Аўтар: Ямін Лі і Хоўчэн Лю і інш. з Каледжа садаводства Паўднёва-Кітайскага сельскагаспадарчага ўніверсітэта

Крыніца артыкула: Парніковыя садаводчыя культуры

Тыпы садоўніцкіх аб'ектаў у асноўным ўключаюць пластыкавыя цяпліцы, сонечныя цяпліцы, шматпралётныя цяпліцы і раслінныя фабрыкі. Паколькі будынкі аб'ектаў у пэўнай ступені блакуюць крыніцы натуральнага святла, унутранага асвятлення недастаткова, што, у сваю чаргу, зніжае ўраджайнасць і якасць сельскагаспадарчых культур. Такім чынам, дадатковае асвятленне адыгрывае неад'емную ролю ў атрыманні высокай якасці і высокаўраджайнасці сельскагаспадарчых культур, але яно таксама стала асноўным фактарам павелічэння спажывання энергіі і эксплуатацыйных выдаткаў на аб'екце.

Доўгі час штучныя крыніцы святла, якія выкарыстоўваліся ў галіне садаводства, у асноўным уключалі натрыевыя лямпы высокага ціску, люмінесцэнтныя лямпы, металагалагенавыя лямпы, лямпы напальвання і г.д. Асноўнымі недахопамі былі высокая цеплавыпрацоўка, высокае спажыванне энергіі і высокія эксплуатацыйныя выдаткі. Распрацоўка святлодыёдаў (LED) новага пакалення дазволіла выкарыстоўваць нізкаэнергетычныя штучныя крыніцы святла ў галіне садаводства. Святлодыёды маюць такія перавагі, як высокая эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння, пастаянная магутнасць, малы аб'ём, працяглы тэрмін службы, нізкае спажыванне энергіі, фіксаваная даўжыня хвалі, нізкае цеплавое выпраменьванне і абарона навакольнага асяроддзя. У параўнанні з натрыевымі лямпамі высокага ціску і люмінесцэнтнымі лямпамі, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў цяперашні час, святлодыёды могуць не толькі рэгуляваць колькасць і якасць святла (прапорцыю розных палос святла) у залежнасці ад патрэб росту раслін, але і апраменьваць расліны на блізкай адлегласці дзякуючы свайму халоднаму святлу. Такім чынам, можна палепшыць колькасць слаёў вырошчвання і каэфіцыент выкарыстання прасторы, а таксама рэалізаваць функцыі энергазберажэння, аховы навакольнага асяроддзя і эфектыўнага выкарыстання прасторы, якія нельга замяніць традыцыйнымі крыніцамі святла.

Зыходзячы з гэтых пераваг, святлодыёды паспяхова выкарыстоўваюцца ў асвятленні садаводчых устаноў, фундаментальных даследаваннях кантраляванага асяроддзя, тканевых культурах раслін, вырошчванні расады раслін і ў аэракасмічнай экасістэме. У апошнія гады прадукцыйнасць святлодыёдных прылад для вырошчвання раслін паляпшаецца, цана зніжаецца, і паступова распрацоўваюцца ўсе віды прадуктаў з пэўнымі даўжынямі хваль, таму іх прымяненне ў сельскай гаспадарцы і біялогіі будзе пашырацца.

У гэтым артыкуле коратка апісаны стан даследаванняў святлодыёдных тэхналогій у галіне садаводства, разглядаецца прымяненне дадатковага святлодыёднага асвятлення ў аснове біялогіі святла, уплыў святлодыёдных лямпаў на фарміраванне святла раслін, якасць пажыўных рэчываў і ўплыў запаволення старэння, распрацоўка і прымяненне светлавой формулы, а таксама аналіз бягучых праблем і перспектыў тэхналогіі дадатковага святлодыёднага асвятлення.

Уплыў дадатковага святлодыёднага асвятлення на рост садовых культур

Рэгуляторны ўплыў святла на рост і развіццё раслін уключае прарастанне насення, падаўжэнне сцябла, развіццё лісця і каранёў, фотатрапізм, сінтэз і раскладанне хларафіла, а таксама індукцыю кветання. Элементы асвятлення ў аб'екце ўключаюць інтэнсіўнасць святла, светлавы цыкл і спектральнае размеркаванне. Гэтыя элементы можна рэгуляваць з дапамогай дадатковага штучнага святла без абмежаванняў умоў надвор'я.

У цяперашні час у раслін існуе як мінімум тры тыпы фотарэцэптараў: фітахром (паглынае чырвонае і далёкае чырвонае святло), крыптахром (паглынае сіняе святло і блізкае ультрафіялетавае святло), а таксама УФ-А і УФ-В. Выкарыстанне крыніцы святла з пэўнай даўжынёй хвалі для апраменьвання сельскагаспадарчых культур можа палепшыць фотасінтэтычную эфектыўнасць раслін, паскорыць светлавы марфагенез і спрыяць росту і развіццю раслін. У фотасінтэзе раслін выкарыстоўваліся чырвона-аранжавае святло (610 ~ 720 нм) і сіня-фіялетавае святло (400 ~ 510 нм). З дапамогай святлодыёднай тэхналогіі монахраматычнае святло (напрыклад, чырвонае святло з пікам 660 нм, сіняе святло з пікам 450 нм і г.д.) можа выпраменьвацца ў адпаведнасці з найбольш моцнай паласой паглынання хларафіла, а шырыня спектральнага дамена складае ўсяго ± 20 нм.

У цяперашні час лічыцца, што чырвона-аранжавае святло значна паскарае развіццё раслін, спрыяе назапашванню сухога рэчыва, утварэнню цыбулін, клубняў, лісцяных цыбулін і іншых органаў раслін, прымушае расліны раней квітнець і пладаносіць, а таксама адыгрывае вядучую ролю ў паляпшэнні колеру раслін; сіняе і фіялетавае святло могуць кантраляваць фотатрапізм лісця раслін, спрыяць адкрыццю вусцейкаў і руху хларапластаў, перашкаджаць падаўжэнню сцябла, прадухіляць падаўжэнне раслін, затрымліваць красаванне раслін і спрыяць росту вегетатыўных органаў; спалучэнне чырвоных і сініх святлодыёдаў можа кампенсаваць недастатковае святло аднаго з двух колераў і фарміраваць спектральны пік паглынання, які ў асноўным адпавядае фотасінтэзу і марфалогіі раслін. Каэфіцыент выкарыстання светлавой энергіі можа дасягаць 80% да 90%, што дае значны эфект эканоміі энергіі.

Усталяванне дадатковага святлодыёднага асвятлення ў садаводчых установах дазваляе дасягнуць значнага павелічэння ўраджайнасці. Даследаванні паказалі, што колькасць пладоў, агульны ўраджай і вага кожнага памідора черы пры дадатковым асвятленні святлодыёднымі стужкамі і трубкамі магутнасцю 300 мкмоль/(м²·с) на працягу 12 гадзін (8:00-20:00) значна павялічваюцца. Дадатковае асвятленне святлодыёднай стужкі павялічылася на 42,67%, 66,89% і 16,97% адпаведна, а дадатковае асвятленне святлодыёднай трубкі — на 48,91%, 94,86% і 30,86% адпаведна. Дадатковае святло святлодыёднага свяцільні для вырошчвання на працягу ўсяго перыяду росту [суадносіны чырвонага і сіняга святла складае 3:2, а інтэнсіўнасць святла — 300 мкмоль/(м²·с)] можа значна павялічыць якасць аднаго пладоў і ўраджайнасць на адзінку плошчы чыевы і баклажанаў. Вырошчванне чыкуцюаня павялічылася на 5,3% і 15,6%, а баклажанаў — на 7,6% і 7,8%. Дзякуючы якасці святлодыёднага асвятлення, яго інтэнсіўнасці і працягласці ўсяго перыяду росту, можна скараціць цыкл росту раслін, палепшыць камерцыйную ўраджайнасць, пажыўную якасць і марфалагічную каштоўнасць сельскагаспадарчай прадукцыі, а таксама дасягнуць высокаэфектыўнай, энергазберагальнай і інтэлектуальнай вытворчасці садовых культур.

Прымяненне дадатковага святлодыёднага асвятлення ў вырошчванні расады гародніны

Рэгуляванне марфалогіі, росту і развіцця раслін з дапамогай святлодыёдных крыніц святла з'яўляецца важнай тэхналогіяй у галіне цяплічнага вырошчвання. Вышэйшыя расліны могуць успрымаць і атрымліваць светлавыя сігналы праз сістэмы фотарэцэптараў, такія як фітахром, крыптахром і фотарэцэптар, і праводзіць марфалагічныя змены праз унутрыклеткавыя пасланнікі для рэгулявання раслінных тканін і органаў. Фотамарфагенез азначае, што расліны абапіраюцца на святло для кантролю дыферэнцыяцыі клетак, структурных і функцыянальных змен, а таксама фарміравання тканін і органаў, у тым ліку ўплыву на прарастанне некаторых відаў насення, стымулявання апікальнага дамінавання, інгібіравання росту бакавых пупышак, падаўжэння сцябла і трапізму.

Вырошчванне расады агароднінных культур з'яўляецца важнай часткай сельскай гаспадаркі. Пастаяннае дажджлівае надвор'е прыводзіць да недастатковага асвятлення ў памяшканні, і расада схільная да падаўжэння, што негатыўна ўплывае на рост агародніны, дыферэнцыяцыю кветкавых пупышак і развіццё пладоў, і ў канчатковым выніку ўплывае на іх ураджайнасць і якасць. У вытворчасці для рэгулявання росту расады выкарыстоўваюцца некаторыя рэгулятары росту раслін, такія як гіберелін, аўксін, паклабутразол і хлармекват. Аднак неабгрунтаванае выкарыстанне рэгулятараў росту раслін можа лёгка забрудзіць навакольнае асяроддзе агародніны і памяшканняў, што негатыўна ўплывае на здароўе чалавека.

Дадатковае святло са святлодыёдамі мае шмат унікальных пераваг і з'яўляецца магчымым спосабам выкарыстання святлодыёднага святла для вырошчвання расады. У эксперыменце са святлодыёдным святлом [25±5 мкмоль/(м²·с)], праведзеным ва ўмовах нізкай асветленасці [0~35 мкмоль/(м²·с)], было выяўлена, што зялёнае святло спрыяе падаўжэнню і росту расады агуркоў. Чырвонае і сіняе святло стрымліваюць рост расады. У параўнанні з натуральным слабым святлом, індэкс моцных расады расады з даданнем чырвонага і сіняга святла павялічыўся на 151,26% і 237,98% адпаведна. У параўнанні з якасцю монахраматычнага святла, індэкс моцных расады, якія ўтрымліваюць чырвоны і сіні кампаненты, пры апрацоўцы дадатковым святлом са складаным святлом павялічыўся на 304,46%.

Даданне чырвонага святла да расады агуркоў можа павялічыць колькасць сапраўдных лісця, плошчу лісця, вышыню раслін, дыяметр сцябла, якасць сухога і свежага рэчыва, высокі індэкс расады, жыццяздольнасць каранёў, актыўнасць SOD і ўтрыманне растваральнага бялку ў расадзе агуркоў. Дадатак УФ-B выпраменьвання можа павялічыць утрыманне хларафіла а, хларафіла b і каратыноідаў у лісці расады агуркоў. У параўнанні з натуральным святлом, даданне чырвонага і сіняга святлодыёднага святла можа значна павялічыць плошчу лісця, якасць сухога рэчыва і высокі індэкс расады расады памідораў. Дадатак чырвонага і зялёнага святла святлодыёднага святла значна павялічвае вышыню і таўшчыню сцябла расады памідораў. Дадатковая апрацоўка зялёным святлом святлодыёднага святла можа значна павялічыць біямасу расады агуркоў і памідораў, прычым свежая і сухая маса расады павялічваюцца з павелічэннем інтэнсіўнасці зялёнага святла, у той час як тоўстае сцябло і высокі індэкс расады расады памідораў ідуць за павелічэннем зялёнага святла. Павелічэнне інтэнсіўнасці павялічваецца. Камбінацыя чырвонага і сіняга святла святлодыёднага святла можа павялічыць таўшчыню сцябла, плошчу лісця, сухую масу ўсёй расліны, суадносіны каранёў да парасткаў і высокі індэкс расады баклажанаў. У параўнанні з белым святлом, чырвонае святло ад святлодыёдаў можа павялічыць біямасу расады капусты і спрыяць падаўжэнню і пашырэнню лісця расады капусты. Сіняе святло ад святлодыёдаў спрыяе густому росту, назапашванню сухога рэчыва і моцнаму індэксу расады капусты, а таксама робіць расаду капусты карлікавай. Прыведзеныя вышэй вынікі паказваюць, што перавагі расады агароднінных культур, вырашчанай з выкарыстаннем тэхналогіі рэгулявання святла, вельмі відавочныя.

Уплыў дадатковага святлодыёднага асвятлення на пажыўную якасць садавіны і гародніны

Бялок, цукар, арганічныя кіслоты і вітаміны, якія змяшчаюцца ў садавіне і гародніне, з'яўляюцца пажыўнымі рэчывамі, карыснымі для здароўя чалавека. Якасць святла можа ўплываць на ўтрыманне ВІЧ у раслінах, рэгулюючы актыўнасць ферментаў сінтэзу і раскладання ВІЧ, а таксама можа рэгуляваць метабалізм бялку і назапашванне вугляводаў у садовых раслінах. Чырвонае святло спрыяе назапашванню вугляводаў, апрацоўка сінім святлом карысная для ўтварэння бялку, а спалучэнне чырвонага і сіняга святла можа значна палепшыць пажыўную якасць раслін у параўнанні з монахраматычным святлом.

Даданне чырвонага або сіняга святлодыёднага святла можа знізіць утрыманне нітратаў у салаце, даданне сіняга або зялёнага святлодыёднага святла можа спрыяць назапашванню растваральнага цукру ў салаце, а даданне інфрачырвонага святлодыёднага святла спрыяе назапашванню вадкаснага кіслотнага рэчыва (VC) у салаце. Вынікі паказалі, што даданне сіняга святла можа палепшыць утрыманне VC і растваральнага бялку ў памідорах; чырвонае святло і камбінаванае чырвона-сіняе святло могуць павысіць утрыманне цукру і кіслот у пладах памідораў, прычым суадносіны цукру і кіслаты было найвышэйшым пры камбінаваным чырвона-сінім святле; камбінаванае чырвона-сіняе святло можа палепшыць утрыманне VC у пладах агуркоў.

Фенолы, флаваноіды, антоціаны і іншыя рэчывы ў садавіне і гародніне не толькі аказваюць важны ўплыў на колер, смак і таварную каштоўнасць садавіны і гародніны, але і валодаюць натуральнай антіаксідантнай актыўнасцю і могуць эфектыўна інгібіраваць або выдаляць свабодныя радыкалы ў арганізме чалавека.

Выкарыстанне сіняга святла святлодыёда ў якасці дадатковага святла можа значна павялічыць утрыманне антоціанаў у скурцы баклажана на 73,6%, у той час як выкарыстанне чырвонага святла святлодыёда і камбінацыі чырвонага і сіняга святла можа павялічыць утрыманне флаваноідаў і агульнай колькасці фенолаў. Сіняе святло можа спрыяць назапашванню лікапіну, флаваноідаў і антоціанаў у пладах памідораў. Камбінацыя чырвонага і сіняга святла ў пэўнай ступені спрыяе выпрацоўцы антоціанаў, але інгібіруе сінтэз флаваноідаў. У параўнанні з апрацоўкай белым святлом, апрацоўка чырвоным святлом можа значна павялічыць утрыманне антоціанаў у парастках салаты, але апрацоўка сінім святлом мае найменшае ўтрыманне антоціанаў. Агульнае ўтрыманне фенолаў у зялёным, фіялетавым і чырвоным лісці салаты было вышэйшым пры апрацоўцы белым святлом, камбінаваным чырвона-сінім святлом і сінім святлом, але найменшым пры апрацоўцы чырвоным святлом. Дадатак ультрафіялетавага святла святлодыёда або аранжавага святла можа павялічыць утрыманне фенольных злучэнняў у лісці салаты, у той час як дадатак зялёнага святла можа павялічыць утрыманне антоціанаў. Такім чынам, выкарыстанне святлодыёдных лямпаў для вырошчвання раслін з'яўляецца эфектыўным спосабам рэгулявання пажыўнай якасці садавіны і гародніны ў садаводчых гаспадарках.

Уплыў дадатковага святлодыёднага святла на антыстарэнне раслін

Дэградацыя хларафіла, хуткая страта бялку і гідроліз РНК падчас старэння раслін у асноўным праяўляюцца ў выглядзе старэння лісця. Хларапласты вельмі адчувальныя да змен знешняга светлавога асяроддзя, асабліва да яго якасці. Чырвонае святло, сіняе святло і камбінаванае чырвона-сіняе святло спрыяюць марфагенезу хларапластаў, сіняе святло спрыяе назапашванню крухмальных зерняў у хларапластах, а чырвонае святло і далёкі чырвонае святло негатыўна ўплываюць на развіццё хларапластаў. Спалучэнне сіняга святла і чырвонага і сіняга святла можа спрыяць сінтэзу хларафіла ў лісці расады агурка, а спалучэнне чырвонага і сіняга святла таксама можа затрымаць зніжэнне ўтрымання хларафіла ў лісці на позніх стадыях. Гэты эфект больш відавочны пры зніжэнні суадносін чырвонага святла і павелічэнні суадносін сіняга святла. Змест хларафіла ў лісці расады агурка пры апрацоўцы камбінаваным чырвоным і сінім святлом святлодыёдным асвятленнем быў значна вышэйшым, чым пры апрацоўцы флуарэсцэнтным святлом і монахраматычным чырвоным і сінім святлом. Сіняе святло святлодыёдным асвятленне можа значна павялічыць значэнне хларафіла a/b расады вутакай і зялёнага часныку.

Падчас старэння адбываюцца змены ўтрымання цытакінінаў (CTK), аўксіну (IAA), абсцызавай кіслаты (ABA) і розных змяненняў у актыўнасці ферментаў. Змест раслінных гармонаў лёгка залежыць ад асвятлення. Розныя якасці святла аказваюць розны рэгуляторны ўплыў на раслінныя гармоны, і пачатковыя этапы шляху перадачы светлавога сігналу ўключаюць цытакініны.

ЦТК спрыяе пашырэнню клетак ліста, узмацняе фотасінтэз лісця, адначасова інгібіруючы актыўнасць рыбануклеазы, дэзоксірыбануклеазы і пратэазы, а таксама запавольвае дэградацыю нуклеінавых кіслот, бялкоў і хларафіла, таму можа значна затрымаць старэнне лісця. Існуе ўзаемадзеянне паміж святлом і рэгуляцыяй развіцця, апасродкаванай ЦТК, і святло можа стымуляваць павышэнне ўзроўню эндагенных цытакінінаў. Калі раслінныя тканіны знаходзяцца ў стане старэння, іх утрыманне эндагенных цытакінінаў зніжаецца.

IAA ў асноўным сканцэнтравана ў частках раслін, дзе назіраецца актыўны рост, і вельмі мала яе ўтрымліваецца ў старэючых тканінах або органах. Фіялетавае святло можа павялічваць актыўнасць індолвоцатнай кіслаты аксідазы, а нізкі ўзровень IAA можа перашкаджаць падаўжэнню і росту раслін.

АБК утвараецца ў асноўным у старэючых тканінах лісця, спелых пладах, насенні, сцеблах, каранях і іншых частках. Змест АБК у агурках і капусце пад уздзеяннем камбінацыі чырвонага і сіняга святла ніжэйшы, чым у белым і сінім святле.

Пераксідаза (POD), супераксіддысмутаза (SOD), аскарбатпераксідаза (APX) і каталаза (CAT) з'яўляюцца больш важнымі і звязанымі са святлом ахоўнымі ферментамі ў раслін. З узростам раслін актыўнасць гэтых ферментаў хутка зніжаецца.

Розныя якасці святла аказваюць значны ўплыў на актыўнасць антыаксідантных ферментаў раслін. Пасля 9 дзён апрацоўкі чырвоным святлом актыўнасць APX расады рапсу значна павялічылася, а актыўнасць POD знізілася. Актыўнасць POD памідораў пасля 15 дзён чырвонага і сіняга святла была вышэйшай, чым у белага святла, на 20,9% і 11,7% адпаведна. Пасля 20 дзён апрацоўкі зялёным святлом актыўнасць POD памідораў была найніжэйшай і складала толькі 55,4% ад белага святла. Даданне сіняга святла на працягу 4 гадзін можа значна павялічыць утрыманне растваральнага бялку, актыўнасць ферментаў POD, SOD, APX і CAT у лісці агурка на стадыі расады. Акрамя таго, актыўнасць SOD і APX паступова зніжаецца з падаўжэннем святла. Актыўнасць SOD і APX пад уздзеяннем сіняга і чырвонага святла павольна зніжаецца, але заўсёды вышэйшая, чым у белага святла. Апраменьванне чырвоным святлом значна знізіла актыўнасць пераксідазы і IAA пераксідазы лісця памідораў і IAA пераксідазы лісця баклажана, але прывяло да значнага павелічэння актыўнасці пераксідазы лісця баклажана. Такім чынам, прыняцце разумнай стратэгіі дадатковага святлодыёднага асвятлення можа эфектыўна запаволіць старэнне садовых культур і палепшыць ураджайнасць і якасць.

Канструкцыя і прымяненне формулы святлодыёдных лямпаў

Рост і развіццё раслін істотна залежаць ад якасці святла і яго розных суадносін па складніку. Формула святла ў асноўным уключае некалькі элементаў, такіх як суадносіны якасці святла, інтэнсіўнасць святла і працягласць асвятлення. Паколькі розныя расліны маюць розныя патрабаванні да святла і розныя стадыі росту і развіцця, для вырошчваемых культур патрабуецца найлепшае спалучэнне якасці святла, інтэнсіўнасці святла і працягласці дадатковага святла.

 ◆Суадносіны светлавога спектру

У параўнанні з белым святлом і адзіночным чырвоным і сінім святлом, спалучэнне чырвонага і сіняга святлодыёдаў мае значную перавагу ў росце і развіцці расады агуркоў і капусты.

Калі суадносіны чырвонага і сіняга святла складае 8:2, таўшчыня сцябла расліны, вышыня расліны, сухая маса расліны, свежая маса, індэкс моцнай расады і г.д. значна павялічваюцца, а гэта таксама спрыяе ўтварэнню хларапластнай матрыцы і базальных пласцінак, а таксама спрыяе асіміляцыі.

Выкарыстанне камбінацыі чырвонага, зялёнага і сіняга колераў для парасткаў чырвонай фасолі спрыяе назапашванню сухога рэчыва, а зялёнае святло можа спрыяць назапашванню сухога рэчыва ў парастках чырвонай фасолі. Рост найбольш выяўлены пры суадносінах чырвонага, зялёнага і сіняга святла 6:2:1. Эфект падаўжэння гіпакатыля расады гародніны чырвонай фасолі быў найлепшым пры суадносінах чырвонага і сіняга святла 8:1, а падаўжэнне гіпакатыля парасткаў чырвонай фасолі відавочна стрымлівалася пры суадносінах чырвонага і сіняга святла 6:3, але ўтрыманне растваральнага бялку было найвышэйшым.

Пры суадносінах чырвонага і сіняга святла 8:1 для расады люфы назіраюцца найвышэйшыя паказчыкі індэкса моцнасці расады і ўтрымання растворанага цукру. Пры выкарыстанні якасці асвятлення з суадносінамі чырвонага і сіняга святла 6:3 утрыманне хларафіла а, суадносіны хларафіла а/b і ўтрыманне растворанага бялку ў расадзе люфы былі найвышэйшымі.

Пры выкарыстанні суадносін чырвонага і сіняга святла да лісця салаты ў суадносінах 3:1 можна эфектыўна павялічыць вышыню раслін салеры, даўжыню хвосціка, колькасць лісця, якасць сухога рэчыва, утрыманне цэлюлозна-кіслотнага рэчыва (CV), утрыманне растваральных бялкоў і ўтрыманне растваральных цукроў. Пры вырошчванні памідораў павелічэнне долі сіняга святлодыёднага святла спрыяе ўтварэнню лікапіну, свабодных амінакіслот і флаваноідаў, а павелічэнне долі чырвонага святла спрыяе ўтварэнню тытруемых кіслот. Калі суадносіны чырвонага і сіняга святла да лісця салаты складае 8:1, гэта спрыяе назапашванню каратыноідаў, эфектыўна зніжае ўтрыманне нітратаў і павялічвае ўтрыманне CV.

 ◆Інтэнсіўнасць святла

Расліны, якія растуць пры слабым асвятленні, больш успрымальныя да фотаінгібіравання, чым пры моцным. Чыстая хуткасць фотасінтэзу расады таматаў павялічваецца з павелічэннем інтэнсіўнасці святла [50, 150, 200, 300, 450, 550 мкмоль/(м²·с)], дэманструючы тэндэнцыю спачатку да павелічэння, а затым да зніжэння, і пры 300 мкмоль/(м²·с) дасягае максімуму. Вышыня раслін, плошча лісця, утрыманне вады і ўтрыманне алкагольных кіслат (VC) салаты значна павялічыліся пры апрацоўцы інтэнсіўнасцю святла 150 мкмоль/(м²·с). Пры апрацоўцы інтэнсіўнасцю святла 200 мкмоль/(м²·с) свежая маса, агульная вага і ўтрыманне свабодных амінакіслот значна павялічыліся, а пры апрацоўцы інтэнсіўнасцю святла 300 мкмоль/(м²·с) плошча лісця, утрыманне вады, хларафіл а, хларафіл а+b і каратыноіды салаты знізіліся. У параўнанні з цемрай, з павелічэннем інтэнсіўнасці святлодыёднага вырошчвання [3, 9, 15 мкмоль/(м²·с)] значна павялічвалася ўтрыманне хларафіла a, хларафіла b і хларафіла a+b у парастках чорнай фасолі. Найбольшае ўтрыманне ВК складае 3 мкмоль/(м²·с), а найбольшае ўтрыманне растваральнага бялку, растваральнага цукру і цукрозы — 9 мкмоль/(м²·с). Пры тых жа тэмпературных умовах, з павелічэннем інтэнсіўнасці святла [(2~2,5)лк×10³ лк, (4~4,5)лк×10³ лк, (6~6,5)лк×10³ лк], час прарастання расады перцу скарачаўся, утрыманне растваральнага цукру павялічвалася, але ўтрыманне хларафіла a і каратыноідаў паступова змяншалася.

 ◆Светлы час

Правільнае падаўжэнне светлавога часу можа да пэўнай ступені палегчыць стрэс ад нізкай асветленасці, выкліканы недастатковай інтэнсіўнасцю святла, спрыяць назапашванню фотасінтэтычных прадуктаў садовых культур і дасягнуць эфекту павелічэння ўраджайнасці і паляпшэння якасці. Змест ВЦ у парастках паступова павялічваўся з падаўжэннем светлавога часу (0, 4, 8, 12, 16, 20 гадзін у дзень), у той час як утрыманне свабодных амінакіслот, актыўнасць СОД і ЦАТ памяншаліся. З падаўжэннем светлавога часу (12, 15, 18 гадзін) свежая маса раслін кітайскай капусты значна павялічвалася. Змест ВЦ у лісці і сцеблах кітайскай капусты быў найвышэйшым праз 15 і 12 гадзін адпаведна. Змест растваральнага бялку ў лісці кітайскай капусты паступова зніжаўся, але ў сцеблах быў найвышэйшым пасля 15 гадзін. Змест растваральнага цукру ў лісці кітайскай капусты паступова павялічваўся, а ў сцеблах быў найвышэйшым праз 12 гадзін. Калі суадносіны чырвонага і сіняга святла складаюць 1:2, у параўнанні з 12-гадзінным асвятленнем, 20-гадзінная апрацоўка святлом зніжае адноснае ўтрыманне агульных фенолаў і флаваноідаў у зялёным лісці салаты, але калі суадносіны чырвонага і сіняга святла складае 2:1, 20-гадзінная апрацоўка святлом значна павялічвае адноснае ўтрыманне агульных фенолаў і флаваноідаў у зялёным лісці салаты.

З вышэйсказанага відаць, што розныя формулы асвятлення па-рознаму ўплываюць на фотасінтэз, фотамарфагенез і метабалізм вугляроду і азоту розных тыпаў сельскагаспадарчых культур. Для атрымання найлепшай формулы асвятлення, канфігурацыі крыніцы асвятлення і распрацоўкі інтэлектуальных стратэгій кіравання неабходна ўзяць за аснову від раслін, і адпаведныя карэкціроўкі павінны быць зроблены ў адпаведнасці з патрэбамі ў таварах садовых культур, вытворчымі мэтамі, вытворчымі фактарамі і г.д., каб дасягнуць мэты інтэлектуальнага кіравання асяроддзем асвятлення і атрымання якасных і высокаўраджайных садовых культур у энергазберагальных умовах.

Існуючыя праблемы і перспектывы

Істотнай перавагай святлодыёдных лямпаў для вырошчвання раслін з'яўляецца тое, што яны могуць рабіць інтэлектуальныя камбінаваныя карэкціроўкі ў залежнасці ад спектру патрабаванняў фотасінтэтычных характарыстык, марфалогіі, якасці і ўраджайнасці розных раслін. Розныя тыпы культур і розныя перыяды росту адной і той жа культуры маюць розныя патрабаванні да якасці святла, інтэнсіўнасці святла і фотаперыяду. Гэта патрабуе далейшага развіцця і ўдасканалення даследаванняў формул святла для стварэння велізарнай базы дадзеных формул святла. У спалучэнні з даследаваннямі і распрацоўкамі прафесійных лямпаў можна дасягнуць максімальнай каштоўнасці дадатковых святлодыёдных лямпаў у сельскагаспадарчых мэтах, каб лепш эканоміць энергію, павышаць эфектыўнасць вытворчасці і атрымліваць эканамічныя выгады. Прымяненне святлодыёдных лямпаў для вырошчвання раслін у садаводстве прадэманстравала энергічную жыццяздольнасць, але кошт святлодыёднага асвятляльнага абсталявання або прылад адносна высокі, а аднаразовыя інвестыцыі вялікія. Патрабаванні розных культур да дадатковага святла ў розных умовах навакольнага асяроддзя незразумелыя, спектр дадатковага святла, неабгрунтаваная інтэнсіўнасць і працягласць вырошчвання непазбежна прывядуць да розных праблем у прымяненні ў галіне асвятлення для вырошчвання раслін.

Аднак, з развіццём і ўдасканаленнем тэхналогій і зніжэннем выдаткаў на вытворчасць святлодыёдных лямпаў для вырошчвання раслін, дадатковае святлодыёднае асвятленне будзе шырэй выкарыстоўвацца ў садаводстве. У той жа час, развіццё і прагрэс у тэхналогіі дадатковага святлодыёднага асвятлення і спалучэнне новых крыніц энергіі дазволяць хутка развіваць сельскую гаспадарку, сямейную сельскую гаспадарку, гарадскую сельскую гаспадарку і касмічную сельскую гаспадарку, каб задаволіць попыт людзей на садаводчыя культуры ў асаблівых умовах.