Autoriai: Yamin Li ir Houcheng Liu ir kt. iš Pietų Kinijos žemės ūkio universiteto Sodininkystės koledžo

Straipsnio šaltinis: Šiltnamių sodininkystė

Sodininkystės įrenginių tipai daugiausia apima plastikinius šiltnamius, saulės šiltnamius, daugiasluoksnius šiltnamius ir augalų gamyklas.Kadangi objektų pastatai tam tikru mastu blokuoja natūralius šviesos šaltinius, patalpose nėra pakankamai šviesos, o tai savo ruožtu mažina pasėlių derlių ir kokybę.Todėl papildoma šviesa atlieka nepakeičiamą vaidmenį gaminant aukštos kokybės ir derlingus augalus, tačiau ji taip pat tapo pagrindiniu veiksniu didinant energijos suvartojimą ir eksploatacines išlaidas objekte.

Ilgą laiką sodininkystėje naudojami dirbtiniai šviesos šaltiniai daugiausia buvo aukšto slėgio natrio lempos, fluorescencinės lempos, metalinės halogeninės lempos, kaitrinės lempos ir kt. Ryškūs trūkumai yra didelė šilumos gamyba, didelės energijos sąnaudos ir didelės eksploatacijos išlaidos.Sukūrus naujos kartos šviesos diodą (LED), galima naudoti žemos energijos dirbtinės šviesos šaltinį objektų sodininkystėje.Šviesos diodas turi aukšto fotoelektrinio konversijos efektyvumo, nuolatinės srovės galios, mažo tūrio, ilgaamžiškumo, mažo energijos suvartojimo, fiksuoto bangos ilgio, mažos šiluminės spinduliuotės ir aplinkos apsaugos pranašumus.Palyginti su šiuo metu dažniausiai naudojama aukšto slėgio natrio lempa ir liuminescencine lempa, LED gali ne tik reguliuoti šviesos kiekį ir kokybę (įvairios juostos šviesos proporciją) pagal augalų augimo poreikius, bet ir apšvitinti augalus iš arti. į šaltą šviesą, todėl gali būti pagerintas auginimo sluoksnių skaičius ir erdvės išnaudojimo rodiklis, taip pat gali būti įgyvendintos energijos taupymo, aplinkos apsaugos ir efektyvaus erdvės panaudojimo funkcijos, kurių negalima pakeisti tradiciniu šviesos šaltiniu.

Remiantis šiais pranašumais, LED sėkmingai naudojamas objektų sodininkystės apšvietime, kontroliuojamos aplinkos, augalų audinių kultūros, augalų gamyklos sodinukų ir kosminės erdvės ekosistemos pagrindiniuose tyrimuose.Pastaraisiais metais gerėja LED auginimo apšvietimo našumas, mažėja kaina, palaipsniui kuriami visi specifinio bangos ilgio gaminiai, todėl jo pritaikymas žemės ūkio ir biologijos srityse bus platesnis.

Šiame straipsnyje apibendrinama LED tyrimų būklė sodininkystės srityje, pagrindinis dėmesys skiriamas LED papildomos šviesos taikymui šviesos biologijos pagrindu, LED auginimo lempoms augalų šviesos formavimuisi, mitybos kokybei ir senėjimo atitolinimo poveikiui, konstrukcijai ir pritaikymui. šviesos formulės ir LED papildomos šviesos technologijos dabartinių problemų ir perspektyvų analizės ir perspektyvos.

LED papildomos šviesos poveikis sodo augalų augimui

Reguliuojantis šviesos poveikis augalų augimui ir vystymuisi apima sėklų dygimą, stiebo pailgėjimą, lapų ir šaknų vystymąsi, fototropizmą, chlorofilo sintezę ir skilimą bei žiedų indukciją.Apšvietimo aplinkos elementai objekte apima šviesos intensyvumą, šviesos ciklą ir spektrinį pasiskirstymą.Elementai gali būti reguliuojami dirbtiniu apšvietimu, neribojant oro sąlygų.

Šiuo metu augaluose yra mažiausiai trijų tipų fotoreceptoriai: fitochromas (sugeriantis raudoną šviesą ir toli raudoną šviesą), kriptochromas (sugeriantis mėlyną šviesą ir beveik ultravioletinę šviesą) ir UV-A bei UV-B.Specifinio bangos ilgio šviesos šaltinio naudojimas pasėliams apšvitinti gali pagerinti augalų fotosintezės efektyvumą, pagreitinti šviesos morfogenezę ir skatinti augalų augimą bei vystymąsi.Augalų fotosintezei buvo naudojama raudona oranžinė šviesa (610–720 nm) ir mėlyna violetinė šviesa (400–510 nm).Naudojant LED technologiją, monochromatinė šviesa (pvz., raudona šviesa su 660 nm smaile, mėlyna šviesa su 450 nm smaile ir kt.) gali būti spinduliuojama pagal stipriausią chlorofilo sugerties juostą, o spektro srities plotis yra tik ± 20 nm.

Šiuo metu manoma, kad raudonai oranžinė šviesa žymiai paspartins augalų vystymąsi, skatins sausųjų medžiagų kaupimąsi, svogūnėlių, gumbų, lapinių svogūnėlių ir kitų augalų organų formavimąsi, paskatins augalus anksčiau žydėti ir derėti, žaisti. pagrindinis vaidmuo gerinant augalų spalvą;Mėlyna ir violetinė šviesa gali kontroliuoti augalų lapų fototropizmą, skatinti stomos atsivėrimą ir chloroplastų judėjimą, slopinti stiebo pailgėjimą, užkirsti kelią augalo ilgėjimui, atitolinti augalų žydėjimą ir skatinti vegetatyvinių organų augimą;raudonų ir mėlynų šviesos diodų derinys gali kompensuoti nepakankamą vienos spalvos šviesą ir sudaryti spektrinę sugerties smailę, kuri iš esmės atitinka pasėlių fotosintezę ir morfologiją.Šviesos energijos panaudojimo lygis gali siekti 80–90%, o energijos taupymo efektas yra reikšmingas.

Įrengus papildomus LED žibintus sodininkystėje, galima labai padidinti gamybą.Tyrimai parodė, kad vaisių skaičius, bendra išeiga ir kiekvieno vyšninio pomidoro svoris esant papildomai 300 μmol/(m²·s) šviesos diodų juostoms ir LED lempoms 12 valandų (8:00-20:00). padidėjo.Papildomas LED juostos apšvietimas padidėjo atitinkamai 42,67%, 66,89% ir 16,97%, o LED vamzdžio papildomas apšvietimas atitinkamai padidėjo 48,91%, 94,86% ir 30,86%.LED auginimo šviestuvo LED papildoma lemputė per visą augimo laikotarpį [raudonos ir mėlynos šviesos santykis 3:2, o šviesos intensyvumas 300 μmol/(m²·s)] gali žymiai pagerinti pavienių vaisių kokybę ir derlių. chiehwa ir baklažanų ploto vienetui.Chikuquan padidėjo 5,3% ir 15,6%, o baklažanų - 7,6% ir 7,8%.Dėl LED šviesos kokybės ir jos intensyvumo bei trukmės per visą augimo laikotarpį galima sutrumpinti augalų augimo ciklą, pagerinti žemės ūkio produktų komercinį derlių, maistinę kokybę ir morfologinę vertę, padidinti efektyvumą, energiją taupančią ir galima realizuoti protingą sodininkystės augalų auginimą.

LED papildomos šviesos taikymas daržovių sodinukų auginimui

Augalų morfologijos ir augimo bei vystymosi reguliavimas naudojant LED šviesos šaltinį yra svarbi technologija šiltnamių auginimo srityje.Aukštesni augalai gali pajusti ir priimti šviesos signalus per fotoreceptorių sistemas, tokias kaip fitochromas, kriptochromas ir fotoreceptorius, ir atlikti morfologinius pokyčius per tarpląstelinius pasiuntinius, kad reguliuotų augalų audinius ir organus.Fotomorfogenezė reiškia, kad augalai priklauso nuo šviesos, kad galėtų kontroliuoti ląstelių diferenciaciją, struktūrinius ir funkcinius pokyčius, taip pat audinių ir organų formavimąsi, įskaitant įtaką kai kurių sėklų daigumui, viršūninio dominavimo skatinimą, šoninių pumpurų augimo slopinimą, stiebo pailgėjimą. ir tropizmas.

Daržovių sodinukų auginimas yra svarbi žemės ūkio dalis.Dėl nuolatinio lietingo oro įrenginyje nepakaks šviesos, daigai linkę ilgėti, o tai turės įtakos daržovių augimui, žiedpumpurių diferenciacijai ir vaisių vystymuisi, o galiausiai – derliui ir kokybei.Gamyboje kai kurie augalų augimo reguliatoriai, tokie kaip giberelinas, auksinas, paklobutrazolas ir chlormekvatas, naudojami daigų augimui reguliuoti.Tačiau neprotingas augalų augimo reguliatorių naudojimas gali lengvai užteršti daržovių ir įrenginių aplinką, o žmonių sveikata yra nepalanki.

LED papildoma šviesa turi daug unikalių papildomos šviesos pranašumų, todėl tai yra įmanomas būdas naudoti papildomą LED šviesą sodinukams auginti.LED papildomos šviesos [25±5 μmol/(m²·s)] eksperimente, atliktame esant silpnam apšvietimui [0-35 μmol/(m²·s)], buvo nustatyta, kad žalia šviesa skatina pailgėjimą ir augimą. agurkų sodinukai.Raudona ir mėlyna šviesa slopina sodinukų augimą.Lyginant su natūralia silpna šviesa, raudona ir mėlyna šviesa papildytų daigų stipraus daigų indeksas padidėjo atitinkamai 151,26% ir 237,98%.Palyginti su monochromatinės šviesos kokybe, stiprių sodinukų, kuriuose yra raudonos ir mėlynos spalvos komponentų, apdorojant kombinuota šviesa, rodiklis padidėjo 304,46%.

Agurkų sodinukus apšvietus raudona šviesa, galima padidinti tikrųjų lapų skaičių, lapų plotą, augalo aukštį, stiebo skersmenį, sausumo ir šviežio kokybę, stiprų daigų indeksą, šaknų gyvybingumą, SOD aktyvumą ir tirpių baltymų kiekį agurkų daiguose.UV-B papildymas gali padidinti chlorofilo a, chlorofilo b ir karotinoidų kiekį agurkų daigų lapuose.Palyginti su natūralia šviesa, papildant raudoną ir mėlyną LED lemputę galima žymiai padidinti pomidorų daigų lapų plotą, sausųjų medžiagų kokybę ir stiprų daigų indeksą.LED raudonos ir žalios šviesos papildymas žymiai padidina pomidorų daigų aukštį ir stiebo storį.Apdorojimas LED žalia šviesa gali žymiai padidinti agurkų ir pomidorų daigų biomasę, o didėjant žalios šviesos papildomos šviesos intensyvumui didėja šviežios ir sausos daigų masės, o pomidoro storas stiebas ir stiprus daigų indeksas. sodinukai visi seka žalios šviesos priedo lemputę.Jėgos padidėjimas didėja.LED raudonos ir mėlynos šviesos derinys gali padidinti stiebo storį, lapų plotą, viso augalo sausą svorį, šaknų ir ūglių santykį bei stiprų baklažano daigų indeksą.Lyginant su balta šviesa, raudona LED šviesa gali padidinti kopūstų sodinukų biomasę ir paskatinti kopūstų daigų pailgėjimą bei lapų išsiplėtimą.Mėlyna LED šviesa skatina kopūstų daigų tankų augimą, sausųjų medžiagų kaupimąsi ir stiprų daigų indeksą, o kopūstų daigus daro žemaūgius.Aukščiau pateikti rezultatai rodo, kad šviesos reguliavimo technologija auginamų daržovių daigų privalumai yra labai akivaizdūs.

LED papildomos šviesos poveikis vaisių ir daržovių maistinei kokybei

Vaisiuose ir daržovėse esantys baltymai, cukrus, organinės rūgštys ir vitaminai yra maistinės medžiagos, naudingos žmonių sveikatai.Šviesos kokybė gali turėti įtakos VC kiekiui augaluose, reguliuodama VC sintezės ir skaidančio fermento aktyvumą, taip pat gali reguliuoti baltymų apykaitą ir angliavandenių kaupimąsi sodo augaluose.Raudona šviesa skatina angliavandenių kaupimąsi, gydymas mėlyna šviesa yra naudingas baltymų susidarymui, o raudonos ir mėlynos šviesos derinys gali žymiai pagerinti augalų maistinę kokybę nei monochromatinė šviesa.

Raudonos arba mėlynos šviesos diodų šviesos pridėjimas gali sumažinti nitratų kiekį salotose, mėlynos arba žalios šviesos diodų šviesos pridėjimas gali paskatinti tirpaus cukraus kaupimąsi salotose, o infraraudonųjų spindulių šviesos diodų šviesos pridėjimas skatina VC kaupimąsi salotose.Rezultatai parodė, kad mėlynos šviesos papildymas gali pagerinti pomidorų VC kiekį ir tirpių baltymų kiekį;raudona šviesa ir raudona mėlyna kombinuota šviesa gali padidinti cukraus ir rūgšties kiekį pomidorų vaisiuose, o cukraus ir rūgšties santykis buvo didžiausias esant raudonai mėlynai kombinuotai šviesai;raudona mėlyna kombinuota šviesa gali pagerinti agurkų vaisių VC kiekį.

Vaisiuose ir daržovėse esantys fenoliai, flavonoidai, antocianinai ir kitos medžiagos turi ne tik didelę įtaką vaisių ir daržovių spalvai, skoniui ir prekinei vertei, bet ir turi natūralų antioksidacinį aktyvumą, gali veiksmingai slopinti ar pašalinti laisvuosius radikalus žmogaus organizme.

Mėlynos LED šviesos naudojimas papildymui gali žymiai padidinti antocianinų kiekį baklažanų odoje 73,6 %, o naudojant LED raudoną šviesą ir raudonos bei mėlynos šviesos derinį gali padidėti flavonoidų ir bendro fenolių kiekis.Mėlyna šviesa gali skatinti likopeno, flavonoidų ir antocianinų kaupimąsi pomidorų vaisiuose.Raudonos ir mėlynos šviesos derinys tam tikru mastu skatina antocianinų gamybą, tačiau slopina flavonoidų sintezę.Palyginti su apdorojimu balta šviesa, apdorojimas raudona šviesa gali žymiai padidinti antocianino kiekį salotų ūgliuose, tačiau apdorojimas mėlyna šviesa turi mažiausią antocianino kiekį.Bendras fenolio kiekis žaliųjų lapų, purpurinių lapų ir raudonųjų lapų salotose buvo didesnis, kai buvo apdorojama balta šviesa, raudonai mėlyna kombinuota šviesa ir mėlyna šviesa, tačiau jis buvo mažiausias apdorojant raudona šviesa.LED ultravioletinių spindulių arba oranžinės šviesos papildymas gali padidinti fenolio junginių kiekį salotų lapuose, o papildant žalią šviesą gali padidėti antocianinų kiekis.Todėl LED auginimo šviesos naudojimas yra veiksmingas būdas reguliuoti vaisių ir daržovių maistinę kokybę auginant sodininkystės įrenginius.

LED papildomos šviesos poveikis augalų senėjimui

Chlorofilo skilimas, greitas baltymų praradimas ir RNR hidrolizė augalo senėjimo metu dažniausiai pasireiškia kaip lapų senėjimas.Chloroplastai yra labai jautrūs išorinės šviesos aplinkos pokyčiams, ypač juos veikia šviesos kokybė.Raudona šviesa, mėlyna šviesa ir raudona-mėlyna kombinuota šviesa skatina chloroplastų morfogenezę, mėlyna šviesa skatina krakmolo grūdelių kaupimąsi chloroplastuose, o raudona šviesa ir toli raudona šviesa neigiamai veikia chloroplastų vystymąsi.Mėlynos šviesos ir raudonos bei mėlynos šviesos derinys gali paskatinti chlorofilo sintezę agurkų daigų lapuose, o raudonos ir mėlynos šviesos derinys taip pat gali sulėtinti lapų chlorofilo kiekio susilpnėjimą vėlesniame etape.Šis efektas yra akivaizdesnis, kai sumažėja raudonos šviesos santykis ir padidėja mėlynos šviesos santykis.Chlorofilo kiekis agurkų daigų lapuose, apdorojant LED raudona ir mėlyna kombinuota šviesa, buvo žymiai didesnis nei kontroliuojant fluorescencinę šviesą ir apdorojant monochromatine raudona ir mėlyna šviesa.LED mėlyna šviesa gali žymiai padidinti Wutacai ir žaliųjų česnakų sodinukų chlorofilo a/b vertę.

Senėjimo metu kinta citokininai (CTK), auksinas (IAA), abscisino rūgšties kiekis (ABA) ir įvairūs fermentų aktyvumo pokyčiai.Augalų hormonų kiekį lengvai veikia šviesi aplinka.Skirtingos šviesos savybės turi skirtingą reguliavimo poveikį augalų hormonams, o pradiniai šviesos signalo perdavimo kelio žingsniai apima citokininus.

CTK skatina lapų ląstelių išsiplėtimą, stiprina lapų fotosintezę, tuo pačiu slopina ribonukleazės, dezoksiribonukleazės ir proteazės veiklą bei atitolina nukleorūgščių, baltymų ir chlorofilo skaidymą, todėl gali žymiai sulėtinti lapų senėjimą.Yra sąveika tarp šviesos ir CTK tarpininkaujamo vystymosi reguliavimo, o šviesa gali paskatinti endogeninio citokinino kiekio padidėjimą.Kai augalų audiniai sensta, endogeninio citokinino kiekis juose mažėja.

IAA daugiausia sutelkta intensyvaus augimo vietose, o senstančių audinių ar organų kiekis yra labai mažas.Violetinė šviesa gali padidinti indolo acto rūgšties oksidazės aktyvumą, o žemas IAA kiekis gali slopinti augalų pailgėjimą ir augimą.

ABA daugiausia susidaro senstančių lapų audiniuose, brandžiuose vaisiuose, sėklose, stiebuose, šaknyse ir kitose dalyse.Raudonos ir mėlynos šviesos derinyje agurkų ir kopūstų ABA kiekis yra mažesnis nei baltos ir mėlynos šviesos.

Peroksidazė (POD), superoksido dismutazė (SOD), askorbato peroksidazė (APX), katalazė (CAT) yra svarbesni ir su šviesa susiję apsauginiai augaluose fermentai.Jei augalai sensta, šių fermentų aktyvumas greitai mažės.

Įvairios šviesos savybės turi didelį poveikį augalų antioksidacinių fermentų veiklai.Po 9 dienų gydymo raudona šviesa rapsų daigų APX aktyvumas žymiai padidėjo, o POD aktyvumas sumažėjo.Pomidorų POD aktyvumas po 15 dienų raudonos ir mėlynos šviesos buvo didesnis nei baltos šviesos atitinkamai 20,9% ir 11,7%.Po 20 dienų apdorojimo žalia šviesa pomidorų POD aktyvumas buvo mažiausias, tik 55,4% baltos šviesos.4 valandų mėlynos šviesos papildymas gali žymiai padidinti tirpių baltymų kiekį, POD, SOD, APX ir CAT fermentų aktyvumą agurkų lapuose sodinukų stadijoje.Be to, SOD ir APX veikla palaipsniui mažėja ilgėjant šviesai.SOD ir APX aktyvumas mėlynoje ir raudonoje šviesoje mažėja lėtai, bet visada yra didesnis nei baltos šviesos.Švitinimas raudona šviesa reikšmingai sumažino pomidorų lapų peroksidazės ir IAA peroksidazės aktyvumą bei baklažanų lapų IAA peroksidazės aktyvumą, tačiau gerokai padidino baklažanų lapų peroksidazės aktyvumą.Todėl, pritaikius pagrįstą LED papildomos šviesos strategiją, galima veiksmingai atidėti sodininkystės augalų senėjimą ir pagerinti derlių bei kokybę.

LED šviesos formulės konstrukcija ir pritaikymas

Augalų augimui ir vystymuisi didelę įtaką daro šviesos kokybė ir skirtingi jos sudėties santykiai.Šviesos formulė daugiausia apima kelis elementus, tokius kaip šviesos kokybės santykis, šviesos intensyvumas ir šviesos laikas.Kadangi skirtingi augalai turi skirtingus reikalavimus šviesai ir skirtingus augimo bei vystymosi etapus, auginamiems augalams reikalingas geriausias šviesos kokybės, šviesos intensyvumo ir šviesos papildymo laiko derinys.

 ◆Šviesos spektro santykis

Lyginant su balta šviesa ir viena raudona ir mėlyna šviesa, LED raudonos ir mėlynos šviesos derinys turi visapusišką pranašumą auginant ir vystant agurkų ir kopūstų sodinukus.

Kai raudonos ir mėlynos šviesos santykis yra 8:2, žymiai padidėja augalo stiebo storis, augalo aukštis, augalo sausoji masė, šviežias svoris, stiprus daigų indeksas ir kt., Tai taip pat naudinga formuojant chloroplastų matricą ir bazinė lamelė ir asimiliacijos išeiga.

Raudonos, žalios ir mėlynos kokybės derinio naudojimas raudonųjų pupelių daigams yra naudingas jų sausųjų medžiagų kaupimuisi, o žalia šviesa gali skatinti raudonųjų pupelių daigų sausųjų medžiagų kaupimąsi.Augimas akivaizdžiausias, kai raudonos, žalios ir mėlynos šviesos santykis yra 6:2:1.Raudonųjų pupelių daigų daržovių hipokotilo pailgėjimo efektas buvo geriausias esant raudonos ir mėlynos šviesos santykiui 8:1, o raudonųjų pupelių daigų hipokotilo pailgėjimas buvo akivaizdžiai slopinamas esant raudonos ir mėlynos šviesos santykiui 6:3, tačiau tirpus baltymas. turinys buvo didžiausias.

Kai lufos daigams raudonos ir mėlynos šviesos santykis yra 8:1, lufos sodinukų stiprus daigų indeksas ir tirpaus cukraus kiekis yra didžiausias.Naudojant šviesą, kurios raudonos ir mėlynos šviesos santykis yra 6:3, chlorofilo a kiekis, chlorofilo a/b santykis ir tirpių baltymų kiekis lufos daiguose buvo didžiausias.

Naudojant raudonos ir mėlynos šviesos santykį su salierais 3:1, jis gali veiksmingai padidinti salierų augalų aukštį, lapkočių ilgį, lapų skaičių, sausųjų medžiagų kokybę, VC kiekį, tirpių baltymų kiekį ir tirpaus cukraus kiekį.Auginant pomidorus, LED mėlynos šviesos dalies didinimas skatina likopeno, laisvųjų aminorūgščių ir flavonoidų susidarymą, o raudonos šviesos dalies didinimas skatina titruojamų rūgščių susidarymą.Kai šviesa, kai raudonos ir mėlynos šviesos santykis su salotų lapais yra 8:1, tai naudinga karotinoidų kaupimuisi, efektyviai mažina nitratų kiekį ir didina VC kiekį.

 ◆Šviesos stiprumas

Augalai, augantys silpnoje šviesoje, yra labiau jautrūs fotoinhibicijai nei esant stipriai šviesai.Pomidorų daigų grynasis fotosintezės greitis didėja didėjant šviesos intensyvumui [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)], o tai rodo tendenciją iš pradžių didėti, o paskui mažėti, o esant 300 μmol/(m²) ·s) pasiekti maksimumą.Augalo aukštis, lapų plotas, vandens kiekis ir VC kiekis salotose žymiai padidėjo, kai buvo apdorojama 150 μmol/(m²·s) šviesos intensyvumo.Apdorojant 200 μmol/(m²·s) šviesos intensyvumu, šviežios masės svoris, bendras svoris ir laisvųjų aminorūgščių kiekis žymiai padidėjo, o apdorojant 300 μmol/(m²·s) šviesos intensyvumu – lapų plotas, vandens kiekis. , chlorofilo a, chlorofilo a+b ir karotinoidų salotose sumažėjo.Lyginant su tamsa, didėjant LED augimo šviesos intensyvumui [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], chlorofilo a, chlorofilo b ir chlorofilo a+b kiekis juodųjų pupelių daiguose žymiai padidėjo.Didžiausias VC kiekis yra 3 μmol/(m²·s), o tirpių baltymų, tirpaus cukraus ir sacharozės kiekis yra didžiausias – 9 μmol/(m²·s).Tomis pačiomis temperatūros sąlygomis, didėjant šviesos intensyvumui [(2~2,5)lx×103 lx, (4~4,5)lx×103 lx, (6~6,5)lx×103 lx], paprikos daigų sodinimo laikas sutrumpėja, tirpaus cukraus kiekis padidėjo, tačiau palaipsniui mažėjo chlorofilo a ir karotinoidų kiekis.

 ◆Šviesus laikas

Tinkamai pailginus šviesos laiką, galima tam tikru mastu sušvelninti silpną šviesos įtampą, kurią sukelia nepakankamas šviesos intensyvumas, padėti kauptis sodininkystės kultūrų fotosintezės produktams ir pasiekti derliaus didinimo bei kokybės gerinimo efektą.VC kiekis daiguose pamažu didėjo ilgėjant šviesos laikui (0, 4, 8, 12, 16, 20 val. per dieną), o laisvųjų aminorūgščių kiekis, SOD ir CAT aktyvumas mažėjo.Ilgėjant šviesos laikui (12, 15, 18 val.), Pekino kopūstų augalų šviežias svoris gerokai padidėjo.Pekino kopūsto lapuose ir stiebuose VC kiekis buvo didžiausias atitinkamai 15 ir 12 val.Pekino kopūsto lapuose tirpių baltymų kiekis mažėjo palaipsniui, tačiau stiebeliai buvo didžiausi po 15 val.Pekino kopūsto lapuose tirpaus cukraus kiekis palaipsniui didėjo, o stiebeliai buvo didžiausi 12 val.Kai raudonos ir mėlynos šviesos santykis yra 1:2, palyginti su 12 valandų šviesos laiku, 20 valandų apšvietimas sumažina santykinį fenolių ir flavonoidų kiekį žaliose salotose, tačiau kai raudonos ir mėlynos šviesos santykis yra 2:1, 20 valandų apdorojimas šviesa žymiai padidino santykinį fenolių ir flavonoidų kiekį žaliose salotose.

Iš to, kas išdėstyta pirmiau, matyti, kad skirtingos šviesos formulės skirtingai veikia skirtingų augalų tipų fotosintezę, fotomorfogenezę ir anglies bei azoto metabolizmą.Norint gauti geriausią šviesos formulę, šviesos šaltinio konfigūraciją ir suformuluoti pažangias valdymo strategijas, reikia pradėti nuo augalų rūšių, todėl reikia atlikti atitinkamus koregavimus, atsižvelgiant į sodo kultūrų prekių poreikius, gamybos tikslus, gamybos veiksnius ir kt. pasiekti tikslą išmaniai valdyti šviesią aplinką ir kokybiškas bei derlingas sodininkystės kultūras taupant energiją.

Esamos problemos ir perspektyvos

Reikšmingas LED auginimo šviesos pranašumas yra tas, kad ji gali atlikti protingus derinius pagal fotosintezės savybių, morfologijos, kokybės ir skirtingų augalų derliaus spektrą.Skirtingi pasėlių tipai ir skirtingi to paties pasėlio augimo periodai kelia skirtingus reikalavimus šviesos kokybei, šviesos intensyvumui ir fotoperiodui.Tam reikia toliau plėtoti ir tobulinti lengvųjų formulių tyrimus, kad būtų suformuota didžiulė lengvųjų formulių duomenų bazė.Kartu su profesionalių lempų tyrimais ir plėtra galima pasiekti didžiausią LED papildomų žibintų vertę žemės ūkio reikmėms, kad būtų galima geriau taupyti energiją, pagerinti gamybos efektyvumą ir ekonominę naudą.LED auginimo šviesos taikymas įrenginių sodininkystėje parodė didelį gyvybingumą, tačiau LED apšvietimo įrangos ar prietaisų kaina yra gana didelė, o vienkartinės investicijos yra didelės.Neaiškūs įvairių kultūrų papildomos šviesos poreikiai esant skirtingoms aplinkos sąlygoms, papildomos šviesos spektras, Neprotingas augimo šviesos intensyvumas ir laikas neišvengiamai sukels įvairių problemų taikant auginimo apšvietimo pramonę.

Tačiau tobulėjant ir tobulėjant technologijoms bei mažėjant LED auginimo šviesos gamybos sąnaudoms, papildomas LED apšvietimas bus plačiau naudojamas sodininkystėje.Tuo pačiu metu LED papildomos šviesos technologijų sistemos kūrimas ir pažanga bei naujos energijos derinimas leis sparčiai plėtoti objektų žemės ūkį, šeimos žemės ūkį, miestų žemės ūkį ir erdvės žemės ūkį, kad būtų patenkintas žmonių poreikis sodininkystės pasėliams specialioje aplinkoje.