni di temperatura, con l'aumento dell'intensità della luce [(2 ~ 2,5) LX × 103 LX, (4 ~ 4,5) LX × 103 LX, (6 ~ 6,5) LX × 103 LX], il tempo della piantina delle piantine di pepe viene abbreviato, il contenuto di zucchero solubile è aumentato, ma il contenuto di clorofilla A e i carotenoidi è gradualmente diminuito.

 ◆Tempo leggero

La corretta prolungazione del tempo leggero può alleviare lo stress da bassa luce causata dall'intensità della luce insufficiente in una certa misura, aiutare l'accumulo di prodotti fotosintetici delle colture orticole e raggiungere l'effetto dell'aumento della resa e del miglioramento della qualità. Il contenuto di VC dei germogli ha mostrato una tendenza gradualmente in aumento con il prolungamento del tempo leggero (0, 4, 8, 12, 16, 20h/giorno), mentre il contenuto di aminoacidi libero, le attività di SOD e gatto hanno mostrato una tendenza decrescente. Con il prolungamento del tempo leggero (12, 15, 18 ore), il peso fresco delle piante di cavolo cinese è aumentato in modo significativo. Il contenuto di VC nelle foglie e gambi del cavolo cinese era il più alto a 15 e 12 ore, rispettivamente. Il contenuto di proteine ​​solubili delle foglie del cavolo cinese è diminuito gradualmente, ma gli steli erano il più alto dopo 15 ore. Il contenuto di zucchero solubile delle foglie di cavolo cinese aumentava gradualmente, mentre gli steli erano il più alto a 12 ore. Quando il rapporto tra luce rossa e blu è 1: 2, rispetto al tempo leggero di 12 ore, il trattamento della luce 20H riduce il contenuto relativo di fenoli totali e flavonoidi nella lattuga a foglia verde, ma quando il rapporto tra luce rossa e blu è 2: 1, 1, Il trattamento della luce 20H ha aumentato significativamente il contenuto relativo di fenoli totali e flavonoidi nella lattuga a foglia verde.

Da quanto sopra, si può vedere che diverse formule di luce hanno effetti diversi su fotosintesi, fotomorfogenesi e metabolismo del carbonio e dell'azoto di diversi tipi di colture. Come ottenere la migliore formula della luce, la configurazione della fonte di luce e la formulazione di strategie di controllo intelligenti richiedono specie vegetali come punto di partenza e devono essere apportate adeguate regolazioni in base alle esigenze di merce delle colture orticole, degli obiettivi di produzione, dei fattori di produzione, ecc. Per raggiungere l'obiettivo del controllo intelligente dell'ambiente leggero e delle colture orticoli di alta qualità e di alto rendimento in condizioni di risparmio energetico.

Problemi e prospettive esistenti

Il vantaggio significativo della luce di coltivazione a LED è che può apportare regolamenti di combinazione intelligenti in base allo spettro della domanda delle caratteristiche fotosintetiche, della morfologia, della qualità e della resa di diverse piante. Diversi tipi di colture e diversi periodi di crescita dello stesso raccolto hanno tutti requisiti diversi per la qualità della luce, l'intensità della luce e il fotoperiodo. Ciò richiede un ulteriore sviluppo e miglioramento della ricerca della formula della luce per formare un enorme database di formula della luce. In combinazione con la ricerca e lo sviluppo di lampade professionali, è possibile realizzare il valore massimo delle luci supplementari a LED nelle applicazioni agricole, in modo da risparmiare meglio energia, migliorare l'efficienza della produzione e i benefici economici. L'applicazione della luce di coltivazione a LED nell'orticoltura delle strutture ha mostrato una vitale vitalità, ma il prezzo delle attrezzature o dei dispositivi di illuminazione a LED è relativamente elevato e l'investimento una tantum è grande. I requisiti della luce del supplemento di varie colture in diverse condizioni ambientali non sono chiari, lo spettro della luce del supplemento, l'intensità irragionevole e il tempo della luce di coltivazione causano inevitabilmente vari problemi nell'applicazione dell'industria della coltivazione.

Tuttavia, con l'avanzamento e il miglioramento della tecnologia e la riduzione del costo di produzione della luce di coltivazione a LED, l'illuminazione supplementare a LED sarà più ampiamente utilizzata nell'orticoltura delle strutture. Allo stesso tempo, lo sviluppo e il progresso del sistema tecnologico di luce supplementare a LED e la combinazione di nuove energie consentiranno il rapido sviluppo di agricoltura delle strutture, agricoltura familiare, agricoltura urbana e agricoltura spaziale di soddisfare la domanda delle persone di colture orticoli in ambienti speciali.