Auteur: Yamin Li an Houcheng Liu, etc., vum College of Horticulture, South China Agriculture University

Artikelquell: Treibhausgaart

Zu den Aarte vun Ariichtungen fir Gaartgewächsanlagen gehéieren haaptsächlech Plastikgewächshaiser, Solargewächshaiser, Multispangewächshaiser a Planzefabriken. Well d'Gebaier d'natierlech Liichtquellen bis zu engem gewësse Grad blockéieren, gëtt et net genuch Liicht dobannen, wat d'Erträg an d'Qualitéit vun de Kulturen reduzéiert. Dofir spillt dat zousätzlecht Liicht eng onverzichtbar Roll fir d'Qualitéit an d'Ernte vun héijer Ernte vun der Ariichtung, awer et ass och e wichtege Faktor fir d'Erhéijung vum Energieverbrauch an de Betribskäschten an der Ariichtung ginn.

Zënter laanger Zäit sinn haaptsächlech Héichdrock-Natriumlampen, Leuchtstofflampen, Metallhalogenlampen, Glühlampen, etc. zu de künstlechen Liichtquellen, déi am Beräich vun der Gaartentechnik benotzt ginn, gehéieren. Déi grouss Nodeeler sinn eng héich Hëtztproduktioun, en héijen Energieverbrauch an héich Betribskäschten. D'Entwécklung vun der neier Generatioun vu Liichtemissiounsdioden (LED) erméiglecht et, Energiespuersam künstlech Liichtquellen am Beräich vun der Gaartentechnik ze benotzen. LED huet d'Virdeeler vun enger héijer photoelektrescher Konversiounseffizienz, Gläichstroum, engem klenge Volumen, enger laanger Liewensdauer, engem niddrege Energieverbrauch, enger fester Wellelängt, enger niddreger Wärmestralung an engem Ëmweltschutz. Am Verglach mat der aktuell gängiger Héichdrock-Natriumlamp a Leuchtstofflamp kann LED net nëmmen d'Liichtquantitéit an d'Qualitéit (den Undeel vu verschiddene Liichtbänner) un d'Bedierfnesser vum Planzewuesstum upassen, mä kann och Planzen duerch hiert kal Liicht op kuerzer Distanz bestrahlen. Sou kënnen d'Zuel vun de Kultivatiounsschichten an d'Plaznutzungsquote verbessert ginn, an d'Funktioune vun Energiespueren, Ëmweltschutz a Plazeffizienz, déi net duerch traditionell Liichtquellen ersat kënne ginn, kënne realiséiert ginn.

Baséierend op dëse Virdeeler gouf LED erfollegräich an der Gaardebaubeliichtung, der Grondlagfuerschung vu kontrolléierbaren Ëmfeld, der Kultur vu Planzegewebe, der Keimling vu Planzefabricken an dem Loftfaart-Ökosystem agesat. An de leschte Joren huet sech d'Leeschtung vun der LED-Wuessbeliichtung verbessert, de Präis geet erof, an all Zorte vu Produkter mat spezifesche Wellelängten ginn no an no entwéckelt, sou datt hir Uwendung am Beräich vun der Landwirtschaft a Biologie méi breet ausgesäit.

Dësen Artikel resüméiert de Fuerschungsstatus vun LED am Beräich vun der Gaartentechnik, konzentréiert sech op d'Uwendung vun LED-Zousazluuchten an der Liichtbiologie, LED-Wuessluuchten op d'Liichtbildung vu Planzen, d'Ernärungsqualitéit an den Effekt vun der Alterungsverzögerung, d'Konstruktioun an d'Uwendung vun der Liichtformel, an analyséiert a kuckt op déi aktuell Problemer a Perspektiven vun der LED-Zousazluuchttechnologie.

Effekt vun LED-Zousätzlecher Beliichtung op de Wuesstum vun Gaardebaukulturen

Zu den reguléierenden Effekter vum Liicht op d'Wuesstum an d'Entwécklung vu Planzen gehéieren d'Keimung vu Somen, d'Verlängerung vum Stengel, d'Entwécklung vu Blieder a Wuerzelen, de Phototropismus, d'Synthese an d'Zersetzung vu Chlorophyll, an d'Induktioun vu Blummen. D'Elementer vun der Beliichtungsëmfeld an der Anlag enthalen d'Liichtintensitéit, de Liichtzyklus an d'Spektralverdeelung. D'Elementer kënnen duerch künstlech Liichtergänzungen ugepasst ginn, ouni datt d'Wiederkonditiounen agegrenzt sinn.

Am Moment ginn et mindestens dräi Zorte vu Photorezeptoren a Planzen: Phytochrom (absorbéiert rout Liicht a wäit rout Liicht), Kryptochrom (absorbéiert blo Liicht a bal ultraviolett Liicht) an UV-A an UV-B. D'Benotzung vu spezifesche Wellelängtliichtquellen fir d'Bestrahlung vu Planzen kann d'Photosyntheseeffizienz vu Planzen verbesseren, d'Liichtmorphogenese beschleunegen an d'Wuesstum an d'Entwécklung vu Planzen förderen. Rout-orange Liicht (610 ~ 720 nm) a blo-violett Liicht (400 ~ 510 nm) goufen an der Planzefotosynthese benotzt. Mat der LED-Technologie kann monochromatescht Liicht (wéi rout Liicht mat engem Peak vu 660 nm, blo Liicht mat engem Peak vu 450 nm, etc.) am Aklang mat der stäerkster Absorptiounsband vum Chlorophyll ausgestraalt ginn, an d'Spektralberäichbreet ass nëmmen ± 20 nm.

Et gëtt de Moment ugeholl, datt rout-orange Liicht d'Entwécklung vu Planzen däitlech beschleunegt, d'Akkumulatioun vun Dréchematerial, d'Bildung vu Knollen, Knollen, Blatknollen an aner Planzorganer fördert, d'Planzen dozou bréngt, méi fréi ze bléien an Uebst ze droen, an eng féierend Roll bei der Verbesserung vun der Planzefaarf spillt; Blo a violett Liicht kann de Phototropismus vu Planzeblieder kontrolléieren, d'Ouverture vun de Stomata an d'Bewegung vu Chloroplasten förderen, d'Stämmlängtung hemmen, d'Verlängerung vu Planzen verhënneren, d'Blummen verzögeren an de Wuesstum vu vegetativen Organer förderen; d'Kombinatioun vu rouden a bloen LEDs kann dat ongenügend Liicht vun enger eenzeger Faarf vun deenen zwou kompenséieren an e spektrale Absorptiounspeak bilden, deen am Fong mat der Fotosynthese a Morphologie vun de Planzen iwwereneestëmmt. D'Auslastungsquote vun der Liichtenergie kann 80% bis 90% erreechen, an den Energiespuereffekt ass bedeitend.

Ausgestatt mat LED-Zousätzlechluuchten an der Gaartentechnik kann eng ganz bedeitend Erhéijung vun der Produktioun erreecht ginn. Studien hunn gewisen, datt d'Zuel vun de Friichten, d'Gesamtleistung an d'Gewiicht vun all Kiischtentomat ënner dem Zousazliicht vun 300 μmol/(m²·s) LED-Sträifen an LED-Röhren fir 12 Stonnen (8:00-20:00 Auer) däitlech erhéicht ginn. D'Zousätzliicht vum LED-Sträifen ass ëm 42,67%, 66,89% an 16,97% eropgaang, an d'Zousätzliicht vum LED-Röhr ass ëm 48,91%, 94,86% an 30,86% eropgaang. D'LED-Zousätzliicht vun der LED-Wuesstumsbeliichtung während der ganzer Wuesstumsperiod [d'Verhältnes vu roudem a bloe Liicht ass 3:2, an d'Liichtintensitéit ass 300 μmol/(m²·s)] kann d'Qualitéit vun den eenzelne Friichten an den Ertrag pro Flächeneenheet vu Chiehwa an Aubergine däitlech erhéijen. Chikuquan ass ëm 5,3% an 15,6% eropgaang, an Auberginen ëm 7,6% an 7,8%. Duerch d'LED-Liichtqualitéit an hir Intensitéit an Dauer vun der ganzer Wuesstumsperiod kann de Wuesstumszyklus vun de Planzen verkierzt ginn, de kommerzielle Rendement, d'Ernärungsqualitéit an de morphologesche Wäert vun landwirtschaftleche Produkter verbessert ginn, an eng héicheffizient, energiespuerend an intelligent Produktioun vun Gaardebaukulturen an der Anlag realiséiert ginn.

Uwendung vun LED-Ergänzungsliicht am Geméis-Keimlinganbau

D'Reguléierung vun der Planzemorphologie, dem Wuesstum an der Entwécklung duerch LED-Liichtquell ass eng wichteg Technologie am Beräich vum Treibhausbau. Méi héich Planze kënnen Liichtsignaler iwwer Photorezeptorsystemer wéi Phytochrom, Kryptochrom a Photorezeptor erkennen an empfänken, a morphologesch Verännerungen duerch intrazellulär Boten duerchféieren, fir d'Planzegewebe an d'Organer ze reguléieren. Photomorphogenese bedeit, datt d'Planzen op Liicht vertrauen, fir d'Zelldifferenzéierung, strukturell a funktionell Verännerungen, souwéi d'Bildung vu Gewëss an Organer ze kontrolléieren, dorënner den Afloss op d'Keimung vu bestëmmte Somen, d'Fërderung vun der apikaler Dominanz, d'Inhibitioun vum laterale Knospenwuesstum, d'Stämmlängung an den Tropismus.

Den Ubau vu Geméis-Saatzellen ass e wichtegen Deel vun der Landwirtschaft an der Anlag. Dauernd Reenwieder féiert zu net genuch Liicht an der Anlag, an d'Saatzellen si méi laang ginn, wat de Wuesstum vu Geméis, d'Differenzéierung vu Bléieknospe an d'Entwécklung vu Friichten beaflosst, an letztendlich hiren Ertrag a Qualitéit beaflosst. An der Produktioun gi verschidde Planzewachstumsregulatoren, wéi Gibberellin, Auxin, Paclobutrazol a Chlormequat, benotzt fir de Wuesstum vu Saatzellen ze reguléieren. Wéi och ëmmer, déi onraisonnabel Notzung vu Planzewachstumsregulatoren kann d'Ëmwelt vu Geméis an Anlagen liicht verschmotzen, wat d'mënschlech Gesondheet negativ beaflosst.

LED-Zousätzlech Luucht huet vill eenzegaarteg Virdeeler vum Zousazliicht, an et ass eng machbar Method fir LED-Zousätzlech Luucht ze benotzen fir Keimlinger ze ziichten. Am Experiment mat LED-Zousätzlech Luucht [25±5 μmol/(m²·s)], dat ënner der Bedingung vu wéineg Liicht [0~35 μmol/(m²·s)] duerchgefouert gouf, gouf festgestallt, datt gréngt Liicht d'Verlängerung an d'Wuesstum vu Gurkenkeimlinger fördert. Rout Liicht a blo Liicht hemmen de Keimlingswuesstum. Am Verglach mat natierlechem schwaachem Liicht ass den Index vu staarke Keimlinger vu Keimlinger, déi mat roudem a bloe Liicht ergänzt goufen, ëm 151,26% respektiv 237,98% eropgaang. Am Verglach mat der monochromatescher Liichtqualitéit ass den Index vu staarke Keimlinger, déi rout a blo Komponenten enthalen, ënner der Behandlung mat Compoundliicht-Zousätzliicht ëm 304,46% eropgaang.

D'Zousätzlech vu roudem Liicht op Gurkenplanzen kann d'Zuel vun den echte Blieder, d'Blatfläch, d'Planzenhéicht, den Duerchmiesser vum Stamm, d'Dréchent- a Frëschqualitéit, de staarke Keimlingindex, d'Wuerzelvitalitéit, d'SOD-Aktivitéit an den Inhalt vu lösleche Proteinen vun de Gurkenplanzen erhéijen. D'Zousätzlech vun UV-B kann den Inhalt vu Chlorophyll a, Chlorophyll b a Carotinoiden an de Blieder vun de Gurkenplanzen erhéijen. Am Verglach mat natierlechem Liicht kann d'Zousätzlech vu roudem a bloe LED-Liicht d'Blatfläch, d'Dréchentstoffqualitéit an de staarke Keimlingindex vun den Tomatenplanzen däitlech erhéijen. D'Zousätzlech vu roudem a gréngem LED-Liicht erhéicht d'Héicht an d'Stammdicke vun den Tomatenplanzen däitlech. D'Zousätzlech Behandlung mat gréngem LED-Liicht kann d'Biomass vu Gurken- an Tomatenplanzen däitlech erhéijen, an d'frëscht an dréchent Gewiicht vun de Planzen klëmmt mat der Erhéijung vun der grénger Liichtintensitéit, während den décke Stamm an de staarke Keimlingindex vun den Tomatenplanzen all dem grénge Liicht verfollegen. D'Erhéijung vun der Stäerkt klëmmt. D'Kombinatioun vu roudem a bloe LED-Liicht kann d'Stammdicke, d'Blatfläch, d'Dréchentgewiicht vun der ganzer Planz, d'Verhältnes tëscht Wuerzelen a Sprossen an de staarke Keimlingindex vun der Aubergine erhéijen. Am Verglach mat wäissem Liicht kann LED-rout Liicht d'Biomass vu Kabessetzlinger erhéijen an d'Verlängerung an d'Blattausdehnung vu Kabessetzlinger förderen. LED-blot Liicht fördert de décke Wuesstum, d'Dréchestoffakkumulatioun an de staarke Keimlingindex vun de Kabessetzlinger, a mécht d'Kabessetzlinger méi kleng. Déi uewe genannten Resultater weisen, datt d'Virdeeler vu Geméissetzlinger, déi mat Liichtreguléierungstechnologie ugebaut ginn, ganz offensichtlech sinn.

Effekt vun LED-Zousätzlecher Beliichtung op d'Ernärungsqualitéit vu Friichten a Geméis

D'Protein, den Zocker, d'organesch Säure an d'Vitaminnen, déi a Friichten a Geméis enthale sinn, sinn d'Nährstoffer, déi fir d'mënschlech Gesondheet gutt sinn. D'Liichtqualitéit kann den Inhalt vu VC a Planzen beaflossen, andeems se d'Aktivitéit vun der VC-Synthese an dem Zersetzung vun Enzymen reguléiert, an et kann de Proteinmetabolismus an d'Kuelenhydratakkumulatioun a Gaartplanzen reguléieren. Rout Liicht fördert d'Kuelenhydratakkumulatioun, d'Behandlung mat bloem Liicht ass gutt fir d'Proteinbildung, während d'Kombinatioun vu roudem a bloem Liicht d'Nährstoffqualitéit vu Planzen däitlech méi verbesseren kann wéi déi vu monochromateschem Liicht.

D'Zousätzlech vu rouder oder bloer LED-Liicht kann den Nitratgehalt am Sallat reduzéieren, d'Zousätzlech vu bloer oder grénger LED-Liicht kann d'Akkumulatioun vu löslechem Zocker am Sallat förderen, an d'Zousätzlech vu Infrarout-LED-Liicht ass förderlech fir d'Akkumulatioun vu VC am Sallat. D'Resultater hunn gewisen, datt d'Zousätzlech vu bloem Liicht den VC-Gehalt an den lösleche Proteingehalt vun Tomaten kéint verbesseren; rout Liicht a routblo kombinéiert Liicht kéinten den Zocker- an Säuregehalt vun Tomaten förderen, an de Verhältnis vun Zocker zu Säure war am héchsten ënner routblo kombinéiertem Liicht; routblo kombinéiert Liicht kéint den VC-Gehalt vu Gurken verbesseren.

D'Phenoler, Flavonoiden, Anthocyanine an aner Substanzen an Uebst a Geméis hunn net nëmmen en entscheedenden Afloss op d'Faarf, de Goût an de Wäert vun Uebst a Geméis, mä hunn och eng natierlech Antioxidant-Aktivitéit a kënnen d'Verëffentlechung vu fräie Radikale am mënschleche Kierper effektiv hemmen oder ewechhuelen.

D'Benotzung vu bloem LED-Liicht als Ergänzung zum Liicht kann den Anthocyaningehalt vun der Auberginenhaut däitlech ëm 73,6% erhéijen, während d'Benotzung vu roudem LED-Liicht an enger Kombinatioun vu roudem a bloem Liicht den Inhalt vu Flavonoiden an den Gesamtphenolen erhéije kann. Blot Liicht kann d'Akkumulatioun vu Lycopen, Flavonoiden an Anthocyaninen an Tomatenfriichten förderen. D'Kombinatioun vu roudem a bloem Liicht fördert d'Produktioun vun Anthocyaninen bis zu engem gewësse Grad, hemmt awer d'Synthese vu Flavonoiden. Am Verglach mat der Behandlung mat wäissem Liicht kann d'Behandlung mat roudem Liicht den Anthocyaningehalt vu Salatsprëtzen däitlech erhéijen, awer d'Behandlung mat bloem Liicht huet den niddregsten Anthocyaningehalt. Den Gesamtphenolgehalt vu gréngem Blat, violettem Blat a roudem Salat war méi héich ënner wäissem Liicht, rout-bloem kombinéiertem Liicht a bloem Liicht, awer am niddregsten ënner der Behandlung mat roudem Liicht. D'Ergänzung vu LED-Uviolettliicht oder orangem Liicht kann den Inhalt vu Phenolverbindungen an de Salatblieder erhéijen, während d'Ergänzung vu gréngem Liicht den Inhalt vun Anthocyaninen erhéije kann. Dofir ass d'Benotzung vun LED-Wuessluuchten eng effektiv Method fir d'Ernärungsqualitéit vun Uebst a Geméis am Gaartenbau ze reguléieren.

Den Effekt vun LED-Zousätzlecher Luucht op d'Anti-Aging vu Planzen

Chlorophyllofbau, schnelle Proteinverloscht an RNA-Hydrolyse während der Planzenseneszenz manifestéiere sech haaptsächlech als Blat-Seneszenz. Chloroplaste si ganz empfindlech op Verännerungen an der externer Liichtëmfeld a ginn besonnesch vun der Liichtqualitéit beaflosst. Rout Liicht, blo Liicht a rout-blo kombinéiert Liicht si förderlech fir d'Chloroplast-Morphogenese, blo Liicht ass förderlech fir d'Akkumulation vu Stärkekären an de Chloroplasten, a rout Liicht a wäitrout Liicht hunn en negativen Effekt op d'Chloroplastentwécklung. D'Kombinatioun vu bloem Liicht a roudem a bloem Liicht kann d'Synthese vu Chlorophyll a Gurken-Séimlingsblieder förderen, an d'Kombinatioun vu roudem a bloem Liicht kann och d'Ofschwächung vum Blatchlorophyllgehalt an der spéiderer Phas verzögeren. Dësen Effekt ass méi offensichtlech mat der Ofsenkung vum Verhältnes vu roudem Liicht an der Erhéijung vum Verhältnes vu bloem Liicht. De Chlorophyllgehalt vu Gurken-Séimlingsblieder ënner der Behandlung mat LED-rout a blo kombinéierter Liicht war däitlech méi héich wéi ënner der Kontroll vu fluoreszentem Liicht a monochromatesche rout a blo Liichtbehandlungen. LED-blo Liicht kann de Chlorophyll a/b-Wäert vu Wutacai- a grénge Knuewelekseemlinger däitlech erhéijen.

Wärend der Seneszenz gëtt et Cytokinine (CTK), Auxin (IAA), Ännerungen am Abscisinsäuregehalt (ABA) an eng Villfalt vun Ännerungen an der Enzymaktivitéit. Den Inhalt vu Planzenhormonen gëtt liicht vun der Liichtëmfeld beaflosst. Verschidde Liichtqualitéiten hunn ënnerschiddlech regulatoresch Auswierkungen op Planzenhormonen, an déi initial Schrëtt vum Liichtsignaltransduktiounswee involvéieren Cytokinine.

CTK fërdert d'Expansioun vu Blatzellen, verbessert d'Blatfotosynthese, wärend et d'Aktivitéite vu Ribonuklease, Deoxyribonuklease a Protease hemmt, an den Ofbau vun Nukleinsäuren, Proteinen a Chlorophyll verzögert, sou datt et d'Blatalterung däitlech verzögere kann. Et gëtt eng Interaktioun tëscht Liicht an der CTK-vermittelter Entwécklungsreguléierung, a Liicht kann d'Erhéijung vun endogene Cytokinin-Niveauen stimuléieren. Wann Planzegewebe an engem Zoustand vun der Alterung sinn, hëlt hiren endogene Cytokiningehalt of.

IAA ass haaptsächlech a kräftege Wuesstumsberäicher konzentréiert, an et gëtt ganz wéineg Inhalt an alternden Gewëss oder Organer. Violett Liicht kann d'Aktivitéit vun der Indolessigsäureoxidase erhéijen, an niddreg IAA-Niveaue kënnen d'Verlängerung an d'Wuesstum vu Planzen hemmen.

ABA gëtt haaptsächlech a seneszenten Blatgewebe, reife Friichten, Somen, Stengelen, Wuerzelen an aneren Deeler geformt. Den ABA-Gehalt vu Gurken a Kabes ass ënner der Kombinatioun vu roudem a bloe Liicht méi niddereg wéi dee vu wäissem Liicht a bloe Liicht.

Peroxidase (POD), Superoxiddismutase (SOD), Ascorbatperoxidase (APX) a Katalase (CAT) si méi wichteg a liichtverbonne Schutzenzymer a Planzen. Wann d'Planzen méi al ginn, huelen d'Aktivitéite vun dësen Enzymer séier of.

Verschidde Liichtqualitéite hunn e wesentlechen Afloss op d'Aktivitéit vun den Antioxidantenzymer an der Planz. No 9 Deeg Behandlung mat roudem Liicht ass d'APX-Aktivitéit vu Rapsseedlings däitlech eropgaang, an d'POD-Aktivitéit ass erofgaang. D'POD-Aktivitéit vun Tomaten no 15 Deeg mat roudem Liicht a bloem Liicht war ëm 20,9% respektiv 11,7% méi héich wéi déi vu wäissem Liicht. No 20 Deeg Behandlung mat gréngem Liicht war d'POD-Aktivitéit vun Tomaten am niddregsten, nëmmen 55,4% vum wäisse Liicht. D'Ergänzung vu 4 Stonnen mat bloem Liicht kann den Inhalt vu lösleche Proteinen, d'POD-, SOD-, APX- an d'CAT-Enzymaktivitéiten an de Blieder vun der Gurken am Keimlingstadium däitlech erhéijen. Zousätzlech huelen d'Aktivitéite vu SOD an APX graduell mat der Verlängerung vum Liicht of. D'Aktivitéit vu SOD an APX ënner bloem Liicht a roudem Liicht hëlt lues a lues of, ass awer ëmmer méi héich wéi déi vu wäissem Liicht. Bestrahlung mat roudem Liicht huet d'Peroxidase- an d'IAA-Peroxidase-Aktivitéite vun den Tomatenblieder an d'IAA-Peroxidase vun den Auberginenblieder däitlech reduzéiert, awer huet d'Peroxidase-Aktivitéit vun den Auberginenblieder däitlech eropgaang. Dofir kann d'Adoptioun vun enger vernünfteg LED-Zousätzlechbeliichtungstrategie d'Alterung vun Gaardekulturen effektiv verzögeren an den Ertrag a d'Qualitéit verbesseren.

Konstruktioun an Uwendung vun der LED-Luuchtformel

D'Wuesstem an d'Entwécklung vu Planzen gi wesentlech vun der Liichtqualitéit an hire verschiddene Zesummesetzungsverhältnisser beaflosst. D'Liichtformel enthält haaptsächlech verschidden Elementer wéi d'Liichtqualitéitsverhältnis, d'Liichtintensitéit an d'Liichtzäit. Well verschidde Planzen ënnerschiddlech Ufuerderunge fir Liicht an ënnerschiddlech Wuesstems- an Entwécklungsstadien hunn, ass déi bescht Kombinatioun vu Liichtqualitéit, Liichtintensitéit an Zäit fir d'Liichtzousaz fir déi kultivéiert Kulturen noutwendeg.

 ◆Liichtspektrumverhältnis

Am Verglach mat wäissem Liicht an engem eenzege rouden a bloe Liicht huet d'Kombinatioun vu LED-rout a bloe Liicht e komplette Virdeel fir d'Wuesstum an d'Entwécklung vu Gurken- a Kabessetzlinger.

Wann d'Verhältnes vu roudem a bloem Liicht 8:2 ass, ginn d'Stammdéckt vun der Planz, d'Planzenhéicht, d'Dréchegewiicht vun der Planz, d'Frëschgewiicht, den staarke Keimlingindex, etc. däitlech erhéicht, an et ass och gutt fir d'Bildung vun der Chloroplastmatrix a Basallamellen an d'Produktioun vun Assimilatiounsmaterialien.

D'Benotzung vun enger Kombinatioun aus rouder, grénger a bloer Qualitéit fir rout Sojasproussen ass gutt fir hir Dréchestoffakkumulatioun, a gréngt Liicht kann d'Dréchestoffakkumulatioun vu roude Sojasproussen förderen. De Wuesstum ass am offensichtlechsten wann d'Verhältnes vu rouder, grénger a bloer Luucht 6:2:1 ass. Den Hypokotylverlängerungseffekt vun de roude Sojasproussekeimlinger am Geméis war am beschten ënner engem Verhältnes vu rouder a bloer Luucht vun 8:1, an d'Hypokotylverlängerung vun de roude Sojasprousse gouf offensichtlech ënner engem Verhältnes vu rouder a bloer Luucht vun 6:3 gehemmt, awer den Inhalt vu lösleche Proteinen war am héchsten.

Wann d'Verhältnes vu roudem a bloem Liicht fir Loofah-Séimlinger 8:1 ass, sinn de staarke Séimlingerindex an den Inhalt vu löslechem Zocker vun de Loofah-Séimlinger am héchsten. Wann eng Liichtqualitéit mat engem Verhältnes vu roudem a bloem Liicht vu 6:3 benotzt gëtt, waren de Chlorophyll-a-Gehalt, de Chlorophyll-a/b-Verhältnes an den Inhalt vu lösleche Proteinen vun de Loofah-Séimlinger am héchsten.

Wann een e Verhältnes vu roudem a bloe Liicht zu Sellerie vun 3:1 benotzt, kann dat effektiv d'Erhéijung vun der Héicht vun der Sellerieplanz, der Blatstiellängt, der Blatzuel, der Dréchestoffqualitéit, dem VC-Gehalt, dem lösleche Proteingehalt an dem lösleche Zockergehalt förderen. Beim Tomatenanbau fördert d'Erhéijung vum Undeel vum LED-bloe Liicht d'Bildung vu Lycopen, fräien Aminosaieren a Flavonoiden, an d'Erhéijung vum Undeel vum roude Liicht fördert d'Bildung vun titréierbare Säuren. Wann d'Liicht mam Verhältnes vu roudem a bloe Liicht zu Zalotblieder 8:1 ass, ass et gutt fir d'Akkumulatioun vu Carotinoiden, reduzéiert effektiv den Nitratgehalt an erhéicht den VC-Gehalt.

 ◆Liichtintensitéit

Planzen, déi ënner schwaachem Liicht wuessen, si méi ufälleg fir Photoinhibitioun wéi ënner staarkem Liicht. D'Netto-Photosynthesequote vun Tomatekeimlinger klëmmt mat der Erhéijung vun der Liichtintensitéit [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)], wat en Trend vun der éischter Erhéijung an dann Réckgang weist, an dann bei 300 μmol/(m²·s) fir de Maximum z'erreechen. D'Planzenhéicht, d'Blatfläch, de Waassergehalt an de VC-Gehalt vum Salat sinn ënner enger Liichtintensitéit vun 150 μmol/(m²·s) däitlech eropgaang. Ënner enger Liichtintensitéit vun 200 μmol/(m²·s) sinn d'Frëschgewiicht, d'Gesamtgewiicht an den Inhalt vu fräien Aminosaieren däitlech eropgaang, an ënner der Behandlung vun enger Liichtintensitéit vun 300 μmol/(m²·s) sinn d'Blatfläch, de Waassergehalt, de Chlorophyll a, de Chlorophyll a+b an d'Carotinoiden vum Salat all erofgaang. Am Verglach mat der Däischtert ass mat der Erhéijung vun der LED-Wuessliichtintensitéit [3, 9, 15 μmol/(m²·s)] den Inhalt vu Chlorophyll a, Chlorophyll b a Chlorophyll a+b vu schwaarze Bounesprossen däitlech eropgaang. Den VC-Gehalt ass am héchsten mat 3μmol/(m²·s), an den Inhalt vu lösleche Proteinen, lösleche Zocker a Saccharose ass am héchsten mat 9μmol/(m²·s). Ënner de selwechten Temperaturbedingungen, mat der Erhéijung vun der Liichtintensitéit [(2~2,5)lx×103 lx, (4~4,5)lx×103 lx, (6~6,5)lx×103 lx], gëtt d'Séizäit vu Paprika-Séiplanzen verkierzt, den Inhalt vu lösleche Zocker klëmmt, awer den Inhalt vu Chlorophyll a a Carotinoiden ass graduell erofgaang.

 ◆Liichtzäit

Eng richteg Verlängerung vun der Liichtzäit kann de Stress duerch niddreg Liicht, deen duerch onzureichend Liichtintensitéit verursaacht gëtt, bis zu engem gewësse Grad reduzéieren, d'Akkumulatioun vu photosynthetesche Produkter vun Gaardebaukulturen ënnerstëtzen an den Effekt vun enger Erhéijung vum Ertrag an enger Verbesserung vun der Qualitéit erreechen. Den Inhalt vu VC an de Sprossen huet eng graduell eropgoend Tendenz mat der Verlängerung vun der Liichtzäit gewisen (0, 4, 8, 12, 16, 20 Stonnen/Dag), während den Inhalt vu fräien Aminosaieren, d'SOD- an d'CAT-Aktivitéiten all eng erofgoend Tendenz gewisen hunn. Mat der Verlängerung vun der Liichtzäit (12, 15, 18 Stonnen) ass dat frësch Gewiicht vun de chineesesche Kabesplanzen däitlech eropgaang. Den Inhalt vu VC an de Blieder a Still vum chineesesche Kabes war no 15 respektiv 12 Stonnen am héchsten. Den Inhalt vu lösleche Proteinen an de Blieder vum chineesesche Kabes ass graduell erofgaang, awer d'Still waren no 15 Stonnen am héchsten. Den Inhalt vu lösleche Zocker an de Blieder vum chineesesche Kabes ass graduell eropgaang, während d'Still no 12 Stonnen am héchsten waren. Wann d'Verhältnes vu roudem a bloe Liicht 1:2 ass, am Verglach zu 12 Stonne Liichtzäit, reduzéiert eng 20-Stonne Liichtbehandlung den relative Gehalt vu Gesamtphenolen a Flavonoiden am grénge Blatsalat, awer wann d'Verhältnes vu roudem a bloe Liicht 2:1 ass, huet d'20-Stonne Liichtbehandlung den relative Gehalt vu Gesamtphenolen a Flavonoiden am grénge Blatsalat däitlech erhéicht.

Aus dem uewe genannten ass ze gesinn, datt verschidde Liichtformelen ënnerschiddlech Auswierkungen op d'Photosynthese, d'Photomorphogenese an de Kuelestoff- a Stéckstoffmetabolismus vu verschiddene Kulturenarten hunn. Wéi een déi bescht Liichtformel, d'Konfiguratioun vun der Liichtquell an d'Formuléierung vun intelligenten Kontrollstrategien kritt, erfuerdert d'Planzenaart als Ausgangspunkt, an et sollten entspriechend Upassunge gemaach ginn, jee no de Bedierfnesser vun de Gaardekulturen, de Produktiounsziler, de Produktiounsfaktoren, etc., fir d'Zil vun der intelligenter Kontroll vun der Liichtëmfeld an héichqualitativen an ertragräichen Gaardekulturen ënner energiespuerenden Bedéngungen z'erreechen.

Bestehend Problemer a Perspektiven

De bedeitende Virdeel vun LED-Wuessluuchten ass, datt se intelligent Kombinatiounsanpassunge maache kann, jee no dem Nofrospektrum vun de photosyntheteschen Eegeschaften, der Morphologie, der Qualitéit an dem Ertrag vun ënnerschiddleche Planzen. Verschidde Kulturenarten a verschidde Wuesstemsperioden vun der selwechter Kultur hunn all ënnerschiddlech Ufuerderungen u Liichtqualitéit, Liichtintensitéit a Fotoperiod. Dëst erfuerdert weider Entwécklung a Verbesserung vun der Liichtformelfuerschung, fir eng grouss Liichtformeldatenbank ze bilden. Zesumme mat der Fuerschung an Entwécklung vu professionelle Luuchten kann de maximale Wäert vun LED-Zousätzlechluuchten an landwirtschaftlechen Uwendungen erreecht ginn, fir Energie besser ze spueren, d'Produktiounseffizienz ze verbesseren an d'wirtschaftlech Virdeeler ze verbesseren. D'Uwendung vun LED-Wuessluuchten an der Gaartentechnik huet eng kräfteg Vitalitéit gewisen, awer de Präis vun LED-Beliichtungsausrüstung oder -apparater ass relativ héich, an d'Eenmalinvestitioun ass grouss. Den Ufuerderungs u Zousazliicht vu verschiddene Kulturen ënner verschiddenen Ëmweltbedingungen ass net kloer, den Zousazliichtspektrum, déi onraisonnabel Intensitéit an Zäit vum Wuessluucht wäerten zwangsleefeg verschidde Problemer an der Uwendung vun der Wuessluuchtindustrie verursaachen.

Wéi och ëmmer, mat dem Fortschrëtt an der Verbesserung vun der Technologie an der Reduktioun vun de Produktiounskäschte vun LED-Wuessluuchten, gëtt LED-Zousätzlech Beliichtung ëmmer méi wäit an der Gaartenaarbecht agesat. Gläichzäiteg wäert d'Entwécklung an de Fortschrëtt vum LED-Zousätzlechliichttechnologiesystem an d'Kombinatioun vun neien Energien déi séier Entwécklung vun der Landwirtschaft an der Ariichtung, der Familljelandwirtschaft, der urbaner Landwirtschaft an der Raumlandwirtschaft erméiglechen, fir d'Nofro vun de Leit no Gaartenaarbechten a speziellen Ëmfeld ze decken.