Kasvihuoneiden suhteellisen suljetulla tuotantojärjestelmällä on tärkeä rooli elintarvikekasvun kysynnän tyydyttämisessä tulevaisuudessa. Viime vuosina kasvihuoneen riittämättömään valoon on kiinnitetty enemmän huomiota. Toisaalta kasvihuoneen valonläpäisevyys vähenee kasvihuoneen suunnan, rakenteen ja peitemateriaalin ominaisuuksien vuoksi, ja toisaalta kasvihuonekasvit ovat riittämättömästi valaistuja ilmastonmuutoksen vuoksi. Esimerkiksi jatkuva sateinen sää talvella ja aikaisin keväällä, usein sumuinen sää jne. Riittämätön valo vaikuttaa suoraan kasvihuonekasveihin ja aiheuttaa vakavia tuotannon menetyksiä. Kasvinkasvatusvalo voi tehokkaasti lievittää tai ratkaista näitä ongelmia.
Hehkulamppuja, loistelamppuja, metallihalogenidilamppuja, korkeapainenatriumlamppuja ja uusia LED-lamppuja on käytetty kasvihuonevalon täydennyksissä. Tällaisista valonlähteistä korkeapaineisilla natriumlampuilla on korkeampi valotehokkuus, pidempi käyttöikä, korkeampi yleinen energiatehokkuus ja niillä on tietty markkina-asema, mutta korkeapaineisilla natriumlampuilla on huono valaistus ja alhainen turvallisuus (mukaan lukien elohopea). Ongelmat, kuten saavuttamaton läheisyys, ovat myös näkyviä.
Jotkut tutkijat suhtautuvat myönteisesti LED-valoihin tulevaisuudessa tai voivat ratkaista korkeapaineisten natriumlamppujen riittämättömän suorituskyvyn ongelman. LED on kuitenkin kallis, täytevalotekniikkaa on vaikea sovittaa yhteen. Täytevaloteoria ei ole täydellinen, ja LED-kasvien täyttövalojen tuotteen tekniset tiedot ovat hämmentäviä, mikä saa käyttäjät kyseenalaistamaan LED-sovelluksen kasvitäyttövalossa. Siksi artikkelissa esitetään systemaattisesti yhteenveto aikaisempien tutkijoiden tutkimustuloksista ja niiden tuotannon ja soveltamisen status quosta sekä referenssinä valonlähteiden valintaan ja käyttöön kasvihuoneen täyttövalossa.
♦ Ero valaistus- ja spektrialueella
Korkeapaineisen natriumlampun valaistuskulma on 360 astetta, ja suurimman osan siitä on heijastuttava heijastimesta, jotta se saavuttaa määrätyn alueen. Spektrienergian jakautuminen on suunnilleen punaoranssia, kelta-vihreää ja siniviolettia (vain pieni osa). LEDin erilaisen valonjakosuunnittelun mukaan tehollinen valaistuskulma voidaan jakaa karkeasti kolmeen luokkaan: pienempi tai yhtä suuri kuin 180 astetta, 180 astetta ~ 300 astetta ja suurempi tai yhtä suuri kuin 300 astetta. LED-valolähteellä on aallonpituuden viritettävyys, ja se voi lähettää monokromaattista valoa kapeilla valoaalloilla, kuten infrapuna, punainen, oranssi, keltainen, vihreä, sininen jne., ja se voidaan yhdistää mielivaltaisesti eri tarpeiden mukaan.
♦ Erot sovellettavissa olosuhteissa ja käyttöiässä
Korkeapaineinen natriumlamppu on kolmannen sukupolven valonlähde. Siinä on laaja valikoima tavanomaista vaihtovirtaa, korkea valotehokkuus ja vahva läpäisyteho. Suurin käyttöikä on 24000h ja minimi voidaan pitää 12 000 tunnissa. Kun natriumlamppu palaa, siihen liittyy lämmön muodostumista, joten natriumlamppu on eräänlainen lämmönlähde. On myös itsestään sammuva ongelma. Uuden puolijohdevalonlähteen neljännen sukupolvena LED käyttää DC-käyttöä, käyttöikä voi olla yli 50 000 tuntia ja vaimennus on pieni. Kylmänä valonlähteenä se voi olla lähellä kasvien säteilytystä. Verrattuna LED- ja suurpainenatriumlamppuihin on huomautettava, että LEDit ovat turvallisia, eivät sisällä haitallisia elementtejä ja ovat ympäristöystävällisempiä.
