نویسنده: یامین لی و هوچنگ لیو و غیره از کالج باغبانی دانشگاه کشاورزی جنوب چین

منبع مقاله: باغبانی گلخانه ای

انواع تاسیسات باغبانی عمدتاً شامل گلخانه های پلاستیکی، گلخانه های خورشیدی، گلخانه های چند دهانه و کارخانه های گیاهی می باشد. از آنجایی که ساختمان‌های تأسیسات منابع نور طبیعی را تا حدی مسدود می‌کنند، نور کافی در داخل خانه وجود ندارد که به نوبه خود باعث کاهش عملکرد و کیفیت محصول می‌شود. بنابراین، نور تکمیلی نقشی ضروری در محصولات باکیفیت و پرمحصول تاسیسات ایفا می‌کند، اما به یک عامل اصلی در افزایش مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی در تاسیسات تبدیل شده است.

برای مدت طولانی، منابع نور مصنوعی مورد استفاده در زمینه باغبانی تاسیسات عمدتاً شامل لامپ سدیم فشار قوی، لامپ فلورسنت، لامپ هالوژن فلزی، لامپ رشته ای و غیره می باشد. توسعه نسل جدید دیود ساطع کننده نور (LED) امکان استفاده از منبع نور مصنوعی کم انرژی را در زمینه باغبانی تاسیسات فراهم می کند. LED دارای مزایای بازده تبدیل فوتوالکتریک بالا، توان DC، حجم کم، عمر طولانی، مصرف انرژی کم، طول موج ثابت، تابش حرارتی کم و حفاظت از محیط زیست است. در مقایسه با لامپ سدیم پرفشار و لامپ فلورسنت که در حال حاضر استفاده می شود، LED نه تنها می تواند کمیت و کیفیت نور (نسبت نور باندهای مختلف) را با توجه به نیازهای رشد گیاه تنظیم کند، و می تواند گیاهان را در فاصله نزدیک به دلیل تابش تابش کند. به نور سرد آن، بنابراین، می توان تعداد لایه های کشت و میزان استفاده از فضا را بهبود بخشید و عملکردهای صرفه جویی در انرژی، حفاظت از محیط زیست و استفاده بهینه از فضا را که نمی توان با منبع نور سنتی جایگزین کرد، تحقق بخشید.

بر اساس این مزایا، LED با موفقیت در روشنایی باغبانی تأسیسات، تحقیقات اساسی محیط قابل کنترل، کشت بافت گیاهی، نهال کارخانه گیاهان و اکوسیستم هوافضا استفاده شده است. در سال های اخیر عملکرد نورپردازی رشد LED در حال بهبود است، قیمت در حال کاهش است و انواع محصولات با طول موج های خاص به تدریج در حال توسعه هستند، بنابراین کاربرد آن در زمینه کشاورزی و زیست شناسی گسترده تر خواهد شد.

این مقاله خلاصه ای از وضعیت تحقیقاتی LED در زمینه باغبانی تاسیسات، تمرکز بر کاربرد نور مکمل LED در پایه بیولوژی نور، چراغ های رشد LED در تشکیل نور گیاه، کیفیت تغذیه و تاثیر تاخیر در پیری، ساخت و کاربرد دارد. فرمول نور، و تجزیه و تحلیل و چشم انداز مشکلات فعلی و چشم انداز تکنولوژی نور مکمل LED.

تاثیر نور مکمل LED بر رشد محصولات باغی

اثرات تنظیمی نور بر رشد و نمو گیاه شامل جوانه زنی بذر، طویل شدن ساقه، رشد برگ و ریشه، فتوتروپیسم، سنتز و تجزیه کلروفیل و القای گل می باشد. عناصر محیط روشنایی در تاسیسات شامل شدت نور، چرخه نور و توزیع طیفی است. عناصر را می توان با مکمل نور مصنوعی بدون محدودیت شرایط آب و هوایی تنظیم کرد.

در حال حاضر حداقل سه نوع گیرنده نوری در گیاهان وجود دارد: فیتوکروم (جذب نور قرمز و نور قرمز دور)، کریپتوکروم (جذب نور آبی و نور ماوراء بنفش نزدیک) و UV-A و UV-B. استفاده از منبع نور با طول موج خاص برای تابش گیاهان می تواند کارایی فتوسنتزی گیاهان را بهبود بخشد، مورفوژنز نور را تسریع کند و رشد و نمو گیاهان را ارتقا بخشد. نور نارنجی قرمز (610 تا 720 نانومتر) و نور بنفش آبی (400 تا 510 نانومتر) در فتوسنتز گیاهان استفاده شد. با استفاده از فناوری LED، نور تک رنگ (مانند نور قرمز با پیک 660 نانومتر، نور آبی با پیک 450 نانومتر و غیره) می تواند در راستای قوی ترین باند جذب کلروفیل تابش شود و عرض دامنه طیفی تنها ± 20 نانومتر است.

در حال حاضر اعتقاد بر این است که نور نارنجی قرمز به طور قابل توجهی رشد گیاهان را تسریع می کند، تجمع ماده خشک، تشکیل پیاز، غده، پیاز برگ و سایر اندام های گیاهی را افزایش می دهد، باعث می شود گیاهان زودتر شکوفا شوند و میوه بدهند و بازی کنند. نقش اصلی در افزایش رنگ گیاهان؛ نور آبی و بنفش می تواند نوروتروپیسم برگ های گیاه را کنترل کند، باز شدن روزنه ها و حرکت کلروپلاست را افزایش دهد، از طویل شدن ساقه جلوگیری کند، از طولانی شدن گیاه جلوگیری کند، گلدهی گیاه را به تاخیر بیندازد، و رشد اندام های رویشی را تقویت کند. ترکیب LED های قرمز و آبی می تواند نور ناکافی تک رنگ این دو را جبران کند و یک پیک جذب طیفی را تشکیل دهد که اساساً با فتوسنتز و مورفولوژی محصول سازگار است. نرخ استفاده از انرژی نور می تواند به 80٪ تا 90٪ برسد و اثر صرفه جویی در انرژی قابل توجه است.

مجهز شدن به چراغ های ال ای دی مکمل در باغبانی تاسیسات می تواند افزایش بسیار چشمگیری در تولید داشته باشد. مطالعات نشان داده است که تعداد میوه ها، کل خروجی و وزن هر گوجه گیلاسی تحت نور مکمل 300 میکرومول در (m²·s) نوارهای LED و لوله های LED برای 12 ساعت (8:00-20:00) به طور قابل توجهی است. افزایش یافت. نور تکمیلی نوار LED به ترتیب 42.67%، 66.89% و 16.97% و نور تکمیلی لوله LED به ترتیب 48.91%، 94.86% و 30.86% افزایش یافته است. چراغ مکمل LED چراغ روشنایی رشد LED در طول کل دوره رشد [نسبت نور قرمز و آبی 3:2 و شدت نور 300 میکرومول در (m²·s) است] می تواند کیفیت و عملکرد تک میوه را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. در واحد سطح چیهوا و بادمجان. چیکوکان 5.3 درصد و 15.6 درصد و بادمجان 7.6 درصد و 7.8 درصد افزایش یافت. از طریق کیفیت نور LED و شدت و مدت آن در کل دوره رشد، می توان چرخه رشد گیاه را کوتاه کرد، عملکرد تجاری، کیفیت غذایی و ارزش مورفولوژیکی محصولات کشاورزی را بهبود بخشید و راندمان بالا، صرفه جویی در انرژی و تولید هوشمند محصولات باغی تسهیلات قابل تحقق است.

کاربرد نور مکمل ال ای دی در کشت نهال سبزی

تنظیم مورفولوژی و رشد و نمو گیاهان توسط منبع نور LED یک فناوری مهم در زمینه کشت گلخانه ای است. گیاهان عالی می توانند سیگنال های نور را از طریق سیستم های گیرنده نوری مانند فیتوکروم، کریپتوکروم و گیرنده نوری حس و دریافت کنند و تغییرات مورفولوژیکی را از طریق پیام رسان های درون سلولی برای تنظیم بافت ها و اندام های گیاه انجام دهند. فتومورفوژنز به این معنی است که گیاهان برای کنترل تمایز سلولی، تغییرات ساختاری و عملکردی، و همچنین تشکیل بافت ها و اندام ها، از جمله تأثیر بر جوانه زنی برخی از بذرها، افزایش تسلط راسی، مهار رشد جوانه جانبی، رشد ساقه، به نور متکی هستند. ، و تروپیسم.

کشت نهال سبزی بخش مهمی از کشاورزی تسهیلات است. هوای بارانی مستمر باعث کمبود نور در تاسیسات می شود و نهال ها مستعد افزایش طول می باشند که بر رشد سبزی ها، تمایز جوانه های گل و رشد میوه تاثیر می گذارد و در نهایت بر عملکرد و کیفیت آنها تاثیر می گذارد. در تولید، برخی از تنظیم کننده های رشد گیاهی مانند جیبرلین، اکسین، پاکلوبوترازول و کلرمکوات برای تنظیم رشد نهال ها استفاده می شود. با این حال، استفاده غیر منطقی از تنظیم کننده های رشد گیاهی می تواند به راحتی محیط سبزی ها و تأسیسات را آلوده کند و سلامت انسان را نامطلوب کند.

نور مکمل LED دارای مزایای منحصر به فرد بسیاری از نور مکمل است و این یک راه عملی برای استفاده از نور مکمل LED برای پرورش نهال است. در آزمایش نور مکمل LED [25±5μmol/(m²·s)] که در شرایط نور کم [0~35μmol/(m²·s)] انجام شد، مشخص شد که نور سبز باعث افزایش طول و رشد می شود. نهال خیار نور قرمز و نور آبی از رشد نهال جلوگیری می کند. در مقایسه با نور ضعیف طبیعی، شاخص نهال قوی نهال های تکمیل شده با نور قرمز و آبی به ترتیب 26/151 درصد و 98/237 درصد افزایش یافت. در مقایسه با کیفیت نور تک رنگ، شاخص نهال های قوی حاوی اجزای قرمز و آبی تحت تیمار نور مکمل نور مرکب 46/304 درصد افزایش یافت.

افزودن نور قرمز به نهال خیار می تواند باعث افزایش تعداد برگ واقعی، سطح برگ، ارتفاع بوته، قطر ساقه، کیفیت خشک و تازه، شاخص گیاهچه قوی، سرزندگی ریشه، فعالیت SOD و محتوای پروتئین محلول نهال خیار شود. مکمل UV-B می تواند محتوای کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئیدها را در برگ های نهال خیار افزایش دهد. در مقایسه با نور طبیعی، مکمل نور LED قرمز و آبی می تواند سطح برگ، کیفیت ماده خشک و شاخص نهال قوی نهال گوجه فرنگی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. مکمل نور قرمز LED و نور سبز باعث افزایش قابل توجه ارتفاع و ضخامت ساقه نهال گوجه فرنگی می شود. درمان نور مکمل نور سبز LED می تواند زیست توده نهال های خیار و گوجه فرنگی را به طور قابل توجهی افزایش دهد و وزن تازه و خشک نهال ها با افزایش شدت نور مکمل نور سبز افزایش می یابد، در حالی که ساقه ضخیم و شاخص گیاهچه قوی گوجه فرنگی نهال ها همه از چراغ سبز مکمل پیروی می کنند. افزایش قدرت افزایش می یابد. ترکیب نور LED قرمز و آبی می تواند ضخامت ساقه، سطح برگ، وزن خشک کل گیاه، نسبت ریشه به اندام هوایی و شاخص قوی نهال بادمجان را افزایش دهد. در مقایسه با نور سفید، نور قرمز LED می تواند زیست توده نهال های کلم را افزایش دهد و رشد ازدیاد طول و گسترش برگ نهال های کلم را افزایش دهد. نور آبی LED باعث رشد غلیظ، تجمع ماده خشک و شاخص گیاهچه قوی نهال های کلم می شود و نهال های کلم را کوتوله می کند. نتایج فوق نشان می دهد که مزایای نهال سبزی کشت شده با تکنولوژی تنظیم نور بسیار مشهود است.

تاثیر نور مکمل LED بر کیفیت تغذیه میوه ها و سبزیجات

پروتئین، قند، اسید آلی و ویتامین موجود در میوه ها و سبزیجات مواد مغذی هستند که برای سلامت انسان مفید هستند. کیفیت نور می تواند با تنظیم فعالیت سنتز VC و آنزیم تجزیه کننده بر محتوای VC در گیاهان تأثیر بگذارد و می تواند متابولیسم پروتئین و تجمع کربوهیدرات را در گیاهان باغبانی تنظیم کند. نور قرمز باعث تجمع کربوهیدرات ها می شود، درمان با نور آبی برای تشکیل پروتئین مفید است، در حالی که ترکیب نور قرمز و آبی می تواند کیفیت غذایی گیاهان را به طور قابل توجهی بالاتر از نور تک رنگ بهبود بخشد.

اضافه کردن نور LED قرمز یا آبی می‌تواند محتوای نیترات را در کاهو کاهش دهد، اضافه کردن نور LED آبی یا سبز می‌تواند باعث تجمع قند محلول در کاهو شود و اضافه کردن نور LED مادون قرمز برای تجمع VC در کاهو مفید است. نتایج نشان داد که مکمل نور آبی می تواند محتوای VC و محتوای پروتئین محلول گوجه فرنگی را بهبود بخشد. نور ترکیبی نور قرمز و آبی قرمز می‌تواند محتوای قند و اسید میوه گوجه‌فرنگی را افزایش دهد و نسبت قند به اسید در زیر نور ترکیبی آبی قرمز، بالاترین میزان بود. نور ترکیبی آبی قرمز می تواند محتوای VC میوه خیار را بهبود بخشد.

فنل ها، فلاونوئیدها، آنتوسیانین ها و سایر مواد موجود در میوه ها و سبزیجات نه تنها تأثیر مهمی بر رنگ، طعم و ارزش کالایی میوه ها و سبزیجات دارند، بلکه دارای فعالیت آنتی اکسیدانی طبیعی هستند و می توانند به طور موثری رادیکال های آزاد را در بدن انسان مهار یا حذف کنند.

استفاده از نور آبی LED برای تکمیل نور می تواند محتوای آنتوسیانین پوست بادمجان را تا 73.6 درصد به میزان قابل توجهی افزایش دهد در حالی که استفاده از نور قرمز LED و ترکیب نور قرمز و آبی می تواند محتوای فلاونوئیدها و فنل کل را افزایش دهد. نور آبی می تواند باعث تجمع لیکوپن، فلاونوئیدها و آنتوسیانین ها در میوه های گوجه فرنگی شود. ترکیب نور قرمز و آبی تولید آنتوسیانین را تا حدی افزایش می دهد، اما از سنتز فلاونوئیدها جلوگیری می کند. در مقایسه با درمان با نور سفید، تیمار با نور قرمز می تواند محتوای آنتوسیانین شاخه های کاهو را به میزان قابل توجهی افزایش دهد، اما تیمار نور آبی کمترین محتوای آنتوسیانین را دارد. محتوای فنل کل برگ سبز، برگ بنفش و کاهو برگ قرمز در تیمار نور سفید، نور ترکیبی قرمز-آبی و نور آبی بیشتر بود، اما در تیمار نور قرمز کمترین مقدار بود. مکمل نور ماوراء بنفش LED یا نور نارنجی می تواند محتوای ترکیبات فنلی در برگ کاهو را افزایش دهد، در حالی که مکمل نور سبز می تواند محتوای آنتوسیانین را افزایش دهد. بنابراین استفاده از چراغ رشد LED روشی موثر برای تنظیم کیفیت تغذیه میوه ها و سبزیجات در کشت باغبانی تسهیلات می باشد.

تاثیر نور مکمل ال ای دی بر ضد پیری گیاهان

تخریب کلروفیل، از دست دادن سریع پروتئین و هیدرولیز RNA در طول پیری گیاه عمدتاً به صورت پیری برگ آشکار می شود. کلروپلاست ها نسبت به تغییرات محیط نور خارجی بسیار حساس هستند، مخصوصاً تحت تأثیر کیفیت نور. نور قرمز، نور آبی و نور ترکیبی قرمز-آبی برای مورفوژنز کلروپلاست، نور آبی برای تجمع دانه های نشاسته در کلروپلاست ها مساعد است، و نور قرمز و نور قرمز دور تأثیر منفی بر رشد کلروپلاست دارند. ترکیب نور آبی و نور قرمز و آبی می‌تواند سنتز کلروفیل را در برگ‌های نهال خیار تقویت کند و ترکیب نور قرمز و آبی نیز می‌تواند کاهش محتوای کلروفیل برگ را در مراحل بعدی به تاخیر بیندازد. این اثر با کاهش نسبت نور قرمز و افزایش نسبت نور آبی آشکارتر است. محتوای کلروفیل برگ های نهال خیار تحت تیمار نور ترکیبی LED قرمز و آبی به طور قابل توجهی بیشتر از تیمارهای کنترل نور فلورسنت و تیمارهای نور قرمز و آبی تک رنگ بود. نور آبی LED می تواند به میزان قابل توجهی مقدار کلروفیل a/b را در نهال های Wutacai و سیر سبز افزایش دهد.

در طول پیری، سیتوکینین ها (CTK)، اکسین (IAA)، تغییرات محتوای اسید آبسیزیک (ABA) و انواع تغییرات در فعالیت آنزیم وجود دارد. محتوای هورمون های گیاهی به راحتی تحت تأثیر نور محیط قرار می گیرد. کیفیت های مختلف نور اثرات تنظیمی متفاوتی بر هورمون های گیاهی دارند و مراحل اولیه مسیر انتقال سیگنال نور شامل سیتوکینین ها می شود.

CTK گسترش سلول های برگ را افزایش می دهد، فتوسنتز برگ را افزایش می دهد، در حالی که فعالیت ریبونوکلئاز، دئوکسی ریبونوکلئاز و پروتئاز را مهار می کند، و تخریب اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها و کلروفیل را به تاخیر می اندازد، بنابراین می تواند به طور قابل توجهی پیری برگ را به تاخیر بیندازد. یک تعامل بین نور و تنظیم رشد با واسطه CTK وجود دارد و نور می تواند افزایش سطح سیتوکینین درون زا را تحریک کند. هنگامی که بافت های گیاهی در حالت پیری هستند، محتوای سیتوکینین درون زا آن ها کاهش می یابد.

IAA عمدتاً در بخش هایی از رشد شدید متمرکز است و محتوای بسیار کمی در بافت ها یا اندام های پیری وجود دارد. نور بنفش می تواند فعالیت ایندول استیک اسید اکسیداز را افزایش دهد و سطوح پایین IAA می تواند از کشیدگی و رشد گیاهان جلوگیری کند.

ABA عمدتاً در بافت‌های برگ پیر، میوه‌های بالغ، دانه‌ها، ساقه‌ها، ریشه‌ها و سایر قسمت‌ها تشکیل می‌شود. محتوای ABA خیار و کلم تحت ترکیب نور قرمز و آبی کمتر از نور سفید و نور آبی است.

پراکسیداز (POD)، سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، آسکوربات پراکسیداز (APX)، کاتالاز (CAT) آنزیم‌های محافظتی مهم‌تر و مرتبط با نور در گیاهان هستند. اگر گیاهان پیر شوند، فعالیت این آنزیم ها به سرعت کاهش می یابد.

کیفیت های مختلف نور اثرات قابل توجهی بر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی گیاه دارند. پس از 9 روز درمان با نور قرمز، فعالیت APX نهال کلزا به طور قابل توجهی افزایش یافت و فعالیت POD کاهش یافت. فعالیت POD گوجه فرنگی پس از 15 روز نور قرمز و نور آبی به ترتیب 20.9% و 11.7% بیشتر از نور سفید بود. پس از 20 روز درمان با نور سبز، فعالیت POD گوجه فرنگی کمترین میزان، تنها 55.4 درصد نور سفید بود. مکمل نور آبی 4 ساعته می تواند به طور قابل توجهی محتوای پروتئین محلول، فعالیت آنزیم POD، SOD، APX و CAT را در خیار برگ در مرحله گیاهچه افزایش دهد. علاوه بر این، فعالیت SOD و APX به تدریج با طولانی شدن نور کاهش می یابد. فعالیت SOD و APX تحت نور آبی و نور قرمز به آرامی کاهش می یابد اما همیشه بیشتر از نور سفید است. تابش نور قرمز به طور معنی داری فعالیت پراکسیداز و IAA پراکسیداز برگ گوجه فرنگی و IAA پراکسیداز برگ بادمجان را کاهش داد، اما باعث شد فعالیت پراکسیداز برگ بادمجان به طور قابل توجهی افزایش یابد. بنابراین، اتخاذ یک استراتژی معقول نور مکمل LED می تواند به طور موثر پیری محصولات باغی تسهیلات را به تاخیر بیندازد و عملکرد و کیفیت را بهبود بخشد.

ساخت و کاربرد فرمول نور LED

رشد و نمو گیاهان به طور قابل توجهی تحت تأثیر کیفیت نور و نسبت های مختلف ترکیب آن است. فرمول نور عمدتاً شامل چندین عنصر مانند نسبت کیفیت نور، شدت نور و زمان نور است. از آنجایی که گیاهان مختلف نیاز به نور و مراحل مختلف رشد و نمو دارند، بهترین ترکیب کیفیت نور، شدت نور و زمان مکمل نور برای محصولات زیر کشت مورد نیاز است.

 ◆نسبت طیف نور

در مقایسه با نور سفید و تک نور قرمز و آبی، ترکیب نور LED قرمز و آبی دارای مزیت جامعی در رشد و نمو نهال های خیار و کلم است.

هنگامی که نسبت نور قرمز و آبی 8:2 باشد، ضخامت ساقه گیاه، ارتفاع بوته، وزن خشک گیاه، وزن تر، شاخص گیاهچه قوی و غیره به طور قابل توجهی افزایش می یابد و همچنین برای تشکیل ماتریکس کلروپلاست و نیز مفید است. لاملا پایه و خروجی جذب مهم است.

استفاده از ترکیبی از کیفیت قرمز، سبز و آبی برای جوانه های لوبیا قرمز برای تجمع ماده خشک آن مفید است و نور سبز می تواند تجمع ماده خشک جوانه لوبیا قرمز را تقویت کند. زمانی که نسبت نور قرمز، سبز و آبی 6:2:1 باشد، رشد آشکارتر است. اثر ازدیاد طول هیپولپه گیاهی جوانه لوبیا قرمز تحت نسبت نور قرمز و آبی 8:1 بهترین بود و رشد هیپولپه جوانه لوبیا قرمز به وضوح تحت نسبت نور قرمز و آبی 6:3 مهار شد، اما پروتئین محلول محتوا بالاترین بود.

زمانی که نسبت نور قرمز و آبی برای نهال لوفا 8 به 1 باشد، شاخص قوی نهال و میزان قند محلول در نهال لوفا بیشترین مقدار را دارد. هنگام استفاده از کیفیت نور با نسبت نور قرمز و آبی 6:3، محتوای کلروفیل a، نسبت کلروفیل a/b و محتوای پروتئین محلول در نهال لوفا بیشترین مقدار را داشتند.

هنگام استفاده از نسبت 3:1 نور قرمز و آبی به کرفس، می تواند به طور موثری باعث افزایش ارتفاع بوته کرفس، طول دمبرگ، تعداد برگ، کیفیت ماده خشک، محتوای VC، محتوای پروتئین محلول و محتوای قند محلول شود. در کشت گوجه فرنگی، افزایش نسبت نور آبی LED باعث تشکیل لیکوپن، اسیدهای آمینه آزاد و فلاونوئیدها می شود و افزایش نسبت نور قرمز باعث تشکیل اسیدهای قابل تیتراسیون می شود. وقتی نور با نسبت نور قرمز و آبی به برگ های کاهو 8 به 1 باشد، برای تجمع کاروتنوئیدها مفید است و به طور موثر محتوای نیترات را کاهش می دهد و محتوای VC را افزایش می دهد.

 ◆شدت نور

گیاهانی که تحت نور ضعیف رشد می کنند نسبت به نور قوی بیشتر مستعد مهار نور هستند. نرخ خالص فتوسنتزی نهال های گوجه فرنگی با افزایش شدت نور [50، 150، 200، 300، 450، 550μmol/(m²·s)] افزایش می یابد، که روند اول افزایش و سپس کاهش و در 300μmol/(m²) را نشان می دهد. ·s) برای رسیدن به حداکثر. ارتفاع بوته، سطح برگ، محتوای آب و محتوای VC کاهو تحت تیمار شدت نور 150μmol/(m²·s) به طور قابل توجهی افزایش یافت. تحت تیمار 200μmol/(m²·s) شدت نور، وزن تر، وزن کل و محتوای اسید آمینه آزاد به طور قابل توجهی افزایش یافت و تحت تیمار 300μmol/(m²·s) شدت نور، سطح برگ، محتوای آب کلروفیل a، کلروفیل a+b و کاروتنوئیدهای کاهو همگی کاهش یافتند. در مقایسه با تاریکی، با افزایش شدت نور رشد LED [3، 9، 15 میکرومول / (m²·s)]، محتوای کلروفیل a، کلروفیل b، و کلروفیل a+b جوانه‌های لوبیا سیاه به طور قابل‌توجهی افزایش یافت. محتوای VC در 3μmol/(m²·s) بالاترین مقدار است، و محتوای پروتئین محلول، قند محلول و ساکارز در 9μmol/(m²·s) بالاترین میزان است. در شرایط دمایی یکسان، با افزایش شدت نور [(2~2.5)lx×103lx، (4~4.5)lx×103lx، (6~6.5)lx×103lx]، زمان کاشت نهال فلفل کوتاه شد، محتوای قند محلول افزایش یافت، اما محتوای کلروفیل a و کاروتنوئیدها به تدریج کاهش یافت.

 ◆زمان نور

طولانی‌کردن مناسب زمان نور می‌تواند تنش نور کم ناشی از شدت نور ناکافی را تا حد معینی کاهش دهد، به تجمع محصولات فتوسنتزی محصولات باغی کمک کند و به اثر افزایش عملکرد و بهبود کیفیت دست یابد. محتوای VC جوانه‌ها با افزایش زمان نور (0، 4، 8، 12، 16، 20 ساعت در روز) روند افزایشی تدریجی نشان داد، در حالی که محتوای اسید آمینه آزاد، فعالیت‌های SOD و CAT همگی روند کاهشی را نشان دادند. با طولانی شدن زمان نور (12، 15، 18 ساعت)، وزن تر گیاهان کلم چینی به طور قابل توجهی افزایش یافت. محتوای VC در برگ و ساقه کلم چینی به ترتیب در ساعت 15 و 12 ساعت بالاترین میزان بود. محتوای پروتئین محلول برگ های کلم چینی به تدریج کاهش یافت، اما ساقه ها پس از 15 ساعت بیشترین مقدار را داشتند. محتوای قند محلول برگ های کلم چینی به تدریج افزایش یافت، در حالی که ساقه ها در ساعت 12 بالاترین مقدار را داشتند. زمانی که نسبت نور قرمز و آبی در مقایسه با زمان نوری 12 ساعته 1:2 باشد، تیمار نوری 20 ساعت محتوای نسبی کل فنل ها و فلاونوئیدها را در کاهوی برگ سبز کاهش می دهد، اما زمانی که نسبت نور قرمز و آبی 2:1 باشد. تیمار نوری 20 ساعته به طور قابل توجهی محتوای نسبی کل فنل ها و فلاونوئیدها را در کاهو برگ سبز افزایش داد.

با توجه به موارد فوق، می توان دریافت که فرمول های مختلف نور اثرات متفاوتی بر فتوسنتز، فتومورفوژنز و متابولیسم کربن و نیتروژن انواع مختلف زراعی دارند. نحوه به دست آوردن بهترین فرمول نور، پیکربندی منبع نور و تدوین استراتژی های کنترل هوشمند مستلزم گونه های گیاهی به عنوان نقطه شروع است و باید با توجه به نیاز کالایی محصولات باغی، اهداف تولید، عوامل تولید و غیره، تنظیمات مناسب انجام شود. برای دستیابی به هدف کنترل هوشمند محیط روشن و محصولات باغی با کیفیت و پرمحصول در شرایط صرفه جویی در انرژی.

مشکلات و چشم اندازهای موجود

مزیت قابل توجه نور رشد LED این است که می تواند تنظیمات ترکیبی هوشمندی را با توجه به طیف تقاضای ویژگی های فتوسنتزی، مورفولوژی، کیفیت و عملکرد گیاهان مختلف انجام دهد. انواع مختلف محصولات زراعی و دوره های مختلف رشد یک محصول، همگی نیازمندی های متفاوتی برای کیفیت نور، شدت نور و دوره نوری دارند. این امر مستلزم توسعه بیشتر و بهبود تحقیقات فرمول نور برای تشکیل یک پایگاه داده بزرگ فرمول نور است. همراه با تحقیق و توسعه لامپ‌های حرفه‌ای، می‌توان به حداکثر ارزش چراغ‌های ال‌ای‌دی مکمل در کاربردهای کشاورزی پی برد تا در مصرف انرژی بهتر صرفه‌جویی شود، بهره‌وری تولید و منافع اقتصادی بهبود یابد. استفاده از نور رشد LED در باغبانی تأسیسات سرزندگی زیادی نشان داده است، اما قیمت تجهیزات یا دستگاه های روشنایی LED نسبتاً بالا است و سرمایه گذاری یکباره آن زیاد است. نیاز به نور مکمل محصولات مختلف تحت شرایط محیطی مختلف مشخص نیست، طیف نور مکمل، شدت و زمان نامعقول نور رشد ناگزیر مشکلات مختلفی را در کاربرد صنعت روشنایی رشد ایجاد خواهد کرد.

با این حال، با پیشرفت و بهبود تکنولوژی و کاهش هزینه تولید چراغ رشد LED، استفاده از نور تکمیلی LED در باغبانی تاسیسات بیشتر خواهد شد. در عین حال، توسعه و پیشرفت سیستم فناوری نور مکمل LED و ترکیب انرژی های جدید، توسعه سریع کشاورزی تسهیلات، کشاورزی خانوادگی، کشاورزی شهری و کشاورزی فضایی را برای پاسخگویی به تقاضای مردم برای محصولات باغی در محیط های خاص امکان پذیر می کند.