Auteur : Yamin Li et Houcheng Liu, etc., du Collège d'horticulture de l'Université d'agriculture de Chine du Sud

Source de l'article : Horticulture en serre

Les types d'installations horticoles comprennent principalement les serres en plastique, les serres solaires, les serres à plusieurs travées et les usines de plantes.Étant donné que les bâtiments des installations bloquent dans une certaine mesure les sources de lumière naturelle, la lumière intérieure est insuffisante, ce qui réduit à son tour les rendements et la qualité des cultures.Par conséquent, la lumière supplémentaire joue un rôle indispensable dans les cultures de haute qualité et à haut rendement de l'installation, mais elle est également devenue un facteur majeur dans l'augmentation de la consommation d'énergie et des coûts d'exploitation de l'installation.

Pendant longtemps, les sources de lumière artificielle utilisées dans le domaine de l'horticulture d'installation comprennent principalement la lampe au sodium haute pression, la lampe fluorescente, la lampe halogène métallique, la lampe à incandescence, etc. Les principaux inconvénients sont la production de chaleur élevée, la consommation d'énergie élevée et le coût d'exploitation élevé.Le développement de la nouvelle génération de diodes électroluminescentes (DEL) permet d'utiliser une source de lumière artificielle à faible consommation d'énergie dans le domaine de l'horticulture intensive.La LED présente les avantages d'une efficacité de conversion photoélectrique élevée, d'une alimentation CC, d'un petit volume, d'une longue durée de vie, d'une faible consommation d'énergie, d'une longueur d'onde fixe, d'un faible rayonnement thermique et d'une protection de l'environnement.Par rapport à la lampe au sodium haute pression et à la lampe fluorescente couramment utilisées à l'heure actuelle, la LED peut non seulement ajuster la quantité et la qualité de la lumière (la proportion de diverses bandes lumineuses) en fonction des besoins de la croissance des plantes, et peut irradier les plantes à courte distance en raison à sa lumière froide, ainsi, le nombre de couches de culture et le taux d'utilisation de l'espace peuvent être améliorés, et les fonctions d'économie d'énergie, de protection de l'environnement et d'utilisation efficace de l'espace qui ne peuvent pas être remplacées par une source lumineuse traditionnelle peuvent être réalisées.

Sur la base de ces avantages, la LED a été utilisée avec succès dans l'éclairage horticole des installations, la recherche fondamentale sur l'environnement contrôlable, la culture de tissus végétaux, les semis d'usine de plantes et l'écosystème aérospatial.Ces dernières années, les performances de l'éclairage de croissance à LED s'améliorent, le prix diminue et toutes sortes de produits avec des longueurs d'onde spécifiques sont développés progressivement, de sorte que son application dans le domaine de l'agriculture et de la biologie sera plus large.

Cet article résume l'état de la recherche sur les LED dans le domaine de l'horticulture d'installation, se concentre sur l'application de la lumière supplémentaire à LED dans la base de la biologie de la lumière, les lampes de croissance à LED sur la formation de la lumière des plantes, la qualité nutritionnelle et l'effet de retarder le vieillissement, la construction et l'application de formule lumineuse, et analyses et perspectives des problématiques actuelles et perspectives de la technologie d'éclairage complémentaire à LED.

Effet de l'éclairage d'appoint LED sur la croissance des cultures horticoles

Les effets régulateurs de la lumière sur la croissance et le développement des plantes comprennent la germination des graines, l'allongement de la tige, le développement des feuilles et des racines, le phototropisme, la synthèse et la décomposition de la chlorophylle et l'induction florale.Les éléments de l'environnement d'éclairage de l'installation comprennent l'intensité lumineuse, le cycle lumineux et la distribution spectrale.Les éléments peuvent être ajustés par un supplément de lumière artificielle sans limitation des conditions météorologiques.

À l'heure actuelle, il existe au moins trois types de photorécepteurs chez les plantes : le phytochrome (absorbant la lumière rouge et la lumière rouge lointaine), le cryptochrome (absorbant la lumière bleue et la lumière proche ultraviolette) et les UV-A et UV-B.L'utilisation d'une source lumineuse à longueur d'onde spécifique pour irradier les cultures peut améliorer l'efficacité photosynthétique des plantes, accélérer la morphogenèse de la lumière et favoriser la croissance et le développement des plantes.La lumière rouge orange (610 ~ 720 nm) et la lumière bleu violet (400 ~ 510 nm) ont été utilisées dans la photosynthèse des plantes.En utilisant la technologie LED, la lumière monochromatique (telle que la lumière rouge avec un pic de 660 nm, la lumière bleue avec un pic de 450 nm, etc.) peut être rayonnée conformément à la bande d'absorption la plus forte de la chlorophylle, et la largeur du domaine spectral n'est que de ± 20 nm.

On pense actuellement que la lumière rouge-orange accélérera considérablement le développement des plantes, favorisera l'accumulation de matière sèche, la formation de bulbes, tubercules, bulbes de feuilles et autres organes végétaux, fera fleurir et fructifier les plantes plus tôt, et jouera un rôle de premier plan dans l'amélioration de la couleur des plantes;La lumière bleue et violette peut contrôler le phototropisme des feuilles des plantes, favoriser l'ouverture des stomates et le mouvement des chloroplastes, inhiber l'allongement des tiges, empêcher l'allongement des plantes, retarder la floraison des plantes et favoriser la croissance des organes végétatifs ;la combinaison de LED rouges et bleues peut compenser la lumière insuffisante d'une seule couleur des deux et former un pic d'absorption spectrale qui est fondamentalement compatible avec la photosynthèse et la morphologie des cultures.Le taux d'utilisation de l'énergie lumineuse peut atteindre 80% à 90% et l'effet d'économie d'énergie est significatif.

Équipé de lumières supplémentaires à LED dans les installations horticoles, il est possible d'obtenir une augmentation très significative de la production.Des études ont montré que le nombre de fruits, le rendement total et le poids de chaque tomate cerise sous la lumière supplémentaire de 300 μmol/(m²·s) de bandes LED et de tubes LED pendant 12h (8h00-20h00) sont significativement augmenté.La lumière supplémentaire de la bande LED a augmenté de 42,67 %, 66,89 % et 16,97 % respectivement, et la lumière supplémentaire du tube LED a augmenté de 48,91 %, 94,86 % et 30,86 % respectivement.La lumière LED supplémentaire du luminaire de croissance LED pendant toute la période de croissance [le rapport de la lumière rouge et bleue est de 3:2 et l'intensité lumineuse est de 300 μmol/(m²·s)] peut augmenter considérablement la qualité et le rendement du fruit unique par unité de surface de chiehwa et d'aubergine.Le Chikuquan a augmenté de 5,3 % et 15,6 %, et l'aubergine a augmenté de 7,6 % et 7,8 %.Grâce à la qualité de la lumière LED et à son intensité et à la durée de toute la période de croissance, le cycle de croissance des plantes peut être raccourci, le rendement commercial, la qualité nutritionnelle et la valeur morphologique des produits agricoles peuvent être améliorés, et le rendement élevé, l'économie d'énergie et une production intelligente de cultures horticoles d'installation peut être réalisée.

Application de la lumière d'appoint à LED dans la culture de semis de légumes

La régulation de la morphologie, de la croissance et du développement des plantes par une source de lumière LED est une technologie importante dans le domaine de la culture en serre.Les plantes supérieures peuvent détecter et recevoir des signaux lumineux via des systèmes de photorécepteurs tels que le phytochrome, le cryptochrome et le photorécepteur, et effectuer des changements morphologiques via des messagers intracellulaires pour réguler les tissus et les organes végétaux.La photomorphogenèse signifie que les plantes dépendent de la lumière pour contrôler la différenciation cellulaire, les changements structurels et fonctionnels, ainsi que la formation de tissus et d'organes, y compris l'influence sur la germination de certaines graines, la promotion de la dominance apicale, l'inhibition de la croissance des bourgeons latéraux, l'allongement de la tige , et le tropisme.

La culture de plants de légumes est une partie importante de l'agriculture d'installation.Un temps pluvieux continu entraînera une lumière insuffisante dans l'installation et les semis sont sujets à l'allongement, ce qui affectera la croissance des légumes, la différenciation des bourgeons floraux et le développement des fruits, et finalement affectera leur rendement et leur qualité.En production, certains régulateurs de croissance des plantes, tels que la gibbérelline, l'auxine, le paclobutrazole et le chlorméquat, sont utilisés pour réguler la croissance des semis.Cependant, l'utilisation déraisonnable de régulateurs de croissance des plantes peut facilement polluer l'environnement des légumes et des installations, la santé humaine étant défavorable.

La lumière supplémentaire à LED présente de nombreux avantages uniques de la lumière supplémentaire, et c'est un moyen réalisable d'utiliser la lumière supplémentaire à LED pour élever des semis.Dans l'expérience de lumière de supplément LED [25 ± 5 μmol/(m²·s)] menée dans des conditions de faible luminosité [0 ~ 35 μmol/(m²·s)], il a été constaté que la lumière verte favorise l'allongement et la croissance de semis de concombre.La lumière rouge et la lumière bleue inhibent la croissance des semis.Par rapport à la faible lumière naturelle, le fort indice de semis des semis complétés par la lumière rouge et bleue a augmenté de 151,26 % et 237,98 %, respectivement.Par rapport à la qualité de la lumière monochromatique, l'indice des semis forts contenant des composants rouges et bleus sous le traitement de la lumière complémentaire de lumière composée a augmenté de 304,46 %.

L'ajout de lumière rouge aux semis de concombre peut augmenter le nombre de vraies feuilles, la surface foliaire, la hauteur de la plante, le diamètre de la tige, la qualité sèche et fraîche, l'indice de semis élevé, la vitalité des racines, l'activité SOD et la teneur en protéines solubles des semis de concombre.La supplémentation en UV-B peut augmenter la teneur en chlorophylle a, en chlorophylle b et en caroténoïdes dans les feuilles des plantules de concombre.Par rapport à la lumière naturelle, compléter la lumière LED rouge et bleue peut augmenter de manière significative la surface foliaire, la qualité de la matière sèche et le fort indice de semis des plants de tomates.L'ajout de lumière rouge LED et de lumière verte augmente considérablement la hauteur et l'épaisseur de la tige des plants de tomates.Le traitement à la lumière du supplément de lumière verte LED peut augmenter considérablement la biomasse des semis de concombre et de tomate, et le poids frais et sec des semis augmente avec l'augmentation de l'intensité lumineuse du supplément de lumière verte, tandis que la tige épaisse et le fort indice de semis de la tomate les semis suivent tous la lumière verte de supplément de lumière.L'augmentation de la force augmente.La combinaison de la lumière LED rouge et bleue peut augmenter l'épaisseur de la tige, la surface foliaire, le poids sec de la plante entière, le rapport racine / pousse et le fort indice de semis de l'aubergine.Par rapport à la lumière blanche, la lumière rouge LED peut augmenter la biomasse des plants de chou et favoriser la croissance par allongement et l'expansion des feuilles des plants de chou.La lumière bleue LED favorise la croissance épaisse, l'accumulation de matière sèche et le fort indice de semis des semis de chou, et rend les semis de chou nains.Les résultats ci-dessus montrent que les avantages des plants de légumes cultivés avec la technologie de régulation de la lumière sont très évidents.

Effet de la lumière supplémentaire LED sur la qualité nutritionnelle des fruits et légumes

Les protéines, les sucres, les acides organiques et les vitamines contenus dans les fruits et légumes sont les éléments nutritifs bénéfiques pour la santé humaine.La qualité de la lumière peut affecter la teneur en VC des plantes en régulant l'activité de la synthèse de VC et de l'enzyme de décomposition, et elle peut réguler le métabolisme des protéines et l'accumulation de glucides dans les plantes horticoles.La lumière rouge favorise l'accumulation de glucides, le traitement à la lumière bleue est bénéfique pour la formation de protéines, tandis que la combinaison de lumière rouge et bleue peut améliorer la qualité nutritionnelle des plantes de manière significative supérieure à celle de la lumière monochromatique.

L'ajout de lumière LED rouge ou bleue peut réduire la teneur en nitrate dans la laitue, l'ajout de lumière LED bleue ou verte peut favoriser l'accumulation de sucre soluble dans la laitue, et l'ajout de lumière LED infrarouge est propice à l'accumulation de VC dans la laitue.Les résultats ont montré que le supplément de lumière bleue pouvait améliorer la teneur en VC et la teneur en protéines solubles de la tomate ;la lumière rouge et la lumière combinée bleu-rouge pouvaient favoriser la teneur en sucre et en acide des fruits de la tomate, et le rapport sucre/acide était le plus élevé sous la lumière combinée bleu-rouge ;la lumière combinée rouge-bleu pourrait améliorer la teneur en VC des fruits de concombre.

Les phénols, flavonoïdes, anthocyanes et autres substances présentes dans les fruits et légumes ont non seulement une influence importante sur la couleur, la saveur et la valeur marchande des fruits et légumes, mais ont également une activité antioxydante naturelle et peuvent inhiber ou éliminer efficacement les radicaux libres dans le corps humain.

L'utilisation de la lumière bleue LED pour compléter la lumière peut augmenter de manière significative la teneur en anthocyanes de la peau d'aubergine de 73,6 %, tandis que l'utilisation de la lumière rouge LED et d'une combinaison de lumière rouge et bleue peut augmenter la teneur en flavonoïdes et en phénols totaux.La lumière bleue peut favoriser l'accumulation de lycopène, de flavonoïdes et d'anthocyanes dans les fruits de la tomate.La combinaison de lumière rouge et bleue favorise dans une certaine mesure la production d'anthocyanes, mais inhibe la synthèse de flavonoïdes.Comparé au traitement à la lumière blanche, le traitement à la lumière rouge peut augmenter considérablement la teneur en anthocyanes des pousses de laitue, mais le traitement à la lumière bleue a la plus faible teneur en anthocyanes.La teneur totale en phénol des laitues frisées vertes, frisées pourpres et rouges était plus élevée sous un traitement à la lumière blanche, à la lumière combinée rouge-bleue et à la lumière bleue, mais elle était la plus faible sous un traitement à la lumière rouge.Un supplément de lumière ultraviolette LED ou de lumière orange peut augmenter la teneur en composés phénoliques dans les feuilles de laitue, tandis qu'un supplément de lumière verte peut augmenter la teneur en anthocyanes.Par conséquent, l'utilisation de la lumière de croissance à LED est un moyen efficace de réguler la qualité nutritionnelle des fruits et légumes dans les installations de culture horticole.

L'effet de la lumière supplémentaire LED sur l'anti-vieillissement des plantes

La dégradation de la chlorophylle, la perte rapide de protéines et l'hydrolyse de l'ARN au cours de la sénescence des plantes se manifestent principalement par la sénescence des feuilles.Les chloroplastes sont très sensibles aux changements de l'environnement lumineux externe, particulièrement affectés par la qualité de la lumière.La lumière rouge, la lumière bleue et la lumière combinée rouge-bleue sont propices à la morphogenèse des chloroplastes, la lumière bleue est propice à l'accumulation de grains d'amidon dans les chloroplastes et la lumière rouge et la lumière rouge lointaine ont un effet négatif sur le développement des chloroplastes.La combinaison de la lumière bleue et de la lumière rouge et bleue peut favoriser la synthèse de la chlorophylle dans les feuilles des semis de concombre, et la combinaison de la lumière rouge et bleue peut également retarder l'atténuation de la teneur en chlorophylle des feuilles au stade ultérieur.Cet effet est plus évident avec la diminution du rapport de lumière rouge et l'augmentation du rapport de lumière bleue.La teneur en chlorophylle des feuilles de semis de concombre sous traitement à la lumière LED rouge et bleue combinée était significativement plus élevée que celle sous contrôle de la lumière fluorescente et des traitements à la lumière monochromatique rouge et bleue.La lumière bleue LED peut augmenter considérablement la valeur de chlorophylle a/b des semis de Wutacai et d'ail vert.

Au cours de la sénescence, il existe des cytokinines (CTK), de l'auxine (IAA), des modifications de la teneur en acide abscissique (ABA) et une variété de modifications de l'activité enzymatique.La teneur en hormones végétales est facilement affectée par l'environnement lumineux.Différentes qualités de lumière ont différents effets régulateurs sur les hormones végétales, et les premières étapes de la voie de transduction du signal lumineux impliquent des cytokinines.

CTK favorise l'expansion des cellules foliaires, améliore la photosynthèse des feuilles, tout en inhibant les activités de la ribonucléase, de la désoxyribonucléase et de la protéase, et retarde la dégradation des acides nucléiques, des protéines et de la chlorophylle, de sorte qu'il peut retarder considérablement la sénescence des feuilles.Il existe une interaction entre la lumière et la régulation du développement médiée par les CTK, et la lumière peut stimuler l'augmentation des niveaux de cytokinine endogène.Lorsque les tissus végétaux sont en état de sénescence, leur teneur en cytokinines endogènes diminue.

L'IAA est principalement concentrée dans les parties de croissance vigoureuse, et il y a très peu de contenu dans les tissus ou organes vieillissants.La lumière violette peut augmenter l'activité de l'acide indole acétique oxydase, et de faibles niveaux d'IAA peuvent inhiber l'allongement et la croissance des plantes.

L'ABA se forme principalement dans les tissus foliaires sénescents, les fruits mûrs, les graines, les tiges, les racines et d'autres parties.La teneur en ABA du concombre et du chou sous la combinaison de lumière rouge et bleue est inférieure à celle de la lumière blanche et de la lumière bleue.

La peroxydase (POD), la superoxyde dismutase (SOD), l'ascorbate peroxydase (APX), la catalase (CAT) sont des enzymes protectrices plus importantes et liées à la lumière chez les plantes.Si les plantes vieillissent, les activités de ces enzymes diminueront rapidement.

Différentes qualités de lumière ont des effets significatifs sur les activités enzymatiques antioxydantes des plantes.Après 9 jours de traitement à la lumière rouge, l'activité APX des semis de colza a augmenté de manière significative et l'activité POD a diminué.L'activité POD de la tomate après 15 jours de lumière rouge et de lumière bleue était supérieure à celle de la lumière blanche de 20,9 % et 11,7 %, respectivement.Après 20 jours de traitement à la lumière verte, l'activité POD de la tomate était la plus faible, seulement 55,4% de lumière blanche.Un supplément de lumière bleue de 4 h peut augmenter de manière significative la teneur en protéines solubles, les activités enzymatiques POD, SOD, APX et CAT dans les feuilles de concombre au stade de la plantule.De plus, les activités de SOD et d'APX diminuent progressivement avec la prolongation de la lumière.L'activité de la SOD et de l'APX sous lumière bleue et lumière rouge décroît lentement mais est toujours supérieure à celle de la lumière blanche.L'irradiation à la lumière rouge a considérablement réduit les activités de la peroxydase et de la peroxydase IAA des feuilles de tomate et de la peroxydase IAA des feuilles d'aubergine, mais a entraîné une augmentation significative de l'activité de la peroxydase des feuilles d'aubergine.Par conséquent, l'adoption d'une stratégie raisonnable d'éclairage supplémentaire à LED peut retarder efficacement la sénescence des cultures horticoles des installations et améliorer le rendement et la qualité.

Construction et application de la formule lumineuse LED

La croissance et le développement des plantes sont considérablement affectés par la qualité de la lumière et ses différents rapports de composition.La formule lumineuse comprend principalement plusieurs éléments tels que le rapport de qualité de la lumière, l'intensité lumineuse et le temps d'éclairage.Étant donné que différentes plantes ont des exigences différentes en matière de lumière et différents stades de croissance et de développement, la meilleure combinaison de qualité de lumière, d'intensité lumineuse et de temps de supplément de lumière est requise pour les cultures cultivées.

 ◆Rapport de spectre lumineux

Par rapport à la lumière blanche et à la lumière rouge et bleue unique, la combinaison de la lumière LED rouge et bleue présente un avantage complet sur la croissance et le développement des semis de concombre et de chou.

Lorsque le rapport de lumière rouge et bleue est de 8: 2, l'épaisseur de la tige de la plante, la hauteur de la plante, le poids sec de la plante, le poids frais, l'indice de semis fort, etc., sont considérablement augmentés, et il est également bénéfique pour la formation de la matrice chloroplastique et lamelle basale et le résultat de l'assimilation sont importants.

L'utilisation d'une combinaison de qualité rouge, verte et bleue pour les germes de haricot rouge est bénéfique pour son accumulation de matière sèche, et la lumière verte peut favoriser l'accumulation de matière sèche des germes de haricot rouge.La croissance est plus évidente lorsque le rapport de lumière rouge, verte et bleue est de 6:2:1.L'effet d'allongement de l'hypocotyle végétal des semis de germes de haricots rouges était le meilleur sous le rapport de lumière rouge et bleue de 8: 1, et l'allongement de l'hypocotyle des germes de haricots rouges était évidemment inhibé sous le rapport de lumière rouge et bleue de 6: 3, mais la protéine soluble le contenu était le plus élevé.

Lorsque le rapport de lumière rouge et bleue est de 8: 1 pour les semis de luffa, le fort indice de semis et la teneur en sucre soluble des semis de luffa sont les plus élevés.Lors de l'utilisation d'une qualité de lumière avec un rapport de lumière rouge et bleue de 6:3, la teneur en chlorophylle a, le rapport chlorophylle a/b et la teneur en protéines solubles des semis de luffa étaient les plus élevés.

Lors de l'utilisation d'un rapport 3: 1 de lumière rouge et bleue sur le céleri, il peut favoriser efficacement l'augmentation de la hauteur du plant de céleri, de la longueur du pétiole, du nombre de feuilles, de la qualité de la matière sèche, de la teneur en VC, de la teneur en protéines solubles et de la teneur en sucres solubles.Dans la culture de la tomate, l'augmentation de la proportion de lumière bleue LED favorise la formation de lycopène, d'acides aminés libres et de flavonoïdes, et l'augmentation de la proportion de lumière rouge favorise la formation d'acides titrables.Lorsque la lumière avec le rapport entre la lumière rouge et bleue et les feuilles de laitue est de 8: 1, elle est bénéfique pour l'accumulation de caroténoïdes, réduit efficacement la teneur en nitrate et augmente la teneur en VC.

 ◆Intensité lumineuse

Les plantes qui poussent sous une lumière faible sont plus sensibles à la photoinhibition que sous une lumière forte.Le taux net de photosynthèse des plants de tomates augmente avec l'augmentation de l'intensité lumineuse [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m²·s)], montrant une tendance d'abord à augmenter puis à diminuer, et à 300μmol/(m² ·s) pour atteindre le maximum.La hauteur de la plante, la surface foliaire, la teneur en eau et la teneur en VC de la laitue ont augmenté de manière significative sous un traitement d'intensité lumineuse de 150 μmol/(m²·s).Sous un traitement d'intensité lumineuse de 200 μmol/(m²·s), le poids frais, le poids total et la teneur en acides aminés libres ont été significativement augmentés, et sous un traitement d'intensité lumineuse de 300 μmol/(m²·s), la surface foliaire, la teneur en eau , la chlorophylle a, la chlorophylle a+b et les caroténoïdes de la laitue ont tous diminué.Par rapport à l'obscurité, avec l'augmentation de l'intensité lumineuse des LED [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], la teneur en chlorophylle a, chlorophylle b et chlorophylle a+b des germes de haricot noir a augmenté de manière significative.La teneur en CV est la plus élevée à 3 μmol/(m²·s), et la teneur en protéines solubles, en sucres solubles et en saccharose est la plus élevée à 9 μmol/(m²·s).Dans les mêmes conditions de température, avec l'augmentation de l'intensité lumineuse [(2~2.5)lx×103 lx, (4~4.5)lx×103 lx, (6~6.5)lx×103 lx], le temps de semis des semis de poivron est raccourcie, la teneur en sucre soluble a augmenté, mais la teneur en chlorophylle a et en caroténoïdes a progressivement diminué.

 ◆Temps de lumière

Prolonger correctement le temps d'éclairage peut atténuer dans une certaine mesure le faible stress lumineux causé par une intensité lumineuse insuffisante, favoriser l'accumulation de produits photosynthétiques des cultures horticoles et obtenir l'effet d'augmenter le rendement et d'améliorer la qualité.La teneur en VC des germes a montré une tendance à augmenter progressivement avec la prolongation du temps de lumière (0, 4, 8, 12, 16, 20h/jour), tandis que la teneur en acides aminés libres, les activités SOD et CAT ont toutes montré une tendance à la baisse.Avec l'allongement du temps de lumière (12, 15, 18h), le poids frais des plants de chou chinois a augmenté significativement.La teneur en VC dans les feuilles et les tiges du chou chinois était la plus élevée à 15 et 12h, respectivement.La teneur en protéines solubles des feuilles de chou chinois a diminué progressivement, mais les tiges étaient les plus élevées après 15h.La teneur en sucres solubles des feuilles de chou chinois a progressivement augmenté, tandis que les tiges étaient les plus élevées à 12h.Lorsque le rapport de lumière rouge et bleue est de 1: 2, par rapport à 12h de temps de lumière, un traitement à la lumière de 20h réduit la teneur relative en phénols et flavonoïdes totaux dans la laitue frisée verte, mais lorsque le rapport de lumière rouge et bleue est de 2: 1, le traitement à la lumière de 20h a augmenté de manière significative la teneur relative en phénols totaux et en flavonoïdes dans la laitue frisée verte.

De ce qui précède, on peut voir que différentes formules lumineuses ont des effets différents sur la photosynthèse, la photomorphogenèse et le métabolisme du carbone et de l'azote des différents types de cultures.Comment obtenir la meilleure formule lumineuse, la configuration de la source lumineuse et la formulation de stratégies de contrôle intelligentes nécessite des espèces végétales comme point de départ, et des ajustements appropriés doivent être effectués en fonction des besoins en produits des cultures horticoles, des objectifs de production, des facteurs de production, etc., pour atteindre l'objectif d'un contrôle intelligent de l'environnement lumineux et de cultures horticoles de haute qualité et à haut rendement dans des conditions d'économie d'énergie.

Problèmes existants et perspectives

L'avantage significatif de la lumière de croissance à LED est qu'elle peut effectuer des ajustements de combinaison intelligents en fonction du spectre de demande des caractéristiques photosynthétiques, de la morphologie, de la qualité et du rendement des différentes plantes.Différents types de cultures et différentes périodes de croissance d'une même culture ont toutes des exigences différentes en matière de qualité de la lumière, d'intensité lumineuse et de photopériode.Cela nécessite un développement et une amélioration supplémentaires de la recherche sur les formules légères pour former une énorme base de données de formules légères.Combiné avec la recherche et le développement de lampes professionnelles, la valeur maximale des lampes supplémentaires à LED dans les applications agricoles peut être réalisée, afin de mieux économiser l'énergie, d'améliorer l'efficacité de la production et les avantages économiques.L'application de la lumière de croissance à LED dans l'horticulture des installations a montré une vitalité vigoureuse, mais le prix des équipements ou des dispositifs d'éclairage à LED est relativement élevé et l'investissement ponctuel est important.Les besoins en lumière supplémentaire de diverses cultures dans différentes conditions environnementales ne sont pas clairs, le spectre lumineux supplémentaire, l'intensité et le temps déraisonnables de la lumière de croissance causeront inévitablement divers problèmes dans l'application de l'industrie de l'éclairage de croissance.

Cependant, avec les progrès et l'amélioration de la technologie et la réduction des coûts de production de la lumière de croissance à LED, l'éclairage supplémentaire à LED sera plus largement utilisé dans l'horticulture.Dans le même temps, le développement et les progrès du système de technologie d'éclairage supplémentaire à LED et la combinaison de nouvelles énergies permettront le développement rapide de l'agriculture d'installation, de l'agriculture familiale, de l'agriculture urbaine et de l'agriculture spatiale pour répondre à la demande des populations en cultures horticoles dans des environnements particuliers.