Autors: Yamin Li i Houchheng Liu, etc., de la Facultat d'Horticultura, Universitat d'Agricultura del Sud de la Xina

Font de l'article: Horticultura d'hivernacle

Els tipus d'instal·lacions d'horticultura de les instal·lacions inclouen principalment hivernacles de plàstic, hivernacles solars, hivernacles de múltiples camps i fàbriques de plantes.Com que els edificis de les instal·lacions bloquegen fins a cert punt les fonts de llum natural, la llum interior és insuficient, la qual cosa redueix el rendiment i la qualitat dels cultius.Per tant, la llum suplementària té un paper indispensable en els cultius d'alta qualitat i alt rendiment de la instal·lació, però també s'ha convertit en un factor important en l'augment del consum d'energia i els costos d'explotació de la instal·lació.

Durant molt de temps, les fonts de llum artificial utilitzades en el camp de l'horticultura d'instal·lacions inclouen principalment làmpades de sodi d'alta pressió, làmpades fluorescents, làmpades halògenes metàl·liques, làmpades incandescents, etc.El desenvolupament del díode emissor de llum (LED) de nova generació permet utilitzar fonts de llum artificial de baixa energia en el camp de l'horticultura d'instal·lacions.El LED té els avantatges d'una alta eficiència de conversió fotoelèctrica, potència CC, volum petit, llarga vida, baix consum d'energia, longitud d'ona fixa, baixa radiació tèrmica i protecció del medi ambient.En comparació amb la làmpada de sodi d'alta pressió i la làmpada fluorescent que s'utilitzen habitualment actualment, el LED no només pot ajustar la quantitat i la qualitat de la llum (la proporció de diverses bandes de llum) segons les necessitats del creixement de les plantes, i pot irradiar les plantes a poca distància a causa de a la seva llum freda, així, es pot millorar el nombre de capes de cultiu i la taxa d'utilització de l'espai, i es poden realitzar les funcions d'estalvi d'energia, protecció del medi ambient i utilització eficient de l'espai que no es poden substituir per una font de llum tradicional.

A partir d'aquests avantatges, el LED s'ha utilitzat amb èxit en la il·luminació hortícola de les instal·lacions, la investigació bàsica de l'entorn controlable, el cultiu de teixits vegetals, les plàntules de fàbriques de plantes i l'ecosistema aeroespacial.En els darrers anys, el rendiment de la il·luminació LED de cultiu està millorant, el preu està disminuint i tot tipus de productes amb longituds d'ona específiques s'estan desenvolupant gradualment, de manera que la seva aplicació en el camp de l'agricultura i la biologia serà més àmplia.

Aquest article resumeix l'estat de la investigació del LED en el camp de l'horticultura de les instal·lacions, se centra en l'aplicació de llum suplementària LED a la base de biologia de la llum, llums de creixement LED sobre la formació de llum de les plantes, la qualitat nutricional i l'efecte de retardar l'envelliment, la construcció i l'aplicació. de fórmula de llum, i anàlisis i perspectives dels problemes i perspectives actuals de la tecnologia de llum suplementària LED.

Efecte de la llum suplementària LED sobre el creixement de cultius hortícoles

Els efectes reguladors de la llum sobre el creixement i desenvolupament de les plantes inclouen la germinació de llavors, l'allargament de la tija, el desenvolupament de fulles i arrels, fototropisme, síntesi i descomposició de clorofil·la i inducció de flors.Els elements de l'entorn d'il·luminació de la instal·lació inclouen la intensitat de la llum, el cicle de la llum i la distribució espectral.Els elements es poden ajustar mitjançant un suplement de llum artificial sense la limitació de les condicions meteorològiques.

En l'actualitat, hi ha almenys tres tipus de fotoreceptors a les plantes: el fitocrom (absorbeix la llum vermella i la llum vermella llunyana), el criptocrom (absorbeix la llum blava i la llum gairebé ultraviolada) i els UV-A i UV-B.L'ús d'una font de llum de longitud d'ona específica per irradiar els cultius pot millorar l'eficiència fotosintètica de les plantes, accelerar la morfogènesi de la llum i promoure el creixement i desenvolupament de les plantes.La llum vermella taronja (610 ~ 720 nm) i la llum blava violeta (400 ~ 510 nm) es van utilitzar en la fotosíntesi de les plantes.Mitjançant la tecnologia LED, la llum monocromàtica (com ara la llum vermella amb un pic de 660 nm, la llum blava amb un pic de 450 nm, etc.) es pot irradiar en línia amb la banda d'absorció més forta de la clorofil·la i l'amplada del domini espectral és només de ± 20 nm.

Actualment es creu que la llum vermella-taronja accelerarà significativament el desenvolupament de les plantes, promourà l'acumulació de matèria seca, la formació de bulbs, tubercles, bulbs de fulles i altres òrgans vegetals, farà que les plantes floreixin i donin fruits abans i juguin. un paper destacat en la millora del color de les plantes;La llum blava i violeta pot controlar el fototropisme de les fulles de les plantes, promoure l'obertura dels estomes i el moviment dels cloroplasts, inhibir l'allargament de la tija, prevenir l'allargament de les plantes, retardar la floració de les plantes i promoure el creixement dels òrgans vegetatius;la combinació de LED vermell i blau pot compensar la llum insuficient d'un sol color dels dos i formar un pic d'absorció espectral que és bàsicament coherent amb la fotosíntesi i la morfologia dels cultius.La taxa d'utilització de l'energia de la llum pot arribar al 80% al 90% i l'efecte d'estalvi d'energia és important.

Equipat amb llums suplementàries LED en l'horticultura d'instal·lacions pot aconseguir un augment molt important de la producció.Els estudis han demostrat que el nombre de fruites, la producció total i el pes de cada tomàquet cherry sota la llum suplementària de tires LED i tubs LED de 300 μmol/(m²·s) durant 12 hores (8:00-20:00) són significativament augmentat.La llum suplementària de la tira LED ha augmentat un 42,67%, 66,89% i 16,97% respectivament, i la llum suplementària del tub LED ha augmentat un 48,91%, 94,86% i 30,86% respectivament.La llum suplementària LED de l'aparell d'il·luminació LED de creixement durant tot el període de creixement [la proporció de llum vermella i blava és de 3:2 i la intensitat de la llum és de 300 μmol/(m²·s)] pot augmentar significativament la qualitat i el rendiment de la fruita única. per unitat de superfície de chiehwa i albergínia.El chikuquan va augmentar un 5,3% i un 15,6%, i l'albergínia un 7,6% i un 7,8%.A través de la qualitat de la llum LED i la seva intensitat i durada de tot el període de creixement, es pot escurçar el cicle de creixement de les plantes, es pot millorar el rendiment comercial, la qualitat nutricional i el valor morfològic dels productes agrícoles i l'alta eficiència, estalvi d'energia i Es pot realitzar una producció intel·ligent de cultius hortícoles d'instal·lacions.

Aplicació de llum suplementària LED al cultiu de plàntules d'hortalisses

La regulació de la morfologia, el creixement i el desenvolupament de les plantes mitjançant una font de llum LED és una tecnologia important en el camp del cultiu d'hivernacle.Les plantes superiors poden detectar i rebre senyals de llum mitjançant sistemes fotoreceptors com el fitocrom, el criptocrom i el fotoreceptor, i realitzar canvis morfològics mitjançant missatgers intracel·lulars per regular els teixits i els òrgans de les plantes.La fotomorfogènesi significa que les plantes depenen de la llum per controlar la diferenciació cel·lular, els canvis estructurals i funcionals, així com la formació de teixits i òrgans, inclosa la influència en la germinació d'algunes llavors, la promoció de la dominància apical, la inhibició del creixement lateral de brots, l'allargament de la tija. , i tropisme.

El cultiu de plàntules d'hortalisses és una part important de l'agricultura d'instal·lacions.El temps plujós continu provocarà una llum insuficient a les instal·lacions, i les plàntules són propenses a allargar-se, cosa que afectarà el creixement de les hortalisses, la diferenciació dels brots florals i el desenvolupament de la fruita i, en definitiva, afectarà el seu rendiment i qualitat.En la producció, s'utilitzen alguns reguladors del creixement de les plantes, com ara la giberel·lina, l'auxina, el paclobutrazol i el clormequat, per regular el creixement de les plàntules.No obstant això, l'ús no raonable dels reguladors del creixement de les plantes pot contaminar fàcilment el medi ambient de les hortalisses i les instal·lacions, sent desfavorable la salut humana.

La llum suplementària LED té molts avantatges únics de la llum suplementària i és una manera factible d'utilitzar la llum suplementària LED per criar les plàntules.A l'experiment de llum de suplement LED [25±5 μmol/(m²·s)] realitzat sota condicions de poca llum [0~35 μmol/(m²·s)], es va trobar que la llum verda afavoreix l'allargament i el creixement de plàntules de cogombre.La llum vermella i la llum blava inhibeixen el creixement de les plàntules.En comparació amb la llum natural feble, l'índex de plàntules fort de les plàntules complementades amb llum vermella i blava va augmentar un 151,26% i un 237,98%, respectivament.En comparació amb la qualitat de la llum monocromàtica, l'índex de plàntules fortes que conté components vermells i blaus sota el tractament del suplement de llum composta va augmentar un 304,46%.

L'addició de llum vermella a les plàntules de cogombre pot augmentar el nombre de fulles veritables, la superfície de les fulles, l'alçada de la planta, el diàmetre de la tija, la qualitat seca i fresca, un fort índex de plàntules, la vitalitat de l'arrel, l'activitat SOD i el contingut de proteïnes solubles de les plàntules de cogombre.La suplementació d'UV-B pot augmentar el contingut de clorofil·la a, clorofil·la b i carotenoides a les fulles de plàntules de cogombre.En comparació amb la llum natural, complementar la llum LED vermella i blava pot augmentar significativament la superfície de les fulles, la qualitat de la matèria seca i un fort índex de plàntules de les plàntules de tomàquet.Complementar la llum vermella LED i la llum verda augmenta significativament l'alçada i el gruix de la tija de les plàntules de tomàquet.El tractament de llum amb suplement de llum verda LED pot augmentar significativament la biomassa de les plàntules de cogombre i tomàquet, i el pes fresc i sec de les plàntules augmenta amb l'augment de la intensitat de la llum del suplement de llum verda, mentre que la tija gruixuda i el fort índex de plàntules del tomàquet totes les plàntules segueixen la llum del suplement de llum verda.L'augment de la força augmenta.La combinació de llum LED vermella i blava pot augmentar el gruix de la tija, l'àrea de la fulla, el pes sec de tota la planta, la proporció d'arrel a brot i un fort índex de plàntules de l'albergínia.En comparació amb la llum blanca, la llum vermella LED pot augmentar la biomassa de les plàntules de col i promoure el creixement de l'allargament i l'expansió de les fulles de les plàntules de col.La llum blava LED promou el creixement gruixut, l'acumulació de matèria seca i un fort índex de plàntules de les plàntules de col, i fa que les plàntules de col siguin nanes.Els resultats anteriors mostren que els avantatges de les plàntules d'hortalisses cultivades amb tecnologia de regulació de la llum són molt evidents.

Efecte de la llum suplementària LED sobre la qualitat nutricional de fruites i verdures

La proteïna, el sucre, l'àcid orgànic i la vitamina continguts en fruites i verdures són els materials nutritius que són beneficiosos per a la salut humana.La qualitat de la llum pot afectar el contingut de VC a les plantes mitjançant la regulació de l'activitat de la síntesi de VC i la descomposició de l'enzim, i pot regular el metabolisme de proteïnes i l'acumulació d'hidrats de carboni a les plantes hortícoles.La llum vermella afavoreix l'acumulació de carbohidrats, el tractament amb llum blava és beneficiós per a la formació de proteïnes, mentre que la combinació de llum vermella i blava pot millorar la qualitat nutricional de les plantes significativament superior a la de la llum monocromàtica.

L'addició de llum LED vermella o blava pot reduir el contingut de nitrats a l'enciam, afegir llum LED blava o verda pot promoure l'acumulació de sucre soluble a l'enciam i afegir llum LED infraroja afavoreix l'acumulació de VC a l'enciam.Els resultats van mostrar que el suplement de llum blava podria millorar el contingut de VC i el contingut de proteïnes solubles del tomàquet;La llum vermella i la llum blava vermella combinada podrien promoure el contingut de sucre i àcid de la fruita del tomàquet, i la proporció de sucre a àcid era la més alta sota la llum combinada blava vermella;La llum combinada blava vermella podria millorar el contingut de VC de la fruita del cogombre.

Els fenols, flavonoides, antocianines i altres substàncies de fruites i verdures no només tenen una influència important en el color, el sabor i el valor de les mercaderies de fruites i verdures, sinó que també tenen activitat antioxidant natural i poden inhibir o eliminar efectivament els radicals lliures del cos humà.

L'ús de llum blava LED per complementar la llum pot augmentar significativament el contingut d'antocianes de la pell d'albergínia en un 73,6%, mentre que l'ús de llum vermella LED i una combinació de llum vermella i blava pot augmentar el contingut de flavonoides i fenols totals.La llum blava pot promoure l'acumulació de licopè, flavonoides i antocianines en els fruits del tomàquet.La combinació de llum vermella i blava afavoreix fins a cert punt la producció d'antocianes, però inhibeix la síntesi de flavonoides.En comparació amb el tractament amb llum blanca, el tractament amb llum vermella pot augmentar significativament el contingut d'antocianes dels brots d'enciam, però el tractament amb llum blava té el contingut més baix d'antocianes.El contingut total de fenol de l'enciam de fulla verda, de fulla porpra i de fulla vermella va ser més alt sota el tractament de llum blanca, llum vermella-blava combinada i llum blava, però va ser el més baix sota el tractament de llum vermella.Complementar llum ultraviolada LED o llum taronja pot augmentar el contingut de compostos fenòlics a les fulles d'enciam, mentre que complementar la llum verda pot augmentar el contingut d'antocians.Per tant, l'ús de llum de cultiu LED és una manera eficaç de regular la qualitat nutricional de fruites i verdures en el cultiu hortícola de les instal·lacions.

L'efecte de la llum suplementària LED sobre l'anti-envelliment de les plantes

La degradació de la clorofil·la, la ràpida pèrdua de proteïnes i la hidròlisi de l'ARN durant la senescència de les plantes es manifesten principalment com a senescència de fulles.Els cloroplasts són molt sensibles als canvis en l'entorn de llum exterior, especialment afectats per la qualitat de la llum.La llum vermella, la llum blava i la llum combinada vermell-blava afavoreixen la morfogènesi dels cloroplasts, la llum blava afavoreix l'acumulació de grans de midó en els cloroplasts i la llum vermella i la llum vermella llunyana tenen un efecte negatiu en el desenvolupament dels cloroplasts.La combinació de llum blava i llum vermella i blava pot promoure la síntesi de clorofil·la a les fulles de plàntules de cogombre, i la combinació de llum vermella i blava també pot retardar l'atenuació del contingut de clorofil·la de les fulles en l'etapa posterior.Aquest efecte és més evident amb la disminució de la proporció de llum vermella i l'augment de la relació de llum blava.El contingut de clorofil·la de les fulles de plàntules de cogombre sota tractament de llum LED vermell i blau combinat va ser significativament superior al control de llum fluorescent i tractaments monocromàtics de llum vermella i blava.La llum blava LED pot augmentar significativament el valor de la clorofil·la a/b de les plàntules de Wutacai i d'all verd.

Durant la senescència, hi ha citoquinines (CTK), auxina (IAA), canvis en el contingut d'àcid abscísic (ABA) i una varietat de canvis en l'activitat enzimàtica.El contingut d'hormones vegetals es veu fàcilment afectat per l'ambient de llum.Les diferents qualitats de la llum tenen diferents efectes reguladors sobre les hormones vegetals, i els passos inicials de la via de transducció del senyal de llum impliquen citoquinines.

CTK afavoreix l'expansió de les cèl·lules de les fulles, millora la fotosíntesi de les fulles, alhora que inhibeix les activitats de la ribonucleasa, desoxiribonucleasa i proteasa, i retarda la degradació dels àcids nucleics, proteïnes i clorofil·la, de manera que pot retardar significativament la senescència de les fulles.Hi ha una interacció entre la llum i la regulació del desenvolupament mediada per CTK, i la llum pot estimular l'augment dels nivells de citoquinina endògena.Quan els teixits vegetals es troben en estat de senescència, el seu contingut en citoquinina endògena disminueix.

IAA es concentra principalment en parts de creixement vigorós, i hi ha molt poc contingut en teixits o òrgans envellits.La llum violeta pot augmentar l'activitat de l'àcid indol acètic oxidasa, i els nivells baixos d'IAA poden inhibir l'allargament i el creixement de les plantes.

L'ABA es forma principalment en teixits de fulles senescents, fruits madurs, llavors, tiges, arrels i altres parts.El contingut d'ABA de cogombre i col sota la combinació de llum vermella i blava és inferior al de llum blanca i llum blava.

La peroxidasa (POD), la superòxid dismutasa (SOD), l'ascorbat peroxidasa (APX), la catalasa (CAT) són enzims protectors més importants i relacionats amb la llum a les plantes.Si les plantes envelleixen, l'activitat d'aquests enzims disminuirà ràpidament.

Les diferents qualitats de la llum tenen efectes significatius sobre les activitats enzimàtiques antioxidants de les plantes.Després de 9 dies de tractament amb llum vermella, l'activitat APX de les plàntules de colza va augmentar significativament i l'activitat del POD va disminuir.L'activitat POD del tomàquet després de 15 dies de llum vermella i llum blava va ser superior a la de la llum blanca en un 20,9% i un 11,7%, respectivament.Després de 20 dies de tractament amb llum verda, l'activitat POD del tomàquet va ser la més baixa, només el 55,4% de la llum blanca.La suplementació de llum blava de 4 hores pot augmentar significativament el contingut de proteïnes solubles, les activitats enzimàtiques POD, SOD, APX i CAT a les fulles de cogombre en l'etapa de plàntula.A més, les activitats de SOD i APX disminueixen gradualment amb la prolongació de la llum.L'activitat de SOD i APX sota llum blava i llum vermella disminueix lentament, però sempre és superior a la de la llum blanca.La irradiació de llum vermella va disminuir significativament les activitats de peroxidasa i IAA peroxidasa de les fulles de tomàquet i IAA peroxidasa de fulles d'albergínia, però va provocar que l'activitat peroxidasa de les fulles d'albergínia augmentés significativament.Per tant, l'adopció d'una estratègia de llum suplementària LED raonable pot retardar eficaçment la senescència dels cultius hortícoles de les instal·lacions i millorar el rendiment i la qualitat.

Construcció i aplicació de la fórmula de llum LED

El creixement i el desenvolupament de les plantes es veuen afectats significativament per la qualitat de la llum i les seves diferents proporcions de composició.La fórmula de la llum inclou principalment diversos elements com ara la relació de qualitat de la llum, la intensitat de la llum i el temps de llum.Atès que les diferents plantes tenen diferents requisits de llum i diferents etapes de creixement i desenvolupament, es requereix la millor combinació de qualitat de llum, intensitat de llum i temps de suplement de llum per als cultius cultivats.

 ◆Relació d'espectre de llum

En comparació amb la llum blanca i la llum vermella i blava única, la combinació de llum LED vermella i blava té un avantatge integral en el creixement i desenvolupament de les plàntules de cogombre i col.

Quan la proporció de llum vermella i blava és de 8:2, el gruix de la tija de la planta, l'alçada de la planta, el pes sec de la planta, el pes fresc, el fort índex de plàntules, etc., s'incrementen significativament, i també és beneficiós per a la formació de la matriu de cloroplast i lamel·la basal i la sortida de l'assimilació són importants.

L'ús d'una combinació de qualitat vermella, verda i blava per als brots de mongeta vermella és beneficiós per a la seva acumulació de matèria seca, i la llum verda pot promoure l'acumulació de matèria seca de brots de mongeta vermella.El creixement és més evident quan la proporció de llum vermella, verda i blava és de 6:2:1.L'efecte d'allargament de l'hipocòtil vegetal de les plàntules de brots de mongeta vermella va ser el millor sota la proporció de llum vermella i blava de 8:1, i l'allargament de l'hipocòtil de brot de mongeta vermella es va inhibir òbviament sota la proporció de llum vermella i blava de 6:3, però la proteïna soluble contingut era el més alt.

Quan la proporció de llum vermella i blava és de 8:1 per a les plàntules de lufa, el fort índex de plàntules i el contingut de sucre soluble de les plàntules de lufa són els més alts.Quan s'utilitzava una qualitat de llum amb una proporció de llum vermella i blava de 6:3, el contingut de clorofil·la a, la proporció de clorofil·la a/b i el contingut de proteïnes solubles de les plàntules de lufa eren els més alts.

Quan s'utilitza una proporció de 3:1 de llum vermella i blava a l'api, pot promoure eficaçment l'augment de l'alçada de la planta d'api, la longitud del pecíol, el nombre de fulles, la qualitat de la matèria seca, el contingut de VC, el contingut de proteïnes solubles i el contingut de sucre soluble.En el cultiu de tomàquet, augmentar la proporció de llum blava LED promou la formació de licopè, aminoàcids lliures i flavonoides, i augmentar la proporció de llum vermella afavoreix la formació d'àcids valorables.Quan la llum amb la proporció de llum vermella i blava a fulles d'enciam és de 8:1, és beneficiosa per a l'acumulació de carotenoides i redueix eficaçment el contingut de nitrat i augmenta el contingut de VC.

 ◆Intensitat de la llum

Les plantes que creixen sota llum feble són més susceptibles a la fotoinhibició que sota llum forta.La taxa de fotosintètica neta de les plàntules de tomàquet augmenta amb l'augment de la intensitat de la llum [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)], mostrant una tendència de primer augment i després de disminució, i a 300 μmol/(m²) ·s) per arribar al màxim.L'alçada de la planta, l'àrea de les fulles, el contingut d'aigua i el contingut de VC de l'enciam van augmentar significativament per sota del tractament d'intensitat de llum de 150 μmol/(m²·s).Sota el tractament d'intensitat de llum de 200 μmol/(m²·s), el pes fresc, el pes total i el contingut d'aminoàcid lliure es van augmentar significativament, i sota el tractament d'intensitat de llum de 300 μmol/(m²·s), la superfície de la fulla, el contingut d'aigua , la clorofil·la a, la clorofil·la a+b i els carotenoides de l'enciam es van reduir.En comparació amb la foscor, amb l'augment de la intensitat de la llum de creixement del LED [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], el contingut de clorofil·la a, clorofil·la b i clorofil·la a + b dels brots de soja negre va augmentar significativament.El contingut de VC és el més alt a 3 μmol/(m²·s), i el contingut de proteïna soluble, sucre soluble i sacarosa són els més alts a 9 μmol/(m²·s).En les mateixes condicions de temperatura, amb l'augment de la intensitat de la llum [(2 ~ 2,5) lx × 103 lx, (4 ~ 4,5) lx × 103 lx, (6 ~ 6,5) lx × 103 lx], el temps de plàntula de les plàntules de pebrot s'escurça, el contingut de sucre soluble va augmentar, però el contingut de clorofil·la a i carotenoides va disminuir gradualment.

 ◆Temps de llum

Perllongar correctament el temps de llum pot alleujar fins a cert punt la baixa tensió lumínica causada per una intensitat de llum insuficient, ajudar a l'acumulació de productes fotosintètics dels cultius hortícoles i aconseguir l'efecte d'augmentar el rendiment i millorar la qualitat.El contingut de VC dels brots va mostrar una tendència a l'augment gradual amb la prolongació del temps de llum (0, 4, 8, 12, 16, 20 h/dia), mentre que el contingut d'aminoàcids lliures, les activitats SOD i CAT van mostrar una tendència a la disminució.Amb la prolongació del temps de llum (12, 15, 18 h), el pes fresc de les plantes de col xinesa va augmentar significativament.El contingut de VC a les fulles i tiges de la col xinesa va ser el més alt a les 15 i 12 hores, respectivament.El contingut de proteïnes solubles de les fulles de la col xinesa va disminuir gradualment, però les tiges van ser més altes després de 15 h.El contingut de sucre soluble de les fulles de col xinesa va augmentar gradualment, mentre que les tiges van ser més altes a les 12h.Quan la proporció de llum vermella i blava és d'1:2, en comparació amb el temps de llum de 12 h, el tractament de llum de 20 h redueix el contingut relatiu de fenols i flavonoides totals en l'enciam de fulla verda, però quan la proporció de llum vermella i blava és de 2:1, el tractament amb llum de 20 hores va augmentar significativament el contingut relatiu de fenols i flavonoides totals en l'enciam de fulla verda.

A partir de l'anterior, es pot veure que diferents fórmules de llum tenen diferents efectes sobre la fotosíntesi, la fotomorfogènesi i el metabolisme del carboni i del nitrogen de diferents tipus de cultius.Com obtenir la millor fórmula de llum, la configuració de la font de llum i la formulació d'estratègies de control intel·ligent requereix espècies vegetals com a punt de partida, i s'han de fer els ajustaments adequats segons les necessitats de productes bàsics dels cultius hortícoles, els objectius de producció, els factors de producció, etc., per aconseguir l'objectiu del control intel·ligent de l'entorn de llum i cultius hortícoles d'alta qualitat i alt rendiment en condicions d'estalvi d'energia.

Problemes existents i perspectives

L'avantatge significatiu de la llum de cultiu LED és que pot fer ajustaments de combinació intel·ligents segons l'espectre de demanda de característiques fotosintètiques, morfologia, qualitat i rendiment de diferents plantes.Els diferents tipus de cultius i els diferents períodes de creixement d'un mateix cultiu tenen requisits diferents de qualitat de la llum, intensitat de la llum i fotoperíode.Això requereix més desenvolupament i millora de la investigació de fórmules lleugeres per formar una gran base de dades de fórmules lleugeres.Combinat amb la investigació i el desenvolupament de làmpades professionals, es pot aconseguir el valor màxim de les llums suplementàries LED en aplicacions agrícoles, per tal d'estalviar millor energia, millorar l'eficiència de la producció i els beneficis econòmics.L'aplicació de la llum de creixement LED a l'horticultura de les instal·lacions ha mostrat una vitalitat vigorosa, però el preu dels equips o dispositius d'il·luminació LED és relativament alt i la inversió puntual és gran.Els requisits de llum suplementària de diversos cultius en diferents condicions ambientals no són clars, l'espectre de llum suplementària, la intensitat i el temps de llum de creixement inevitables causaran diversos problemes en l'aplicació de la indústria de la il·luminació de cultiu.

Tanmateix, amb l'avenç i la millora de la tecnologia i la reducció del cost de producció de la llum de creixement LED, la il·luminació suplementària LED s'utilitzarà més àmpliament en l'horticultura de les instal·lacions.Al mateix temps, el desenvolupament i el progrés del sistema de tecnologia de llum suplementària LED i la combinació de noves energies permetran el ràpid desenvolupament de l'agricultura d'instal·lacions, l'agricultura familiar, l'agricultura urbana i l'agricultura espacial per satisfer la demanda de la gent de cultius hortícoles en entorns especials.