Yazar: Güney Çin Tarım Üniversitesi Bahçe Bitkileri Koleji'nden Yamin Li ve Houcheng Liu vb.

Makale Kaynağı: Sera Bahçıvanlığı

Tesis bahçecilik tesislerinin türleri temel olarak plastik seraları, güneş enerjili seraları, çok açıklıklı seraları ve bitki fabrikalarını içerir. Tesis binaları doğal ışık kaynaklarını belli oranda engellediği için iç mekan aydınlatması yetersiz kalıyor, bu da ürün verimini ve kalitesini düşürüyor. Dolayısıyla ek ışık, tesisin kaliteli ve yüksek verimli ürün vermesi açısından vazgeçilmez bir rol oynamakla birlikte, tesisteki enerji tüketiminin ve işletme maliyetlerinin artmasında da önemli bir etken haline gelmiştir.

Uzun süredir tesis bahçeciliği alanında kullanılan yapay ışık kaynakları arasında ağırlıklı olarak yüksek basınçlı sodyum lamba, floresan lamba, metal halojen lamba, akkor lamba vb. yer almaktadır. Öne çıkan dezavantajları ise yüksek ısı üretimi, yüksek enerji tüketimi ve yüksek işletme maliyetidir. Yeni nesil ışık yayan diyotun (LED) geliştirilmesi, tesis bahçeciliği alanında düşük enerjili yapay ışık kaynağının kullanılmasını mümkün kılmaktadır. LED, yüksek fotoelektrik dönüşüm verimliliği, DC gücü, küçük hacim, uzun ömür, düşük enerji tüketimi, sabit dalga boyu, düşük termal radyasyon ve çevre koruma avantajlarına sahiptir. Şu anda yaygın olarak kullanılan yüksek basınçlı sodyum lamba ve floresan lamba ile karşılaştırıldığında, LED yalnızca ışık miktarını ve kalitesini (çeşitli bant ışıklarının oranını) bitki büyümesinin ihtiyaçlarına göre ayarlamakla kalmaz, aynı zamanda bitkileri yakın mesafeden ışınlayabilir. Böylece, yetiştirme katmanlarının sayısı ve alan kullanım oranı iyileştirilebilir ve geleneksel ışık kaynağının yerini alamayacağı enerji tasarrufu, çevre koruma ve yerden tasarruflu kullanım işlevleri gerçekleştirilebilir.

Bu avantajlara dayanarak LED, tesis bahçecilik aydınlatmasında, kontrol edilebilir çevrenin temel araştırmalarında, bitki doku kültüründe, bitki fabrikası fidelerinde ve havacılık ekosisteminde başarıyla kullanılmaktadır. Son yıllarda LED yetiştirme aydınlatmasının performansı artıyor, fiyatı düşüyor ve belirli dalga boylarına sahip her türlü ürün yavaş yavaş geliştiriliyor, dolayısıyla tarım ve biyoloji alanındaki uygulaması daha geniş olacak.

Bu makale, tesis bahçeciliği alanında LED'in araştırma durumunu özetlemekte, ışık biyolojisi temelinde LED ek ışığın uygulanmasına, bitki ışık oluşumunda LED yetiştirme ışıklarına, beslenme kalitesine ve yaşlanmayı geciktirme etkisine, yapımına ve uygulamasına odaklanmaktadır. ışık formülü ve LED tamamlayıcı ışık teknolojisinin mevcut sorunları ve beklentileri hakkında analizler ve beklentiler.

LED ilave ışığının bahçe bitkilerinin büyümesine etkisi

Işığın bitki büyümesi ve gelişimi üzerindeki düzenleyici etkileri arasında tohum çimlenmesi, gövde uzaması, yaprak ve kök gelişimi, fototropizm, klorofil sentezi ve ayrışması ve çiçek oluşumu yer alır. Tesisteki aydınlatma ortamı unsurları arasında ışık yoğunluğu, ışık döngüsü ve spektral dağılım yer alıyor. Öğeler, hava koşulları sınırlaması olmaksızın yapay ışık takviyesiyle ayarlanabilir.

Şu anda bitkilerde en az üç tip fotoreseptör bulunmaktadır: fitokrom (kırmızı ışığı ve uzak kırmızı ışığı emer), kriptokrom (mavi ışığı ve yakın ultraviyole ışığı emer) ve UV-A ve UV-B. Mahsulleri ışınlamak için belirli dalga boyundaki ışık kaynağının kullanılması, bitkilerin fotosentetik verimliliğini artırabilir, ışık morfogenezini hızlandırabilir ve bitkilerin büyümesini ve gelişmesini teşvik edebilir. Bitki fotosentezinde kırmızı turuncu ışık (610 ~ 720 nm) ve mavi mor ışık (400 ~ 510 nm) kullanıldı. LED teknolojisi kullanılarak, monokromatik ışık (660 nm tepe noktasına sahip kırmızı ışık, 450 nm tepe noktasına sahip mavi ışık vb.) klorofilin en güçlü soğurma bandı doğrultusunda yayılabilir ve spektral alan genişliği yalnızca ± 20 nm'dir.

Şu anda kırmızı-turuncu ışığın bitkilerin gelişimini önemli ölçüde hızlandıracağına, kuru madde birikimini, soğanların, yumruların, yaprak soğanlarının ve diğer bitki organlarının oluşumunu teşvik edeceğine, bitkilerin daha erken çiçek açmasına ve meyve vermesine neden olacağına ve oyun oynayacağına inanılıyor. bitki renginin geliştirilmesinde lider rol; Mavi ve mor ışık, bitki yapraklarının fototropizmini kontrol edebilir, stoma açılmasını ve kloroplast hareketini teşvik edebilir, gövde uzamasını engelleyebilir, bitkinin uzamasını önleyebilir, bitki çiçeklenmesini geciktirebilir ve bitkisel organların büyümesini teşvik edebilir; kırmızı ve mavi LED'lerin kombinasyonu, ikisinin tek renginin yetersiz ışığını telafi edebilir ve temel olarak mahsulün fotosentezi ve morfolojisi ile tutarlı olan bir spektral absorpsiyon zirvesi oluşturabilir. Işık enerjisi kullanım oranı %80 ila %90'a ulaşabilir ve enerji tasarrufu etkisi önemlidir.

Tesis bahçeciliğinde LED tamamlayıcı ışıklarla donatılarak üretimde çok önemli bir artış elde edilebilir. Çalışmalar, 300 μmol/(m²·s) LED şerit ve LED tüplerin 12 saat (8:00-20:00) ek ışığı altında meyve sayısının, toplam veriminin ve her bir kiraz domatesin ağırlığının önemli ölçüde arttığını göstermiştir. artırılmış. LED şeridin ek ışığı sırasıyla %42,67, %66,89 ve %16,97 oranında artarken, LED tüpün ek ışığı sırasıyla %48,91, %94,86 ve %30,86 arttı. LED yetiştirme aydınlatma armatürünün LED ek ışığı, tüm büyüme dönemi boyunca [kırmızı ve mavi ışığın oranı 3:2 ve ışık yoğunluğu 300 μmol/(m²·s)] tek meyve kalitesini ve verimini önemli ölçüde artırabilir chiehwa ve patlıcanın birim alanı başına. Chikuquan yüzde 5,3 ve yüzde 15,6, patlıcan ise yüzde 7,6 ve yüzde 7,8 arttı. LED ışık kalitesi ve tüm büyüme döneminin yoğunluğu ve süresi sayesinde, bitki büyüme döngüsü kısaltılabilir, tarım ürünlerinin ticari verimi, besin kalitesi ve morfolojik değeri iyileştirilebilir ve yüksek verimlilik, enerji tasarrufu ve tesis bahçe bitkilerinin akıllı üretimi gerçekleştirilebilir.

Sebze fidesi yetiştiriciliğinde LED ek ışık uygulaması

Bitki morfolojisi ile büyüme ve gelişmenin LED ışık kaynağı ile düzenlenmesi seracılık alanında önemli bir teknolojidir. Daha yüksek bitkiler, fitokrom, kriptokrom ve fotoreseptör gibi fotoreseptör sistemleri aracılığıyla ışık sinyallerini algılayabilir ve alabilir ve bitki dokularını ve organlarını düzenlemek için hücre içi haberciler aracılığıyla morfolojik değişiklikler gerçekleştirebilir. Fotomorfogenez, bitkilerin hücre farklılaşmasını, yapısal ve fonksiyonel değişiklikleri, ayrıca bazı tohumların çimlenmesi üzerindeki etkisi, apikal baskınlığın teşviki, yanal tomurcuk büyümesinin inhibisyonu, gövde uzaması üzerindeki etkisi de dahil olmak üzere doku ve organ oluşumunu kontrol etmek için ışığa güvenmesi anlamına gelir. ve tropizm.

Sebze fidesi yetiştiriciliği tesis tarımının önemli bir parçasıdır. Sürekli yağışlı havalar tesiste ışığın yetersiz olmasına ve fidelerin uzama eğilimi göstermesine neden olacak, bu da sebzelerin büyümesini, çiçek tomurcuğu farklılaşmasını ve meyve gelişimini etkileyecek ve sonuçta verim ve kaliteyi etkileyecektir. Üretimde fidelerin büyümesini düzenlemek amacıyla gibberellin, oksin, paclobutrazol ve chlormequat gibi bazı bitki büyüme düzenleyicileri kullanılmaktadır. Ancak bitki büyüme düzenleyicilerinin mantıksız kullanımı sebze ve tesislerin çevresini kolaylıkla kirletebilir ve insan sağlığına zarar verebilir.

LED ek ışığın, ek ışığa göre birçok benzersiz avantajı vardır ve fide yetiştirmek için LED ek ışığı kullanmanın uygun bir yoludur. Düşük ışık koşullarında [0~35 μmol/(m²·s)] gerçekleştirilen LED ek ışık [25±5 μmol/(m²·s)] deneyinde, yeşil ışığın salatalık fideleri. Kırmızı ışık ve mavi ışık fide büyümesini engeller. Doğal zayıf ışıkla karşılaştırıldığında kırmızı ve mavi ışıkla desteklenen fidelerin güçlü fide indeksi sırasıyla %151,26 ve %237,98 arttı. Monokromatik ışık kalitesiyle karşılaştırıldığında, bileşik ışık takviyesi ışığı uygulaması altında kırmızı ve mavi bileşenler içeren güçlü fidelerin indeksi %304,46 arttı.

Salatalık fidelerine kırmızı ışık eklenmesi, salatalık fidelerinin gerçek yaprak sayısını, yaprak alanını, bitki boyunu, gövde çapını, kuru ve taze kalitesini, güçlü fide indeksini, kök canlılığını, SOD aktivitesini ve çözünür protein içeriğini artırabilir. UV-B takviyesi salatalık fidesi yapraklarındaki klorofil a, klorofil b ve karotenoid içeriğini artırabilir. Doğal ışıkla karşılaştırıldığında, kırmızı ve mavi LED ışığın eklenmesi, domates fidelerinin yaprak alanını, kuru madde kalitesini ve güçlü fide indeksini önemli ölçüde artırabilir. LED kırmızı ışık ve yeşil ışığın eklenmesi, domates fidelerinin yüksekliğini ve gövde kalınlığını önemli ölçüde artırır. LED yeşil ışık takviyesi ışık tedavisi, salatalık ve domates fidelerinin biyokütlesini önemli ölçüde artırabilir ve yeşil ışık takviyesi ışık yoğunluğunun artmasıyla fidelerin taze ve kuru ağırlığı artarken, domatesin kalın gövdesi ve güçlü fide indeksi artar. fidelerin tümü yeşil ışık ek ışığını takip eder. Güç artışı artar. LED kırmızı ve mavi ışığın kombinasyonu patlıcanın sap kalınlığını, yaprak alanını, tüm bitkinin kuru ağırlığını, kök/sürgün oranını ve güçlü fide indeksini artırabilir. Beyaz ışıkla karşılaştırıldığında LED kırmızı ışık, lahana fidelerinin biyokütlesini artırabilir ve lahana fidelerinin uzamasını ve yaprak genişlemesini teşvik edebilir. LED mavi ışık, lahana fidelerinin kalın büyümesini, kuru madde birikimini ve güçlü fide indeksini teşvik eder ve lahana fidelerini cüce yapar. Yukarıdaki sonuçlar, ışık düzenleme teknolojisiyle yetiştirilen sebze fidelerinin avantajlarının çok açık olduğunu göstermektedir.

LED ilave ışığının meyve ve sebzelerin besin kalitesine etkisi

Meyve ve sebzelerin içerdiği protein, şeker, organik asit ve vitaminler insan sağlığına faydalı besin maddeleridir. Işık kalitesi, VC sentezi ve parçalayıcı enzimin aktivitesini düzenleyerek bitkilerdeki VC içeriğini etkileyebilir ve bahçe bitkilerinde protein metabolizmasını ve karbonhidrat birikimini düzenleyebilir. Kırmızı ışık karbonhidrat birikimini teşvik eder, mavi ışık tedavisi protein oluşumuna faydalıdır, kırmızı ve mavi ışığın kombinasyonu ise bitkilerin beslenme kalitesini monokromatik ışığa göre önemli ölçüde daha fazla artırabilir.

Kırmızı veya mavi LED ışık eklemek maruldaki nitrat içeriğini azaltabilir, mavi veya yeşil LED ışık eklemek marulda çözünebilir şeker birikimini artırabilir ve kızılötesi LED ışık eklemek marulda VC birikimine yardımcı olur. Sonuçlar, mavi ışık takviyesinin domatesin VC içeriğini ve çözünür protein içeriğini iyileştirebileceğini gösterdi; kırmızı ışık ve kırmızı mavi birleşik ışık, domates meyvesinin şeker ve asit içeriğini artırabiliyordu ve şekerin asit oranı, kırmızı mavi birleşik ışık altında en yüksek seviyedeydi; kırmızı mavi kombine ışık salatalık meyvesinin VC içeriğini iyileştirebilir.

Meyve ve sebzelerde bulunan fenoller, flavonoidler, antosiyaninler ve diğer maddeler, yalnızca meyve ve sebzelerin rengi, tadı ve emtia değeri üzerinde önemli etkiye sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda doğal antioksidan aktiviteye de sahiptir ve insan vücudundaki serbest radikalleri etkili bir şekilde inhibe edebilir veya ortadan kaldırabilir.

Işığı desteklemek için LED mavi ışık kullanmak, patlıcan kabuğunun antosiyanin içeriğini %73,6 oranında önemli ölçüde artırabilirken, LED kırmızı ışık ve kırmızı ve mavi ışık kombinasyonunun kullanılması, flavonoidlerin ve toplam fenollerin içeriğini artırabilir. Mavi ışık, domates meyvelerinde likopen, flavonoidler ve antosiyaninlerin birikmesini teşvik edebilir. Kırmızı ve mavi ışığın kombinasyonu antosiyanin üretimini belli bir dereceye kadar artırır ancak flavonoidlerin sentezini engeller. Beyaz ışık tedavisiyle karşılaştırıldığında, kırmızı ışık tedavisi marul sürgünlerinin antosiyanin içeriğini önemli ölçüde artırabilir, ancak mavi ışık tedavisi en düşük antosiyanin içeriğine sahiptir. Yeşil yaprak, mor yaprak ve kırmızı yapraklı marulun toplam fenol içeriği beyaz ışık, kırmızı-mavi kombine ışık ve mavi ışık uygulamasında daha yüksekti, ancak kırmızı ışık tedavisinde en düşüktü. LED ultraviyole ışık veya turuncu ışığın eklenmesi, marul yapraklarındaki fenolik bileşik içeriğini artırabilirken, yeşil ışığın eklenmesi antosiyanin içeriğini artırabilir. Bu nedenle, LED yetiştirme ışığının kullanımı, tesis bahçe yetiştiriciliğinde meyve ve sebzelerin besin kalitesini düzenlemenin etkili bir yoludur.

LED tamamlayıcı ışığın bitkilerin yaşlanma karşıtı etkisi

Bitki yaşlanması sırasında klorofil bozulması, hızlı protein kaybı ve RNA hidrolizi esas olarak yaprak yaşlanması olarak kendini gösterir. Kloroplastlar, özellikle ışık kalitesinden etkilenen dış ışık ortamındaki değişikliklere karşı çok hassastır. Kırmızı ışık, mavi ışık ve kırmızı-mavi birleşik ışık kloroplast morfogenezine, mavi ışık kloroplastlarda nişasta tanelerinin birikmesine yardımcı olur ve kırmızı ışık ve uzak kırmızı ışık kloroplast gelişimi üzerinde olumsuz etkiye sahiptir. Mavi ışık ile kırmızı ve mavi ışığın kombinasyonu, salatalık fidesi yapraklarında klorofil sentezini destekleyebilir ve kırmızı ve mavi ışığın kombinasyonu, daha sonraki aşamada yaprak klorofil içeriğinin zayıflamasını da geciktirebilir. Bu etki kırmızı ışık oranının azalması ve mavi ışık oranının artmasıyla daha da belirginleşiyor. LED kırmızı ve mavi kombine ışık uygulaması altında salatalık fidesi yapraklarının klorofil içeriği, floresan ışık kontrolü ve monokromatik kırmızı ve mavi ışık uygulamalarına göre önemli ölçüde daha yüksekti. LED mavi ışık, Wutacai ve yeşil sarımsak fidelerinin klorofil a/b değerini önemli ölçüde artırabilir.

Yaşlanma sırasında sitokininler (CTK), oksin (IAA), absisik asit içeriği değişiklikleri (ABA) ve enzim aktivitesinde çeşitli değişiklikler olur. Bitki hormonlarının içeriği ışık ortamından kolaylıkla etkilenir. Farklı ışık kalitelerinin bitki hormonları üzerinde farklı düzenleyici etkileri vardır ve ışık sinyali iletim yolunun ilk adımları sitokininleri içerir.

CTK, yaprak hücrelerinin genişlemesini teşvik eder, yaprak fotosentezini arttırır, aynı zamanda ribonükleaz, deoksiribonükleaz ve proteaz aktivitelerini inhibe eder ve nükleik asitlerin, proteinlerin ve klorofilin bozulmasını geciktirir, böylece yaprak yaşlanmasını önemli ölçüde geciktirebilir. Işık ile CTK aracılı gelişimsel düzenleme arasında bir etkileşim vardır ve ışık, endojen sitokinin seviyelerinin artışını uyarabilir. Bitki dokuları yaşlanma halindeyken endojen sitokinin içeriği azalır.

IAA esas olarak kuvvetli büyüme gösteren kısımlarda yoğunlaşmıştır ve yaşlanan doku veya organlarda çok az içerik bulunmaktadır. Mor ışık, indol asetik asit oksidazın aktivitesini artırabilir ve düşük IAA seviyeleri, bitkilerin uzamasını ve büyümesini engelleyebilir.

ABA esas olarak yaşlanan yaprak dokularında, olgun meyvelerde, tohumlarda, saplarda, köklerde ve diğer kısımlarda oluşur. Kırmızı ve mavi ışık kombinasyonunda salatalık ve lahananın ABA içeriği beyaz ışık ve mavi ışığa göre daha düşüktür.

Bitkilerde peroksidaz (POD), süperoksit dismutaz (SOD), askorbat peroksidaz (APX), katalaz (CAT) daha önemli ve ışıkla ilişkili koruyucu enzimlerdir. Bitkiler yaşlandıkça bu enzimlerin aktiviteleri hızla azalacaktır.

Farklı ışık kalitelerinin bitki antioksidan enzim aktiviteleri üzerinde önemli etkileri vardır. 9 günlük kırmızı ışık uygulamasından sonra kolza fidelerinin APX aktivitesi önemli ölçüde arttı ve POD aktivitesi azaldı. 15 günlük kırmızı ışık ve mavi ışık sonrasında domatesin POD aktivitesi, beyaz ışıktan sırasıyla %20,9 ve %11,7 oranında daha yüksekti. 20 günlük yeşil ışık uygulamasından sonra domatesin POD aktivitesi beyaz ışığın yalnızca %55,4'üyle en düşük seviyedeydi. 4 saatlik mavi ışığın eklenmesi, fide aşamasında salatalık yapraklarındaki çözünür protein içeriğini, POD, SOD, APX ve CAT enzim aktivitelerini önemli ölçüde artırabilir. Ayrıca ışığın uzamasıyla birlikte SOD ve APX aktiviteleri giderek azalır. Mavi ışık ve kırmızı ışık altında SOD ve APX'in aktivitesi yavaşça azalır ancak her zaman beyaz ışıktan daha yüksektir. Kırmızı ışık uygulaması, domates yapraklarının peroksidaz ve IAA peroksidaz aktivitelerini, patlıcan yapraklarının ise IAA peroksidaz aktivitelerini önemli ölçüde azaltmış, ancak patlıcan yapraklarının peroksidaz aktivitesinin önemli ölçüde artmasına neden olmuştur. Bu nedenle, makul bir LED tamamlayıcı ışık stratejisinin benimsenmesi, tesisin bahçe bitkilerinin yaşlanmasını etkili bir şekilde geciktirebilir ve verim ve kaliteyi artırabilir.

LED ışık formülünün yapımı ve uygulaması

Bitkilerin büyümesi ve gelişmesi, ışığın kalitesi ve farklı kompozisyon oranlarından önemli ölçüde etkilenir. Işık formülü temel olarak ışık kalitesi oranı, ışık yoğunluğu ve ışık süresi gibi çeşitli unsurları içerir. Farklı bitkilerin ışığa ve farklı büyüme ve gelişme aşamalarına yönelik farklı gereksinimleri olduğundan, yetiştirilen ürünler için ışık kalitesi, ışık yoğunluğu ve ışık takviyesi süresinin en iyi kombinasyonu gereklidir.

 ◆Işık spektrumu oranı

Beyaz ışık ve tek kırmızı ve mavi ışıkla karşılaştırıldığında LED kırmızı ve mavi ışığın kombinasyonu, salatalık ve lahana fidelerinin büyümesi ve gelişmesinde kapsamlı bir avantaja sahiptir.

Kırmızı ve mavi ışık oranı 8:2 olduğunda bitkinin gövde kalınlığı, bitki boyu, bitki kuru ağırlığı, taze ağırlığı, güçlü fide indeksi vb. önemli ölçüde artar ve ayrıca kloroplast matrisinin oluşumuna da faydalıdır ve bazal lamel ve asimilasyonun çıktısı önemlidir.

Kırmızı fasulye filizleri için kırmızı, yeşil ve mavi kalite kombinasyonunun kullanılması, kuru madde birikimi açısından faydalıdır ve yeşil ışık, kırmızı fasulye filizlerinin kuru madde birikimini destekleyebilir. Büyüme en çok kırmızı, yeşil ve mavi ışık oranı 6:2:1 olduğunda belirgindir. Kırmızı fasulye filizi fide sebze hipokotil uzaması etkisi, 8:1 kırmızı ve mavi ışık oranı altında en iyisiydi ve kırmızı fasulye filizi hipokotil uzaması, 6:3 kırmızı ve mavi ışık oranı altında açıkça inhibe edildi, ancak çözünür protein içerik en yüksek seviyedeydi.

Lif kabağı fidelerinde kırmızı ve mavi ışık oranı 8:1 olduğunda lif kabağı fidelerinin güçlü fide indeksi ve çözünebilir şeker içeriği en yüksek olur. Kırmızı ve mavi ışık oranı 6:3 olan bir ışık kalitesi kullanıldığında, lif kabağı fidelerinin klorofil a içeriği, klorofil a/b oranı ve çözünür protein içeriği en yüksek düzeydeydi.

Kereviz için 3:1 oranında kırmızı ve mavi ışık kullanıldığında, kereviz bitkisinin boyunun, yaprak sapı uzunluğunun, yaprak sayısının, kuru madde kalitesinin, VC içeriğinin, çözünür protein içeriğinin ve çözünür şeker içeriğinin artışını etkili bir şekilde destekleyebilir. Domates yetiştiriciliğinde LED mavi ışık oranının arttırılması likopen, serbest amino asitler ve flavonoidlerin oluşumunu teşvik ederken, kırmızı ışık oranının arttırılması titre edilebilir asitlerin oluşumunu teşvik etmektedir. Kırmızı ve mavi ışığın marul yapraklarına oranı 8:1 olduğunda, karotenoidlerin birikmesine faydalı olur ve nitrat içeriğini etkili bir şekilde azaltır ve VC içeriğini arttırır.

 ◆Işık yoğunluğu

Zayıf ışık altında büyüyen bitkiler, güçlü ışığa göre fotoinhibisyona daha duyarlıdır. Domates fidelerinin net fotosentetik oranı, ışık yoğunluğunun artmasıyla birlikte artar [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m²·s)], önce artma, sonra azalma eğilimi gösterir ve 300μmol/(m²) olur. ·s) maksimuma ulaşmak için. Marulun bitki boyu, yaprak alanı, su içeriği ve VC içeriği, 150μmol/(m²·s) ışık yoğunluğu uygulaması altında önemli ölçüde arttı. 200μmol/(m²·s) ışık yoğunluğu uygulaması altında taze ağırlık, toplam ağırlık ve serbest amino asit içeriği önemli ölçüde arttı ve 300μmol/(m²·s) ışık yoğunluğu uygulaması altında yaprak alanı, su içeriği önemli ölçüde arttı Marulun klorofil a, klorofil a+b ve karotenoidlerinin tamamı azaldı. Karanlıkla karşılaştırıldığında, LED büyüyen ışık yoğunluğunun artmasıyla [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], siyah fasulye filizlerinin klorofil a, klorofil b ve klorofil a+b içeriği önemli ölçüde arttı. VC içeriği 3μmol/(m²·s) ile en yüksek seviyededir ve çözünür protein, çözünür şeker ve sükroz içeriği 9μmol/(m²·s) ile en yüksek seviyededir. Aynı sıcaklık koşullarında ışık yoğunluğunun artmasıyla birlikte [(2~2.5)lx×103 lx, (4~4.5)lx×103 lx, (6~6.5)lx×103 lx] biber fidelerinin fide zamanı Kısaldıkça çözünebilir şeker içeriği arttı, ancak klorofil a ve karotenoidlerin içeriği giderek azaldı.

 ◆Işık zamanı

Işık süresinin uygun şekilde uzatılması, yetersiz ışık yoğunluğunun neden olduğu düşük ışık stresini belirli bir dereceye kadar hafifletebilir, bahçe bitkilerinin fotosentetik ürünlerinin birikmesine yardımcı olabilir ve verimi artırma ve kaliteyi iyileştirme etkisine ulaşabilir. Filizlerin VC içeriği ışık süresinin uzamasıyla birlikte giderek artan bir eğilim gösterirken (0, 4, 8, 12, 16, 20 saat/gün), serbest amino asit içeriği, SOD ve CAT aktiviteleri ise azalma eğilimi göstermiştir. Işık süresinin uzamasıyla (12, 15, 18 saat) Çin lahanası bitkilerinin taze ağırlığı önemli ölçüde arttı. Çin lahanasının yaprak ve saplarındaki VC içeriği sırasıyla 15 ve 12. saatlerde en yüksek seviyedeydi. Çin lahanasının yapraklarının çözünür protein içeriği kademeli olarak azaldı, ancak sapları 15 saat sonra en yüksek seviyeye ulaştı. Çin lahanası yapraklarının çözünebilir şeker içeriği kademeli olarak artarken, sapların 12. saatte en yüksek seviyeye ulaştığı görüldü. Kırmızı ve mavi ışık oranı 1:2 olduğunda, 12 saatlik ışık süresiyle karşılaştırıldığında, 20 saatlik ışık uygulaması yeşil yapraklı maruldaki toplam fenol ve flavonoidlerin göreceli içeriğini azaltır, ancak kırmızı ve mavi ışık oranı 2:1 olduğunda, 20 saatlik ışık uygulaması, yeşil yapraklı maruldaki toplam fenollerin ve flavonoidlerin göreceli içeriğini önemli ölçüde arttırdı.

Yukarıdakilerden, farklı ışık formüllerinin farklı ürün türlerinin fotosentezi, fotomorfojenezi ve karbon ve nitrojen metabolizması üzerinde farklı etkileri olduğu görülebilir. En iyi ışık formülünün, ışık kaynağı konfigürasyonunun ve akıllı kontrol stratejilerinin formülasyonunun nasıl elde edileceği, başlangıç ​​noktası olarak bitki türlerini gerektirir ve bahçe bitkilerinin emtia ihtiyaçlarına, üretim hedeflerine, üretim faktörlerine vb. göre uygun ayarlamalar yapılmalıdır. enerji tasarrufu koşulları altında ışık ortamının ve yüksek kaliteli ve yüksek verimli bahçe bitkilerinin akıllı kontrolü hedefine ulaşmak.

Mevcut sorunlar ve beklentiler

LED yetiştirme ışığının önemli avantajı, farklı bitkilerin fotosentetik özelliklerine, morfolojisine, kalitesine ve verimine ilişkin talep spektrumuna göre akıllı kombinasyon ayarlamaları yapabilmesidir. Farklı mahsul türleri ve aynı mahsulün farklı büyüme dönemlerinin tümü, ışık kalitesi, ışık yoğunluğu ve fotoperiyod açısından farklı gereksinimlere sahiptir. Bu, büyük bir hafif formül veri tabanı oluşturmak için ışık formülü araştırmalarının daha da geliştirilmesini ve iyileştirilmesini gerektirir. Profesyonel lambaların araştırılması ve geliştirilmesiyle birleştirildiğinde, daha iyi enerji tasarrufu sağlamak, üretim verimliliğini ve ekonomik faydaları artırmak için tarımsal uygulamalardaki LED tamamlayıcı ışıkların maksimum değeri elde edilebilir. Tesis bahçeciliğinde LED yetiştirme ışığının uygulanması güçlü bir canlılık göstermiştir, ancak LED aydınlatma ekipmanlarının veya cihazlarının fiyatı nispeten yüksektir ve tek seferlik yatırım büyüktür. Farklı çevre koşulları altında çeşitli mahsullerin ek ışık gereksinimleri net değildir, ek ışık spektrumu, Yetiştirme ışığının makul olmayan yoğunluğu ve süresi, yetiştirme aydınlatması endüstrisinin uygulanmasında kaçınılmaz olarak çeşitli sorunlara neden olacaktır.

Ancak teknolojinin ilerlemesi ve gelişmesi ve LED yetiştirme ışığının üretim maliyetinin azalmasıyla birlikte LED ek aydınlatma, tesis bahçeciliğinde daha yaygın olarak kullanılacaktır. Aynı zamanda, LED tamamlayıcı ışık teknolojisi sisteminin geliştirilmesi ve ilerlemesi ile yeni enerjinin birleşimi, insanların özel ortamlardaki bahçe bitkileri talebini karşılamak için tesis tarımı, aile tarımı, kentsel tarım ve uzay tarımının hızlı bir şekilde gelişmesine olanak sağlayacaktır.