Autori: Yamin Li dhe Houcheng Liu, etj., nga Kolegji i Hortikulturës, Universiteti i Bujqësisë i Kinës Jugore

Burimi i artikullit: Hortikultura e serrave

Llojet e objekteve të hortikulturës në objekte përfshijnë kryesisht serra plastike, serra diellore, serra me shumë hapësira dhe fabrika bimësh. Meqenëse ndërtesat e objektit bllokojnë burimet natyrore të dritës deri në një farë mase, nuk ka dritë të mjaftueshme brenda, gjë që nga ana tjetër zvogëlon rendimentin dhe cilësinë e të korrave. Prandaj, drita plotësuese luan një rol të domosdoshëm në të korrat me cilësi të lartë dhe rendiment të lartë të objektit, por është bërë gjithashtu një faktor i rëndësishëm në rritjen e konsumit të energjisë dhe kostove operative në objekt.

Për një kohë të gjatë, burimet artificiale të dritës të përdorura në fushën e hortikulturës së objekteve përfshijnë kryesisht llamba natriumi me presion të lartë, llamba fluoreshente, llamba halogjene metalike, llamba inkandeshente etj. Disavantazhet kryesore janë prodhimi i lartë i nxehtësisë, konsumi i lartë i energjisë dhe kostoja e lartë operative. Zhvillimi i diodës së re që lëshon dritë (LED) bën të mundur përdorimin e burimeve artificiale të dritës me energji të ulët në fushën e hortikulturës së objekteve. LED ka avantazhet e efikasitetit të lartë të konvertimit fotoelektrik, energjisë DC, vëllimit të vogël, jetëgjatësisë së gjatë, konsumit të ulët të energjisë, gjatësisë së valës fikse, rrezatimit të ulët termik dhe mbrojtjes së mjedisit. Krahasuar me llambat e natriumit me presion të lartë dhe llambat fluoreshente që përdoren zakonisht aktualisht, LED jo vetëm që mund të rregullojë sasinë dhe cilësinë e dritës (proporcionin e dritës së brezave të ndryshëm) sipas nevojave të rritjes së bimëve, por mund të rrezatojë bimët në distancë të afërt për shkak të dritës së saj të ftohtë. Kështu, numri i shtresave të kultivimit dhe shkalla e shfrytëzimit të hapësirës mund të përmirësohen, dhe funksionet e kursimit të energjisë, mbrojtjes së mjedisit dhe shfrytëzimit efikas të hapësirës, ​​të cilat nuk mund të zëvendësohen nga burimi tradicional i dritës, mund të realizohen.

Bazuar në këto avantazhe, LED është përdorur me sukses në ndriçimin hortikulturor të objekteve, kërkimin bazë të mjedisit të kontrollueshëm, kulturën e indeve bimore, fidanët e fabrikave të bimëve dhe ekosistemin hapësinor. Në vitet e fundit, performanca e ndriçimit LED për rritjen e bimëve po përmirësohet, çmimi po ulet dhe të gjitha llojet e produkteve me gjatësi vale specifike po zhvillohen gradualisht, kështu që zbatimi i tij në fushën e bujqësisë dhe biologjisë do të jetë më i gjerë.

Ky artikull përmbledh statusin e kërkimit të LED-it në fushën e hortikulturës së objekteve, përqendrohet në zbatimin e dritës plotësuese LED në themelin e biologjisë së dritës, dritat LED për rritjen e bimëve në formimin e dritës, cilësinë ushqyese dhe efektin e vonimit të plakjes, ndërtimin dhe zbatimin e formulës së dritës, si dhe analizon dhe perspektivat e problemeve dhe perspektivave aktuale të teknologjisë së dritës plotësuese LED.

Efekti i dritës plotësuese LED në rritjen e kulturave hortikulturore

Efektet rregullatore të dritës në rritjen dhe zhvillimin e bimëve përfshijnë mbirjen e farës, zgjatjen e kërcellit, zhvillimin e gjetheve dhe rrënjëve, fototropizmin, sintezën dhe dekompozimin e klorofilës dhe induksionin e luleve. Elementet e mjedisit të ndriçimit në objekt përfshijnë intensitetin e dritës, ciklin e dritës dhe shpërndarjen spektrale. Elementet mund të rregullohen me anë të shtesave të dritës artificiale pa kufizimin e kushteve të motit.

Aktualisht, ekzistojnë të paktën tre lloje fotoreceptorësh në bimë: fitokromi (që thith dritën e kuqe dhe dritën e kuqe të largët), kriptokromi (që thith dritën blu dhe dritën ultravjollcë të afërt) dhe UV-A dhe UV-B. Përdorimi i një burimi specifik të dritës me gjatësi vale për të rrezatuar të korrat mund të përmirësojë efikasitetin fotosintetik të bimëve, të përshpejtojë morfogjenezën e dritës dhe të nxisë rritjen dhe zhvillimin e bimëve. Drita e kuqe portokalli (610 ~ 720 nm) dhe drita blu vjollcë (400 ~ 510 nm) u përdorën në fotosintezën e bimëve. Duke përdorur teknologjinë LED, drita monokromatike (si drita e kuqe me kulm 660 nm, drita blu me kulm 450 nm, etj.) mund të rrezatohet në përputhje me brezin më të fortë të absorbimit të klorofilit, dhe gjerësia e domenit spektral është vetëm ± 20 nm.

Aktualisht besohet se drita e kuqe-portokalli do të përshpejtojë ndjeshëm zhvillimin e bimëve, do të nxisë akumulimin e lëndës së thatë, formimin e bulbeve, zhardhokëve, bulbeve të gjetheve dhe organeve të tjera të bimëve, do të bëjë që bimët të lulëzojnë dhe të japin fryte më herët, dhe do të luajë një rol kryesor në përmirësimin e ngjyrës së bimëve; Drita blu dhe vjollcë mund të kontrollojë fototropizmin e gjetheve të bimëve, të nxisë hapjen e stomatave dhe lëvizjen e kloroplasteve, të pengojë zgjatjen e kërcellit, të parandalojë zgjatjen e bimëve, të vonojë lulëzimin e bimëve dhe të nxisë rritjen e organeve vegjetative; kombinimi i LED-ve të kuqe dhe blu mund të kompensojë dritën e pamjaftueshme të një ngjyre të vetme të të dyjave dhe të formojë një kulm absorbimi spektral që është në thelb në përputhje me fotosintezën dhe morfologjinë e të korrave. Shkalla e shfrytëzimit të energjisë së dritës mund të arrijë 80% në 90%, dhe efekti i kursimit të energjisë është i rëndësishëm.

Pajisja me drita shtesë LED në hortikulturën e objekteve mund të arrijë një rritje shumë të ndjeshme të prodhimit. Studimet kanë treguar se numri i frutave, prodhimi total dhe pesha e secilës domate qershi nën dritën shtesë prej 300 μmol/(m²·s) shiritash LED dhe tubash LED për 12 orë (8:00-20:00) janë rritur ndjeshëm. Drita shtesë e shiritit LED është rritur përkatësisht me 42.67%, 66.89% dhe 16.97%, dhe drita shtesë e tubit LED është rritur përkatësisht me 48.91%, 94.86% dhe 30.86%. Drita shtesë LED e ndriçimit LED për rritje gjatë gjithë periudhës së rritjes [raporti i dritës së kuqe dhe blu është 3:2, dhe intensiteti i dritës është 300 μmol/(m²·s)] mund të rrisë ndjeshëm cilësinë e një fruti të vetëm dhe rendimentin për njësi të sipërfaqes së chiehwa dhe patëllxhanit. Chikuquan u rrit me 5.3% dhe 15.6%, dhe patëllxhani u rrit me 7.6% dhe 7.8%. Përmes cilësisë së dritës LED dhe intensitetit të saj dhe kohëzgjatjes së të gjithë periudhës së rritjes, cikli i rritjes së bimës mund të shkurtohet, mund të përmirësohet rendimenti komercial, cilësia ushqyese dhe vlera morfologjike e produkteve bujqësore, si dhe mund të realizohet prodhimi inteligjent, me efikasitet të lartë, kursim energjie dhe i kulturave hortikulturore në mjedise të caktuara.

Zbatimi i dritës shtesë LED në kultivimin e fidanëve të perimeve

Rregullimi i morfologjisë dhe rritjes e zhvillimit të bimëve me anë të burimit të dritës LED është një teknologji e rëndësishme në fushën e kultivimit në serra. Bimët e larta mund të ndiejnë dhe të marrin sinjale drite përmes sistemeve fotoreceptore si fitokromi, kriptokromi dhe fotoreceptori, dhe të kryejnë ndryshime morfologjike përmes lajmëtarëve intraqelizorë për të rregulluar indet dhe organet e bimëve. Fotomorfogjeneza do të thotë që bimët mbështeten në dritë për të kontrolluar diferencimin qelizor, ndryshimet strukturore dhe funksionale, si dhe formimin e indeve dhe organeve, duke përfshirë ndikimin në mbirjen e disa farërave, nxitjen e dominimit apikal, frenimin e rritjes anësore të sythave, zgjatjen e kërcellit dhe tropizmin.

Kultivimi i fidanëve të perimeve është një pjesë e rëndësishme e bujqësisë së objektit. Moti i vazhdueshëm me shi do të shkaktojë dritë të pamjaftueshme në objekt, dhe fidanët janë të prirur të zgjaten, gjë që do të ndikojë në rritjen e perimeve, diferencimin e sythave të luleve dhe zhvillimin e frutave, dhe në fund të fundit do të ndikojë në rendimentin dhe cilësinë e tyre. Në prodhim, disa rregullatorë të rritjes së bimëve, siç janë giberelina, auxina, paklobutrazoli dhe klormekuati, përdoren për të rregulluar rritjen e fidanëve. Megjithatë, përdorimi i paarsyeshëm i rregullatorëve të rritjes së bimëve mund të ndotë lehtësisht mjedisin e perimeve dhe objekteve, duke qenë i pafavorshëm për shëndetin e njeriut.

Drita plotësuese LED ka shumë përparësi unike të dritës plotësuese dhe është një mënyrë e realizueshme për të përdorur dritën plotësuese LED për të rritur fidanë. Në eksperimentin me dritën plotësuese LED [25±5 μmol/(m²·s)] të kryer në kushte të dritës së ulët [0~35 μmol/(m²·s)], u zbulua se drita jeshile nxit zgjatjen dhe rritjen e fidanëve të kastravecit. Drita e kuqe dhe drita blu pengojnë rritjen e fidanëve. Krahasuar me dritën e dobët natyrore, indeksi i fidanëve të fortë të plotësuar me dritë të kuqe dhe blu u rrit me 151.26% dhe 237.98%, përkatësisht. Krahasuar me cilësinë e dritës monokromatike, indeksi i fidanëve të fortë që përmbajnë përbërës të kuq dhe blu nën trajtimin e dritës plotësuese të dritës së përbërë u rrit me 304.46%.

Shtimi i dritës së kuqe në fidanët e kastravecit mund të rrisë numrin e gjetheve të vërteta, sipërfaqen e gjetheve, lartësinë e bimës, diametrin e kërcellit, cilësinë e thatë dhe të freskët, indeksin e fortë të fidanit, vitalitetin e rrënjës, aktivitetin e SOD dhe përmbajtjen e proteinave të tretshme të fidanëve të kastravecit. Shtimi i dritës UV-B mund të rrisë përmbajtjen e klorofilit a, klorofilit b dhe karotenoideve në gjethet e fidanëve të kastravecit. Krahasuar me dritën natyrale, shtimi i dritës LED të kuqe dhe blu mund të rrisë ndjeshëm sipërfaqen e gjetheve, cilësinë e lëndës së thatë dhe indeksin e fortë të fidanëve të domates. Shtimi i dritës LED të kuqe dhe të gjelbër rrit ndjeshëm lartësinë dhe trashësinë e kërcellit të fidanëve të domates. Trajtimi i dritës shtesë LED të gjelbër mund të rrisë ndjeshëm biomasën e fidanëve të kastravecit dhe domates, dhe pesha e freskët dhe e thatë e fidanëve rritet me rritjen e intensitetit të dritës shtesë të dritës jeshile, ndërsa indeksi i kërcellit të trashë dhe i fidanit të fortë të fidanëve të domates ndjek të gjitha dritën shtesë të dritës jeshile. Rritja e forcës rritet. Kombinimi i dritës LED të kuqe dhe blu mund të rrisë trashësinë e kërcellit, sipërfaqen e gjethes, peshën e thatë të të gjithë bimës, raportin rrënjë-filiz dhe indeksin e fortë të fidanëve të patëllxhanit. Krahasuar me dritën e bardhë, drita e kuqe LED mund të rrisë biomasën e fidanëve të lakrës dhe të nxisë rritjen e zgjatur dhe zgjerimin e gjetheve të fidanëve të lakrës. Drita blu LED nxit rritjen e dendur, akumulimin e lëndës së thatë dhe indeksin e fortë të fidanëve të lakrës, dhe i bën fidanët e lakrës xhuxhë. Rezultatet e mësipërme tregojnë se avantazhet e fidanëve të perimeve të kultivuara me teknologjinë e rregullimit të dritës janë shumë të dukshme.

Efekti i dritës shtesë LED në cilësinë ushqyese të frutave dhe perimeve

Proteinat, sheqeri, acidi organik dhe vitaminat që përmbahen në fruta dhe perime janë lëndë ushqyese të dobishme për shëndetin e njeriut. Cilësia e dritës mund të ndikojë në përmbajtjen e VC-së në bimë duke rregulluar aktivitetin e sintezës së VC-së dhe enzimës zbërthyese, dhe mund të rregullojë metabolizmin e proteinave dhe akumulimin e karbohidrateve në bimët hortikulturore. Drita e kuqe nxit akumulimin e karbohidrateve, trajtimi me dritë blu është i dobishëm për formimin e proteinave, ndërsa kombinimi i dritës së kuqe dhe blu mund të përmirësojë cilësinë ushqyese të bimëve në mënyrë dukshëm më të lartë se ajo e dritës monokromatike.

Shtimi i dritës LED të kuqe ose blu mund të zvogëlojë përmbajtjen e nitrateve në sallatë jeshile, shtimi i dritës LED blu ose jeshile mund të nxisë akumulimin e sheqerit të tretshëm në sallatë jeshile, dhe shtimi i dritës LED infra të kuqe është i favorshëm për akumulimin e VC në sallatë jeshile. Rezultatet treguan se shtesa e dritës blu mund të përmirësojë përmbajtjen e VC dhe përmbajtjen e proteinave të tretshme të domates; drita e kuqe dhe drita e kuqe blu e kombinuar mund të nxisë përmbajtjen e sheqerit dhe acidit të frutave të domates, dhe raporti i sheqerit ndaj acidit ishte më i larti nën dritën e kuqe blu të kombinuar; drita e kuqe blu e kombinuar mund të përmirësojë përmbajtjen e VC të frutave të kastravecit.

Fenolet, flavonoidet, antocianinat dhe substancat e tjera në fruta dhe perime jo vetëm që kanë një ndikim të rëndësishëm në ngjyrën, shijen dhe vlerën e tyre, por kanë edhe aktivitet natyror antioksidues dhe mund të pengojnë ose largojnë në mënyrë efektive radikalet e lira në trupin e njeriut.

Përdorimi i dritës blu LED për të plotësuar dritën mund të rrisë ndjeshëm përmbajtjen e antocianinës në lëkurën e patëllxhanit me 73.6%, ndërsa përdorimi i dritës së kuqe LED dhe një kombinim i dritës së kuqe dhe blu mund të rrisë përmbajtjen e flavonoideve dhe fenoleve totale. Drita blu mund të nxisë akumulimin e likopenit, flavonoideve dhe antocianinës në frutat e domates. Kombinimi i dritës së kuqe dhe blu nxit prodhimin e antocianinës në një farë mase, por pengon sintezën e flavonoideve. Krahasuar me trajtimin me dritë të bardhë, trajtimi me dritë të kuqe mund të rrisë ndjeshëm përmbajtjen e antocianinës në filizat e maruleve, por trajtimi me dritë blu ka përmbajtjen më të ulët të antocianinës. Përmbajtja totale e fenolit në marulen me gjethe jeshile, gjethe vjollcë dhe gjethe të kuqe ishte më e lartë nën dritën e bardhë, dritën e kombinuar të kuqe-blu dhe trajtimin me dritë blu, por ishte më e ulëta nën trajtimin me dritë të kuqe. Plotësimi i dritës ultravjollcë LED ose dritës portokalli mund të rrisë përmbajtjen e komponimeve fenolike në gjethet e maruleve, ndërsa plotësimi i dritës jeshile mund të rrisë përmbajtjen e antocianinës. Prandaj, përdorimi i dritës LED për rritjen e bimëve është një mënyrë efektive për të rregulluar cilësinë ushqyese të frutave dhe perimeve në kultivimin hortikulturor të objekteve.

Efekti i dritës plotësuese LED në anti-plakjen e bimëve

Degradimi i klorofilit, humbja e shpejtë e proteinave dhe hidroliza e ARN-së gjatë plakjes së bimëve manifestohen kryesisht si plakje e gjetheve. Kloroplastet janë shumë të ndjeshme ndaj ndryshimeve në mjedisin e dritës së jashtme, veçanërisht të prekura nga cilësia e dritës. Drita e kuqe, drita blu dhe drita e kombinuar kuq-blu janë të favorshme për morfogjenezën e kloroplasteve, drita blu është e favorshme për akumulimin e kokrrave të niseshtesë në kloroplaste, dhe drita e kuqe dhe drita e kuqe shumë e largët kanë një efekt negativ në zhvillimin e kloroplasteve. Kombinimi i dritës blu dhe dritës së kuqe dhe blu mund të nxisë sintezën e klorofilit në gjethet e fidanëve të kastravecit, dhe kombinimi i dritës së kuqe dhe blu gjithashtu mund të vonojë dobësimin e përmbajtjes së klorofilit të gjetheve në fazën e mëvonshme. Ky efekt është më i dukshëm me uljen e raportit të dritës së kuqe dhe rritjen e raportit të dritës blu. Përmbajtja e klorofilit të gjetheve të fidanëve të kastravecit nën trajtimin e dritës së kombinuar LED të kuqe dhe blu ishte dukshëm më e lartë se ajo nën kontrollin e dritës fluoreshente dhe trajtimet monokromatike të dritës së kuqe dhe blu. Drita blu LED mund të rrisë ndjeshëm vlerën a/b të klorofilit të fidanëve Wutacai dhe të hudhrës së gjelbër.

Gjatë plakjes, ka citokinina (CTK), auksinë (IAA), ndryshime në përmbajtjen e acidit abscisik (ABA) dhe një sërë ndryshimesh në aktivitetin enzimatik. Përmbajtja e hormoneve bimore ndikohet lehtësisht nga mjedisi i dritës. Cilësi të ndryshme të dritës kanë efekte të ndryshme rregullatore në hormonet bimore, dhe hapat fillestarë të rrugës së transduksionit të sinjalit të dritës përfshijnë citokinina.

CTK nxit zgjerimin e qelizave të gjetheve, rrit fotosintezën e gjetheve, ndërkohë që pengon aktivitetet e ribonukleazës, deoksiribonukleazës dhe proteazës, dhe vonon degradimin e acideve nukleike, proteinave dhe klorofilës, kështu që mund të vonojë ndjeshëm plakjen e gjetheve. Ekziston një ndërveprim midis dritës dhe rregullimit të zhvillimit të ndërmjetësuar nga CTK, dhe drita mund të stimulojë rritjen e niveleve të citokininës endogjene. Kur indet bimore janë në një gjendje plakjeje, përmbajtja e tyre e citokininës endogjene zvogëlohet.

IAA është përqendruar kryesisht në pjesët e rritjes së fuqishme dhe ka shumë pak përmbajtje në indet ose organet që plaken. Drita vjollcë mund të rrisë aktivitetin e oksidazës së acidit acetik të indolit dhe nivelet e ulëta të IAA mund të pengojnë zgjatjen dhe rritjen e bimëve.

ABA formohet kryesisht në indet e gjetheve të plakura, frutat e pjekura, farat, kërcejtë, rrënjët dhe pjesë të tjera. Përmbajtja e ABA-së në kastravec dhe lakër nën kombinimin e dritës së kuqe dhe blu është më e ulët se ajo e dritës së bardhë dhe dritës blu.

Peroksidaza (POD), superoksid dismutaza (SOD), askorbat peroksidaza (APX), katalaza (CAT) janë enzima mbrojtëse më të rëndësishme dhe të lidhura me dritën në bimë. Nëse bimët plaken, aktivitetet e këtyre enzimave do të ulen me shpejtësi.

Cilësitë e ndryshme të dritës kanë efekte të rëndësishme në aktivitetet enzimatike antioksiduese të bimëve. Pas 9 ditësh trajtimi me dritë të kuqe, aktiviteti APX i fidanëve të rapsit u rrit ndjeshëm, dhe aktiviteti POD u ul. Aktiviteti POD i domates pas 15 ditësh me dritë të kuqe dhe dritë blu ishte më i lartë se ai i dritës së bardhë me përkatësisht 20.9% dhe 11.7%. Pas 20 ditësh trajtimi me dritë jeshile, aktiviteti POD i domates ishte më i ulëti, vetëm 55.4% e dritës së bardhë. Shtimi i dritës blu për 4 orë mund të rrisë ndjeshëm përmbajtjen e proteinave të tretshme, aktivitetet enzimatike POD, SOD, APX dhe CAT në gjethet e kastravecit në fazën e fidanit. Përveç kësaj, aktivitetet e SOD dhe APX ulen gradualisht me zgjatjen e dritës. Aktiviteti i SOD dhe APX nën dritën blu dhe dritën e kuqe zvogëlohet ngadalë, por është gjithmonë më i lartë se ai i dritës së bardhë. Rrezatimi me dritë të kuqe uli ndjeshëm aktivitetet e peroksidazës dhe peroksidazës IAA të gjetheve të domates dhe peroksidazës IAA të gjetheve të patëllxhanit, por shkaktoi një rritje të ndjeshme të aktivitetit të peroksidazës së gjetheve të patëllxhanit. Prandaj, miratimi i një strategjie të arsyeshme të dritës plotësuese LED mund të vonojë në mënyrë efektive plakjen e kulturave hortikulturore të objektit dhe të përmirësojë rendimentin dhe cilësinë.

Ndërtimi dhe zbatimi i formulës së dritës LED

Rritja dhe zhvillimi i bimëve ndikohen ndjeshëm nga cilësia e dritës dhe raportet e ndryshme të përbërjes së saj. Formula e dritës përfshin kryesisht disa elementë të tillë si raporti i cilësisë së dritës, intensiteti i dritës dhe koha e ndriçimit. Meqenëse bimë të ndryshme kanë kërkesa të ndryshme për dritë dhe faza të ndryshme të rritjes dhe zhvillimit, për kulturat e kultivuara kërkohet kombinimi më i mirë i cilësisë së dritës, intensitetit të dritës dhe kohës së plotësimit të dritës.

 ◆Raporti i spektrit të dritës

Krahasuar me dritën e bardhë dhe dritën e vetme të kuqe dhe blu, kombinimi i dritës LED të kuqe dhe blu ka një avantazh të plotë në rritjen dhe zhvillimin e fidanëve të kastravecit dhe lakrës.

Kur raporti i dritës së kuqe dhe blu është 8:2, trashësia e kërcellit të bimës, lartësia e bimës, pesha e thatë e bimës, pesha e freskët, indeksi i fidanëve të fortë etj., rriten ndjeshëm, dhe është gjithashtu e dobishme për formimin e matricës së kloroplastit dhe lamelës bazale dhe prodhimin e materieve asimiluese.

Përdorimi i një kombinimi të cilësisë së kuqe, jeshile dhe blu për filizat e fasules së kuqe është i dobishëm për akumulimin e lëndës së thatë, dhe drita jeshile mund të nxisë akumulimin e lëndës së thatë të filizave të fasules së kuqe. Rritja është më e dukshme kur raporti i dritës së kuqe, jeshile dhe blu është 6:2:1. Efekti i zgjatjes së hipokotilit të perimeve të fidanëve të fasules së kuqe ishte më i miri në raportin e dritës së kuqe dhe blu prej 8:1, dhe zgjatja e hipokotilit të filizit të fasules së kuqe ishte dukshëm e penguar në raportin e dritës së kuqe dhe blu prej 6:3, por përmbajtja e proteinave të tretshme ishte më e larta.

Kur raporti i dritës së kuqe dhe blu është 8:1 për fidanët e lufës, indeksi i fortë i fidanëve dhe përmbajtja e sheqerit të tretshëm të fidanëve të lufës janë më të lartat. Kur përdoret një cilësi drite me një raport të dritës së kuqe dhe blu prej 6:3, përmbajtja e klorofilit a, raporti i klorofilit a/b dhe përmbajtja e proteinave të tretshme të fidanëve të lufës ishin më të lartat.

Kur përdoret një raport 3:1 i dritës së kuqe dhe blu me selino, ai mund të nxisë në mënyrë efektive rritjen e lartësisë së bimës së selinosë, gjatësisë së bishtit të gjetheve, numrit të gjetheve, cilësisë së lëndës së thatë, përmbajtjes së VC-së, përmbajtjes së proteinave të tretshme dhe përmbajtjes së sheqerit të tretshëm. Në kultivimin e domates, rritja e proporcionit të dritës blu LED nxit formimin e likopenit, aminoacideve të lira dhe flavonoideve, dhe rritja e proporcionit të dritës së kuqe nxit formimin e acideve të titratueshme. Kur raporti i dritës së kuqe dhe blu me gjethet e marule është 8:1, është i dobishëm për akumulimin e karotenoideve, dhe zvogëlon në mënyrë efektive përmbajtjen e nitratit dhe rrit përmbajtjen e VC-së.

 ◆Intensiteti i dritës

Bimët që rriten nën dritë të dobët janë më të ndjeshme ndaj fotoinhibimit sesa nën dritë të fortë. Shkalla neto fotosintetike e fidanëve të domates rritet me rritjen e intensitetit të dritës [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m²·s)], duke treguar një tendencë fillimisht rritjeje dhe më pas uljeje, dhe në 300μmol/(m²·s) për të arritur maksimumin. Lartësia e bimës, sipërfaqja e gjetheve, përmbajtja e ujit dhe përmbajtja e VC e sallatës u rritën ndjeshëm nën trajtimin me intensitet drite 150μmol/(m²·s). Nën trajtimin me intensitet drite 200μmol/(m²·s), pesha e freskët, pesha totale dhe përmbajtja e aminoacideve të lira u rritën ndjeshëm, dhe nën trajtimin me intensitet drite 300μmol/(m²·s), sipërfaqja e gjetheve, përmbajtja e ujit, klorofili a, klorofili a+b dhe karotenoidet e sallatës u ulën të gjitha. Krahasuar me errësirën, me rritjen e intensitetit të dritës së rritjes së LED-ve [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], përmbajtja e klorofilit a, klorofilit b dhe klorofilit a+b të filizave të fasules së zezë është rritur ndjeshëm. Përmbajtja e VC është më e larta në 3μmol/(m²·s), dhe përmbajtja e proteinave të tretshme, sheqerit të tretshëm dhe saharozës është më e larta në 9μmol/(m²·s). Nën të njëjtat kushte temperature, me rritjen e intensitetit të dritës [(2~2.5)lx×103 lx, (4~4.5)lx×103 lx, (6~6.5)lx×103 lx], koha e mbjelljes së fidanëve të specit shkurtohet, përmbajtja e sheqerit të tretshëm rritet, por përmbajtja e klorofilit a dhe karotenoideve zvogëlohet gradualisht.

 ◆Koha e dritës

Zgjatja e duhur e kohës së dritës mund të lehtësojë stresin e ulët të dritës të shkaktuar nga intensiteti i pamjaftueshëm i dritës në një farë mase, të ndihmojë në akumulimin e produkteve fotosintetike të kulturave hortikulturore dhe të arrijë efektin e rritjes së rendimentit dhe përmirësimit të cilësisë. Përmbajtja e VC-së në filiza tregoi një tendencë gradualisht në rritje me zgjatjen e kohës së dritës (0, 4, 8, 12, 16, 20 orë/ditë), ndërsa përmbajtja e aminoacideve të lira, aktivitetet SOD dhe CAT treguan të gjitha një tendencë në rënie. Me zgjatjen e kohës së dritës (12, 15, 18 orë), pesha e freskët e bimëve të lakrës kineze u rrit ndjeshëm. Përmbajtja e VC-së në gjethet dhe kërcejtë e lakrës kineze ishte më e larta në orën 15 dhe 12, përkatësisht. Përmbajtja e proteinave të tretshme të gjetheve të lakrës kineze u ul gradualisht, por kërcejtë ishin më të lartë pas 15 orësh. Përmbajtja e sheqerit të tretshëm të gjetheve të lakrës kineze u rrit gradualisht, ndërsa kërcejtë ishin më të lartë në orën 12. Kur raporti i dritës së kuqe dhe blu është 1:2, krahasuar me 12 orë kohë drite, trajtimi me dritë prej 20 orësh zvogëlon përmbajtjen relative të fenoleve totale dhe flavonoideve në sallatën me gjethe jeshile, por kur raporti i dritës së kuqe dhe blu është 2:1, trajtimi me dritë prej 20 orësh rriti ndjeshëm përmbajtjen relative të fenoleve totale dhe flavonoideve në sallatën me gjethe jeshile.

Nga sa më sipër, mund të shihet se formulat e ndryshme të dritës kanë efekte të ndryshme në fotosintezën, fotomorfogjenezën dhe metabolizmin e karbonit dhe azotit të llojeve të ndryshme të kulturave. Mënyra se si të merret formula më e mirë e dritës, konfigurimi i burimit të dritës dhe formulimi i strategjive inteligjente të kontrollit kërkon speciet bimore si pikënisje, dhe, duhet të bëhen rregullime të përshtatshme sipas nevojave të mallrave të kulturave hortikulturore, objektivave të prodhimit, faktorëve të prodhimit, etj., për të arritur qëllimin e kontrollit inteligjent të mjedisit të dritës dhe kulturave hortikulturore me cilësi të lartë dhe rendiment të lartë në kushte të kursimit të energjisë.

Problemet dhe perspektivat ekzistuese

Avantazhi i rëndësishëm i dritës LED për rritjen e bimëve është se ajo mund të bëjë rregullime inteligjente të kombinimit sipas spektrit të kërkesës së karakteristikave fotosintetike, morfologjisë, cilësisë dhe rendimentit të bimëve të ndryshme. Llojet e ndryshme të kulturave dhe periudhat e ndryshme të rritjes së të njëjtës kulturë kanë kërkesa të ndryshme për cilësinë e dritës, intensitetin e dritës dhe fotoperiodën. Kjo kërkon zhvillim dhe përmirësim të mëtejshëm të kërkimit të formulës së dritës për të formuar një bazë të dhënash të madhe të formulës së dritës. I kombinuar me kërkimin dhe zhvillimin e llambave profesionale, mund të realizohet vlera maksimale e dritave shtesë LED në aplikimet bujqësore, në mënyrë që të kursehet më mirë energjia, të përmirësohet efikasiteti i prodhimit dhe të përfitohen përfitime ekonomike. Zbatimi i dritës LED për rritjen e bimëve në hortikulturë ka treguar vitalitet të fuqishëm, por çmimi i pajisjeve ose pajisjeve të ndriçimit LED është relativisht i lartë dhe investimi i vetëm është i madh. Kërkesat për dritë shtesë të kulturave të ndryshme në kushte të ndryshme mjedisore nuk janë të qarta, spektri i dritës shtesë. Intensiteti dhe koha e paarsyeshme e dritës së rritjes do të shkaktojnë në mënyrë të pashmangshme probleme të ndryshme në zbatimin e industrisë së ndriçimit për rritjen e bimëve.

Megjithatë, me përparimin dhe përmirësimin e teknologjisë dhe uljen e kostos së prodhimit të ndriçimit LED për rritjen e bimëve, ndriçimi plotësues LED do të përdoret më gjerësisht në hortikulturën e objekteve. Në të njëjtën kohë, zhvillimi dhe përparimi i sistemit të teknologjisë së ndriçimit plotësues LED dhe kombinimi i energjisë së re do të mundësojnë zhvillimin e shpejtë të bujqësisë së objekteve, bujqësisë familjare, bujqësisë urbane dhe bujqësisë hapësinore për të përmbushur kërkesën e njerëzve për kultura hortikulturore në mjedise të veçanta.