Auteur: Yamin Li en Houcheng Liu, enz., van het College of Horticulture, South China Agriculture University

Bron artikel: Glastuinbouw

De soorten tuinbouwfaciliteiten omvatten voornamelijk plastic kassen, zonnekassen, kassen met meerdere overspanningen en plantenfabrieken. Omdat faciliteitsgebouwen natuurlijke lichtbronnen tot op zekere hoogte blokkeren, is er onvoldoende binnenlicht, wat op zijn beurt de gewasopbrengsten en -kwaliteit vermindert. Daarom speelt het aanvullende licht een onmisbare rol in de hoogwaardige en hoogproductieve gewassen van de faciliteit, maar het is ook een belangrijke factor geworden in de stijging van het energieverbruik en de bedrijfskosten in de faciliteit.

Lange tijd omvatten kunstmatige lichtbronnen die op het gebied van de facilitaire tuinbouw worden gebruikt voornamelijk hogedruknatriumlampen, fluorescentielampen, metaalhalogeenlampen, gloeilampen, enz. De prominente nadelen zijn de hoge warmteproductie, het hoge energieverbruik en de hoge bedrijfskosten. De ontwikkeling van de nieuwe generatie Light Emitting Diode (LED) maakt het mogelijk om energiezuinige kunstlichtbronnen te gebruiken in de facilitaire tuinbouw. LED heeft de voordelen van een hoge foto-elektrische conversie-efficiëntie, gelijkstroom, klein volume, lange levensduur, laag energieverbruik, vaste golflengte, lage thermische straling en milieubescherming. Vergeleken met de hogedruknatriumlamp en fluorescentielamp die momenteel vaak worden gebruikt, kan LED niet alleen de lichtkwantiteit en -kwaliteit (de verhouding van verschillende bandlicht) aanpassen aan de behoeften van de plantengroei, en kan hij planten op korte afstand bestralen vanwege tegen het koude licht, waardoor het aantal kweeklagen en de benuttingsgraad van de ruimte kunnen worden verbeterd en de functies van energiebesparing, milieubescherming en ruimte-efficiënt gebruik kunnen worden gerealiseerd, die niet kunnen worden vervangen door een traditionele lichtbron.

Op basis van deze voordelen is LED met succes gebruikt in tuinbouwverlichting, fundamenteel onderzoek naar de regelbare omgeving, weefselkweek van planten, zaailingen in plantenfabrieken en het ecosysteem van de lucht- en ruimtevaart. De laatste jaren verbeteren de prestaties van LED-groeiverlichting, daalt de prijs en worden er geleidelijk allerlei producten met specifieke golflengten ontwikkeld, waardoor de toepassing ervan op het gebied van landbouw en biologie breder zal worden.

Dit artikel vat de onderzoeksstatus van LED op het gebied van de facilitaire tuinbouw samen, richt zich op de toepassing van LED-aanvullend licht in de lichtbiologiebasis, LED-kweeklampen op de lichtvorming van planten, voedingskwaliteit en het effect van het vertragen van veroudering, de constructie en toepassing van de lichtformule, en analyses en vooruitzichten van de huidige problemen en vooruitzichten van aanvullende LED-lichttechnologie.

Effect van LED-aanvullend licht op de groei van tuinbouwgewassen

De regulerende effecten van licht op de groei en ontwikkeling van planten omvatten zaadkieming, stengelverlenging, blad- en wortelontwikkeling, fototropisme, chlorofylsynthese en -afbraak, en bloeminductie. De verlichtingsomgevingselementen in de faciliteit omvatten lichtintensiteit, lichtcyclus en spectrale distributie. De elementen kunnen worden aangepast door toevoeging van kunstlicht, zonder beperking van de weersomstandigheden.

Momenteel zijn er minstens drie soorten fotoreceptoren in planten: fytochroom (absorbeert rood licht en verrood licht), cryptochroom (absorbeert blauw licht en bijna-ultraviolet licht) en UV-A en UV-B. Het gebruik van een lichtbron met een specifieke golflengte om gewassen te bestralen kan de fotosynthese-efficiëntie van planten verbeteren, de lichtmorfogenese versnellen en de groei en ontwikkeling van planten bevorderen. Roodoranje licht (610 ~ 720 nm) en blauwviolet licht (400 ~ 510 nm) werden gebruikt bij de fotosynthese van planten. Met behulp van LED-technologie kan monochromatisch licht (zoals rood licht met een piek van 660 nm, blauw licht met een piek van 450 nm, enz.) worden uitgestraald in lijn met de sterkste absorptieband van chlorofyl, en de spectrale domeinbreedte is slechts ± 20 nm.

Momenteel wordt aangenomen dat het roodoranje licht de ontwikkeling van planten aanzienlijk zal versnellen, de ophoping van droge stof, de vorming van bollen, knollen, bladbollen en andere plantorganen zal bevorderen, ervoor zal zorgen dat planten eerder bloeien en vrucht dragen, en spelen een leidende rol in de kleurverbetering van planten; Blauw en violet licht kunnen het fototropisme van plantenbladeren controleren, de opening van de huidmondjes en de beweging van de chloroplast bevorderen, de verlenging van de stengel remmen, de verlenging van de plant voorkomen, de bloei van planten vertragen en de groei van vegetatieve organen bevorderen; de combinatie van rode en blauwe LED's kan het onvoldoende licht van één kleur van de twee compenseren en een spectrale absorptiepiek vormen die in principe consistent is met de fotosynthese en morfologie van gewassen. De benuttingsgraad van de lichte energie kan 80% tot 90% bereiken en het energiebesparende effect is aanzienlijk.

Uitrusting met LED-aanvullende verlichting kan in de facilitaire tuinbouw een zeer aanzienlijke productieverhoging realiseren. Uit onderzoek is gebleken dat het aantal vruchten, de totale opbrengst en het gewicht van elke kerstomaat onder het aanvullende licht van 300 μmol/(m²·s) LED-strips en LED-buizen gedurende 12 uur (8.00-20.00 uur) aanzienlijk zijn. toegenomen. Het aanvullende licht van de LED-strip is respectievelijk met 42,67%, 66,89% en 16,97% toegenomen en het aanvullende licht van de LED-buis is met respectievelijk 48,91%, 94,86% en 30,86% toegenomen. Het LED-aanvullende licht van een LED-groeiverlichtingsarmatuur gedurende de gehele groeiperiode [de verhouding tussen rood en blauw licht is 3:2 en de lichtintensiteit is 300 μmol/(m²·s)] kan de kwaliteit en opbrengst van de afzonderlijke vruchten aanzienlijk verhogen per oppervlakte-eenheid chiehwa en aubergine. Chikuquan steeg met 5,3% en 15,6%, en aubergines met 7,6% en 7,8%. Door de LED-lichtkwaliteit en de intensiteit en duur van de gehele groeiperiode kan de plantengroeicyclus worden verkort, kunnen de commerciële opbrengst, voedingskwaliteit en morfologische waarde van landbouwproducten worden verbeterd en kunnen de hoge efficiëntie, energiebesparende en intelligente productie van facilitaire tuinbouwgewassen kan worden gerealiseerd.

Toepassing van LED-bijlicht in de groentezaailingenteelt

Het reguleren van de plantmorfologie, groei en ontwikkeling door LED-lichtbronnen is een belangrijke technologie op het gebied van de glastuinbouw. Hogere planten kunnen lichtsignalen waarnemen en ontvangen via fotoreceptorsystemen zoals fytochroom, cryptochroom en fotoreceptor, en morfologische veranderingen uitvoeren via intracellulaire boodschappers om plantenweefsels en organen te reguleren. Fotomorfogenese betekent dat planten afhankelijk zijn van licht om celdifferentiatie, structurele en functionele veranderingen te controleren, evenals de vorming van weefsels en organen, inclusief de invloed op de ontkieming van sommige zaden, bevordering van apicale dominantie, remming van laterale knopgroei en stengelverlenging. en tropisme.

De teelt van groentezaailingen is een belangrijk onderdeel van de facilitaire landbouw. Aanhoudend regenachtig weer zal onvoldoende licht in de faciliteit veroorzaken, en zaailingen zijn gevoelig voor verlenging, wat de groei van groenten, bloemknopdifferentiatie en fruitontwikkeling zal beïnvloeden, en uiteindelijk hun opbrengst en kwaliteit zal beïnvloeden. Bij de productie worden sommige plantengroeiregulatoren, zoals gibberelline, auxine, paclobutrazol en chloormequat, gebruikt om de groei van zaailingen te reguleren. Het onredelijke gebruik van plantengroeiregulatoren kan echter gemakkelijk het milieu van groenten en faciliteiten vervuilen, waardoor de menselijke gezondheid ongunstig is.

LED-aanvullend licht heeft veel unieke voordelen van aanvullend licht, en het is een haalbare manier om LED-aanvullend licht te gebruiken om zaailingen op te kweken. In het experiment met LED-aanvullend licht [25±5 μmol/(m²·s)], uitgevoerd onder omstandigheden van weinig licht [0~35 μmol/(m²·s)], werd ontdekt dat groen licht de verlenging en groei van komkommer zaailingen. Rood licht en blauw licht remmen de groei van zaailingen. Vergeleken met natuurlijk zwak licht steeg de sterke zaailingsindex van zaailingen aangevuld met rood en blauw licht met respectievelijk 151,26% en 237,98%. Vergeleken met de monochromatische lichtkwaliteit steeg de index van sterke zaailingen die rode en blauwe componenten bevatten onder behandeling met samengesteld lichtsupplement met 304,46%.

Het toevoegen van rood licht aan komkommerzaailingen kan het aantal echte bladeren, het bladoppervlak, de planthoogte, de stengeldiameter, de droge en verse kwaliteit, de sterke zaailingsindex, de wortelvitaliteit, de SOD-activiteit en het oplosbare eiwitgehalte van komkommerzaailingen vergroten. Het aanvullen van UV-B kan het gehalte aan chlorofyl a, chlorofyl b en carotenoïden in de bladeren van komkommerzaailingen verhogen. Vergeleken met natuurlijk licht kan het aanvullen van rood en blauw LED-licht het bladoppervlak, de drogestofkwaliteit en de sterke zaailingsindex van tomatenzaailingen aanzienlijk vergroten. Door LED-rood licht en groen licht aan te vullen, wordt de hoogte en stengeldikte van tomatenzaailingen aanzienlijk vergroot. De LED-groen licht-aanvullende lichtbehandeling kan de biomassa van komkommer- en tomatenzaailingen aanzienlijk vergroten, en het verse en droge gewicht van de zaailingen neemt toe met de toename van het groene licht als aanvulling op de lichtintensiteit, terwijl de dikke stengel en sterke zaailingsindex van de tomaat zaailingen volgen allemaal het groene lichtsupplementlicht. De toename in kracht neemt toe. De combinatie van rood en blauw LED-licht kan de stengeldikte, het bladoppervlak, het drooggewicht van de hele plant, de wortel-tot-scheutverhouding en de sterke zaailingsindex van aubergines vergroten. Vergeleken met wit licht kan LED-rood licht de biomassa van koolzaailingen vergroten en de rekgroei en bladuitbreiding van koolzaailingen bevorderen. LED-blauw licht bevordert de dichte groei, de ophoping van droge stof en de sterke zaailingsindex van de koolzaailingen, en zorgt ervoor dat de koolzaailingen dwergachtig worden. De bovenstaande resultaten laten zien dat de voordelen van groentezaailingen gekweekt met lichtregulatietechnologie overduidelijk zijn.

Effect van LED-aanvullend licht op de voedingskwaliteit van groenten en fruit

De eiwitten, suikers, organische zuren en vitamines in fruit en groenten zijn de voedingsmaterialen die gunstig zijn voor de menselijke gezondheid. De lichtkwaliteit kan het VC-gehalte in planten beïnvloeden door de activiteit van de VC-synthese en het afbrekende enzym te reguleren, en het kan het eiwitmetabolisme en de koolhydraataccumulatie in tuinbouwplanten reguleren. Rood licht bevordert de accumulatie van koolhydraten, behandeling met blauw licht is gunstig voor de eiwitvorming, terwijl de combinatie van rood en blauw licht de voedingskwaliteit van planten aanzienlijk kan verbeteren dan die van monochromatisch licht.

Het toevoegen van rood of blauw LED-licht kan het nitraatgehalte in sla verminderen, het toevoegen van blauw of groen LED-licht kan de ophoping van oplosbare suikers in sla bevorderen, en het toevoegen van infrarood LED-licht is bevorderlijk voor de ophoping van VC in sla. De resultaten toonden aan dat het supplement van blauw licht het VC-gehalte en het oplosbare eiwitgehalte van tomaat zou kunnen verbeteren; rood licht en roodblauw gecombineerd licht konden het suiker- en zuurgehalte van tomatenfruit bevorderen, en de verhouding tussen suiker en zuur was het hoogst onder roodblauw gecombineerd licht; roodblauw gecombineerd licht zou het VC-gehalte van komkommerfruit kunnen verbeteren.

De fenolen, flavonoïden, anthocyanen en andere stoffen in fruit en groenten hebben niet alleen een belangrijke invloed op de kleur, smaak en handelswaarde van fruit en groenten, maar hebben ook een natuurlijke antioxiderende werking en kunnen vrije radicalen in het menselijk lichaam effectief remmen of verwijderen.

Het gebruik van blauw LED-licht als aanvulling op het licht kan het anthocyaninegehalte van de auberginehuid aanzienlijk verhogen met 73,6%, terwijl het gebruik van LED-rood licht en een combinatie van rood en blauw licht het gehalte aan flavonoïden en totale fenolen kan verhogen. Blauw licht kan de ophoping van lycopeen, flavonoïden en anthocyanen in tomatenvruchten bevorderen. De combinatie van rood en blauw licht bevordert tot op zekere hoogte de aanmaak van anthocyanen, maar remt de synthese van flavonoïden. Vergeleken met behandeling met wit licht kan behandeling met rood licht het anthocyaninegehalte van slascheuten aanzienlijk verhogen, maar de behandeling met blauw licht heeft het laagste anthocyaninegehalte. Het totale fenolgehalte van groenbladige, paarse bladsla en rode bladsla was hoger onder behandeling met wit licht, rood-blauw gecombineerd licht en blauw licht, maar was het laagst onder behandeling met rood licht. Het aanvullen van LED-ultraviolet licht of oranje licht kan het gehalte aan fenolverbindingen in slabladeren verhogen, terwijl het aanvullen van groen licht het gehalte aan anthocyanen kan verhogen. Daarom is het gebruik van LED-groeilicht een effectieve manier om de voedingskwaliteit van groenten en fruit in de facilitaire tuinbouwteelt te reguleren.

Het effect van LED-aanvullend licht op het tegengaan van veroudering van planten

Afbraak van chlorofyl, snel eiwitverlies en RNA-hydrolyse tijdens veroudering van planten manifesteren zich voornamelijk als bladveroudering. Chloroplasten zijn zeer gevoelig voor veranderingen in de externe lichtomgeving, vooral beïnvloed door de lichtkwaliteit. Rood licht, blauw licht en rood-blauw gecombineerd licht zijn bevorderlijk voor de morfogenese van chloroplasten, blauw licht is bevorderlijk voor de ophoping van zetmeelkorrels in chloroplasten, en rood licht en verrood licht hebben een negatief effect op de ontwikkeling van chloroplasten. De combinatie van blauw licht en rood en blauw licht kan de synthese van chlorofyl in de bladeren van komkommerzaailingen bevorderen, en de combinatie van rood en blauw licht kan ook de verzwakking van het bladchlorofylgehalte in een later stadium vertragen. Dit effect is duidelijker bij de afname van de roodlichtverhouding en de toename van de blauwlichtverhouding. Het chlorofylgehalte van de bladeren van komkommerzaailingen onder behandeling met gecombineerd LED-rood en blauw licht was aanzienlijk hoger dan dat onder controle van fluorescerend licht en behandelingen met monochromatisch rood en blauw licht. Blauw LED-licht kan de chlorofyl-a/b-waarde van Wutacai- en groene knoflookzaailingen aanzienlijk verhogen.

Tijdens veroudering zijn er cytokininen (CTK), auxine (IAA), veranderingen in het abscisinezuurgehalte (ABA) en een verscheidenheid aan veranderingen in de enzymactiviteit. Het gehalte aan plantenhormonen wordt gemakkelijk beïnvloed door de lichte omgeving. Verschillende lichtkwaliteiten hebben verschillende regulerende effecten op plantenhormonen, en bij de eerste stappen van de lichtsignaaltransductieroute zijn cytokininen betrokken.

CTK bevordert de expansie van bladcellen, verbetert de bladfotosynthese, terwijl het de activiteiten van ribonuclease, deoxyribonuclease en protease remt, en vertraagt ​​de afbraak van nucleïnezuren, eiwitten en chlorofyl, zodat het de veroudering van bladeren aanzienlijk kan vertragen. Er is een interactie tussen licht en CTK-gemedieerde ontwikkelingsregulatie, en licht kan de toename van endogene cytokinineniveaus stimuleren. Wanneer plantenweefsels zich in een staat van veroudering bevinden, neemt hun endogene cytokininegehalte af.

IAA is voornamelijk geconcentreerd in delen van krachtige groei, en er is zeer weinig inhoud in verouderende weefsels of organen. Violet licht kan de activiteit van indolazijnzuuroxidase verhogen, en lage IAA-niveaus kunnen de verlenging en groei van planten remmen.

ABA wordt voornamelijk gevormd in verouderde bladweefsels, rijpe vruchten, zaden, stengels, wortels en andere delen. Het ABA-gehalte van komkommer en kool is bij de combinatie van rood en blauw licht lager dan dat van wit licht en blauw licht.

Peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD), ascorbaatperoxidase (APX), catalase (CAT) zijn belangrijkere en lichtgerelateerde beschermende enzymen in planten. Als planten ouder worden, zullen de activiteiten van deze enzymen snel afnemen.

Verschillende lichtkwaliteiten hebben significante effecten op de antioxiderende enzymactiviteiten van planten. Na 9 dagen behandeling met rood licht nam de APX-activiteit van koolzaadzaailingen aanzienlijk toe en nam de POD-activiteit af. De POD-activiteit van tomaat na 15 dagen rood licht en blauw licht was respectievelijk 20,9% en 11,7% hoger dan die van wit licht. Na 20 dagen behandeling met groen licht was de POD-activiteit van tomaat het laagst, slechts 55,4% van die van wit licht. Het aanvullen van 4 uur blauw licht kan het oplosbare eiwitgehalte, de POD-, SOD-, APX- en CAT-enzymactiviteiten in komkommerbladeren in het zaailingstadium aanzienlijk verhogen. Bovendien nemen de activiteiten van SOD en APX geleidelijk af met de verlenging van het licht. De activiteit van SOD en APX onder blauw licht en rood licht neemt langzaam af maar is altijd hoger dan die van wit licht. Bestraling met rood licht verminderde de peroxidase- en IAA-peroxidase-activiteiten van tomatenbladeren en de IAA-peroxidase van auberginebladeren aanzienlijk, maar zorgde ervoor dat de peroxidase-activiteit van auberginebladeren aanzienlijk toenam. Daarom kan het toepassen van een redelijke aanvullende LED-lichtstrategie de veroudering van tuinbouwgewassen effectief vertragen en de opbrengst en kwaliteit verbeteren.

Constructie en toepassing van LED-lichtformule

De groei en ontwikkeling van planten worden aanzienlijk beïnvloed door de lichtkwaliteit en de verschillende samenstellingsverhoudingen. De lichtformule omvat voornamelijk verschillende elementen, zoals de lichtkwaliteitsverhouding, de lichtintensiteit en de lichttijd. Omdat verschillende planten verschillende lichtbehoeften en verschillende groei- en ontwikkelingsstadia hebben, is voor de gekweekte gewassen de beste combinatie van lichtkwaliteit, lichtintensiteit en lichtaanvullingstijd nodig.

 ◆Lichtspectrumverhouding

Vergeleken met wit licht en enkel rood en blauw licht heeft de combinatie van LED rood en blauw licht een groot voordeel voor de groei en ontwikkeling van komkommer- en koolzaailingen.

Wanneer de verhouding tussen rood en blauw licht 8:2 is, worden de dikte van de plantstengel, de planthoogte, het drooggewicht van de plant, het versgewicht, de sterke zaailingsindex, enz. aanzienlijk verhoogd, en dit is ook gunstig voor de vorming van chloroplastmatrix en basale lamel en de output van assimilatie zijn van belang.

Het gebruik van een combinatie van rode, groene en blauwe kwaliteit voor rode taugé is gunstig voor de drogestofophoping en groen licht kan de drogestofophoping van rode taugé bevorderen. De groei is het duidelijkst wanneer de verhouding rood, groen en blauw licht 6:2:1 bedraagt. Het hypocotyl-verlengingseffect van rode taugé-zaailingen was het beste onder de verhouding rood en blauw licht van 8:1, en de hypocotyl-verlenging van rode taugé werd duidelijk geremd onder de verhouding rood en blauw licht van 6:3, maar het oplosbare eiwit inhoud was het hoogst.

Wanneer de verhouding rood en blauw licht 8:1 is voor loofahzaailingen, zijn de sterke zaailingindex en het oplosbare suikergehalte van loofahzaailingen het hoogst. Bij gebruik van een lichtkwaliteit met een verhouding rood en blauw licht van 6:3 waren het chlorofyl a-gehalte, de chlorofyl a/b-verhouding en het oplosbare eiwitgehalte van de loofahzaailingen het hoogst.

Bij gebruik van een verhouding van rood en blauw licht tot selderij van 3: 1 kan het effectief de toename van de hoogte van de selderijplant, de lengte van de bladsteel, het aantal bladeren, de kwaliteit van de droge stof, het VC-gehalte, het oplosbare eiwitgehalte en het oplosbare suikergehalte bevorderen. In de tomatenteelt bevordert het vergroten van het aandeel LED-blauw licht de vorming van lycopeen, vrije aminozuren en flavonoïden, en het vergroten van het aandeel rood licht bevordert de vorming van titreerbare zuren. Wanneer het licht met de verhouding rood en blauw licht tot slablaadjes 8:1 is, is dit gunstig voor de ophoping van carotenoïden, vermindert het effectief het nitraatgehalte en verhoogt het het VC-gehalte.

 ◆Lichtintensiteit

Planten die onder zwak licht groeien, zijn gevoeliger voor fotoremming dan onder sterk licht. De netto fotosynthesesnelheid van tomatenzaailingen neemt toe met de toename van de lichtintensiteit [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m²·s)], wat een trend laat zien van eerst toenemend en vervolgens afnemend, en bij 300μmol/(m² ·s) om het maximum te bereiken. De planthoogte, het bladoppervlak, het watergehalte en het VC-gehalte van sla namen aanzienlijk toe onder een lichtintensiteitsbehandeling van 150 μmol/(m²·s). Bij een lichtintensiteitsbehandeling van 200 μmol/(m²·s) namen het verse gewicht, het totale gewicht en het gehalte aan vrije aminozuren aanzienlijk toe, en onder de behandeling met een lichtintensiteit van 300 μmol/(m²·s) namen het bladoppervlak en het watergehalte aanzienlijk toe. chlorofyl a, chlorofyl a+b en carotenoïden van sla waren allemaal verminderd. Vergeleken met de duisternis nam met de toename van de LED-groeilichtintensiteit [3, 9, 15 μmol/(m²·s)] het gehalte aan chlorofyl a, chlorofyl b en chlorofyl a+b van zwarte taugé aanzienlijk toe. Het VC-gehalte is het hoogst bij 3μmol/(m²·s), en het gehalte aan oplosbare eiwitten, oplosbare suikers en sucrose is het hoogst bij 9μmol/(m²·s). Onder dezelfde temperatuuromstandigheden, met de toename van de lichtintensiteit [(2~2,5)lx×103 lx, (4~4,5)lx×103 lx, (6~6,5)lx×103 lx], de zaaitijd van peperzaailingen wordt verkort, neemt het gehalte aan oplosbare suiker toe, maar neemt het gehalte aan chlorofyl a en carotenoïden geleidelijk af.

 ◆Lichte tijd

Het op de juiste manier verlengen van de lichttijd kan de lage lichtstress veroorzaakt door onvoldoende lichtintensiteit tot op zekere hoogte verlichten, de accumulatie van fotosynthetische producten van tuinbouwgewassen helpen en het effect bereiken van het verhogen van de opbrengst en het verbeteren van de kwaliteit. Het VC-gehalte van spruiten vertoonde een geleidelijk stijgende trend met de verlenging van de lichttijd (0, 4, 8, 12, 16, 20 uur/dag), terwijl het vrije aminozuurgehalte, de SOD- en CAT-activiteiten allemaal een dalende trend vertoonden. Met de verlenging van de lichttijd (12, 15, 18 uur) nam het versgewicht van Chinese koolplanten aanzienlijk toe. Het VC-gehalte in de bladeren en stengels van Chinese kool was het hoogst na respectievelijk 15 en 12 uur. Het oplosbare eiwitgehalte van de bladeren van Chinese kool nam geleidelijk af, maar de stengels waren na 15 uur het hoogst. Het gehalte aan oplosbare suikers in Chinese koolbladeren nam geleidelijk toe, terwijl de stengels om 12 uur het hoogst waren. Wanneer de verhouding tussen rood en blauw licht 1:2 is, vergeleken met een lichttijd van 12 uur, vermindert een lichtbehandeling van 20 uur het relatieve gehalte aan totale fenolen en flavonoïden in groene bladsla, maar wanneer de verhouding tussen rood en blauw licht 2:1 is, de 20 uur durende lichtbehandeling verhoogde het relatieve gehalte aan totale fenolen en flavonoïden in groene bladsla aanzienlijk.

Uit het bovenstaande blijkt dat verschillende lichtformules verschillende effecten hebben op de fotosynthese, fotomorfogenese en het koolstof- en stikstofmetabolisme van verschillende gewassoorten. Voor het verkrijgen van de beste lichtformule, lichtbronconfiguratie en formulering van intelligente controlestrategieën zijn plantensoorten als uitgangspunt nodig, en er moeten passende aanpassingen worden gedaan op basis van de grondstoffenbehoeften van tuinbouwgewassen, productiedoelen, productiefactoren, enz. om het doel van intelligente controle van de lichte omgeving en hoogwaardige en hoogproductieve tuinbouwgewassen onder energiebesparende omstandigheden te bereiken.

Bestaande problemen en vooruitzichten

Het grote voordeel van LED-groeilicht is dat het intelligente combinatieaanpassingen kan maken op basis van het vraagspectrum van fotosynthetische kenmerken, morfologie, kwaliteit en opbrengst van verschillende planten. Verschillende soorten gewassen en verschillende groeiperioden van hetzelfde gewas stellen allemaal verschillende eisen aan de lichtkwaliteit, lichtintensiteit en fotoperiode. Dit vereist verdere ontwikkeling en verbetering van het onderzoek naar lichtformules om een ​​enorme database met lichtformules te vormen. Gecombineerd met het onderzoek en de ontwikkeling van professionele lampen kan de maximale waarde van LED-aanvullende verlichting in landbouwtoepassingen worden gerealiseerd, om zo beter energie te besparen, de productie-efficiëntie en economische voordelen te verbeteren. De toepassing van LED-groeilicht in de facilitaire tuinbouw heeft blijk gegeven van een krachtige vitaliteit, maar de prijs van LED-verlichtingsapparatuur of -apparaten is relatief hoog en de eenmalige investering is groot. De aanvullende lichtbehoeften van verschillende gewassen onder verschillende omgevingsomstandigheden zijn niet duidelijk, het aanvullende lichtspectrum. De onredelijke intensiteit en tijd van groeilicht zullen onvermijdelijk verschillende problemen veroorzaken bij de toepassing van de groeiverlichtingsindustrie.

Met de vooruitgang en verbetering van de technologie en de verlaging van de productiekosten van LED-groeilicht zal LED-aanvullende verlichting echter op grotere schaal worden gebruikt in de facilitaire tuinbouw. Tegelijkertijd zullen de ontwikkeling en vooruitgang van het aanvullende LED-lichttechnologiesysteem en de combinatie van nieuwe energie de snelle ontwikkeling van facilitaire landbouw, gezinslandbouw, stadslandbouw en ruimtelandbouw mogelijk maken om tegemoet te komen aan de vraag van mensen naar tuinbouwgewassen in speciale omgevingen.