Viimeisen kymmenen vuoden aikana sisätilojen istutusalue on kehittynyt nopeasti, ja kasvien kasvun lisävaloympäristön hallinnan valaistustekniikka on herättänyt huomiota. Kasvien täyttövalovalaistustekniikkaa käytetään pääasiassa kahdessa suhteessa:
1. Käytä lisävalaistuksena kasvien fotosynteesiin, kun auringonpaisteen määrä on pieni tai auringonpaisteaika on lyhyt;
2. Indusoitu valaistus kasvien valojaksona ja fotomorfologiana.
1. LED-kasvien lisävalaistuksen tutkimus kasvien fotosynteesin lisävalaistuksena Perinteiset keinotekoiset valonlähteet tuottavat liikaa lämpöä, kuten LED-lisävalaistus- ja hydroponiset järjestelmät, ilma voidaan kierrättää ja ylimääräinen lämpö ja vesi voidaan poistaa, sähköenergia voidaan muuntaa tehokkaasti tehokkaaksi fotosynteettiseksi säteilyksi ja lopulta kasviaineeksi. Tutkimukset ovat osoittaneet, että salaatin kasvunopeutta ja fotosynteettistä nopeutta voidaan lisätä yli 20% käyttämällä LED-kasvien täyttövalon valaistusta. LED-kasvien täyttövaloa on mahdollista käyttää tehtaissa.
Tutkimuksessa havaittiin, että loistelamppuihin verrattuna LED-kasvien lisävalo, jolla on seka-aallonpituudet, voi merkittävästi edistää pinaatin, retiisin ja salaatin kasvua ja kehitystä sekä parantaa morfologisia indikaattoreita; se voi maksimoida sokerijuurikkaan biokertyvyyden, ja betalainin kertyminen karvaisiin juuriin on merkittävin. Korkein sokerin ja tärkkelyksen kertyminen tapahtui karvaisissa juurissa.
Metallihalogenidilamppuihin verrattuna aallonpituuksilla varustettujen LEDien alla kasvatettujen pippuri- ja perillakasvien varsien ja lehtien anatominen morfologia muuttui merkittävästi, ja optisen tiheyden kasvaessa kasvien fotosynteettinen nopeus kasvoi. Ledit, joissa oli komposiittiaallonpituudet, aiheuttivat stomatan määrän lisääntymisen kehäkukka- ja salviakasveissa.
2. LED-kasvien täyttövalo kasvien valojaksona ja valomuoto valaistuksen indusoimiseksi tietyillä LEDien aallonpituuksilla voi vaikuttaa kasvien kukinta-aikaan, laatuun ja kestoon. Tietyt LEDien aallonpituudet voivat lisätä kukannupujen määrää ja kasvien kukintaa; tietyt LED-kasvien täyttövalon aallonpituudet voivat vähentää kukkien muodostumisvastetta, säätää pedikelin pituutta ja kukinta-aikaa, mikä edistää leikkokukkien tuotantoa ja markkinointia. Voidaan nähdä, että kasvien kukintaa ja myöhempää kasvua voidaan säätää LED-säätelyllä.
3. Tutkimus LED-sovelluksista ilmailun ekologisen elämän suojelujärjestelmässä
Hallitun ekologisen elämän tukijärjestelmän (CELSS) perustaminen on perustavanlaatuinen tapa ratkaista pitkäaikaisen miehitetyn avaruuselämän tuen ongelma. Korkeampien kasvien viljely on tärkeä osa CELSS: ää, ja yksi avaimista on valo.
Avaruusympäristön erityisvaatimusten perusteella korkeampien kasvien viljelyssä avaruudessa käytetyllä valonlähteellä on oltava korkea valotehokkuus, kasvien fotosynteesiin ja morfogeneesiin soveltuvien lähtövaloaaltojen, pienen koon, keveyden, pitkän käyttöiän, korkean turvallisuus- ja luotettavuustietueen, eikä ympäristön saastumiseen, jne. Verrattuna muihin valonlähteisiin, kuten viileisiin valkoisiin loistelamppuihin, korkeapainenatriumlamppuihin ja metallihalogenidilamppuihin, LED-kasvien täyttövalot voivat tehokkaammin muuntaa valoenergian fotosynteettisesti aktiiviseksi säteilyksi; lisäksi sillä on pitkä käyttöikä, pieni koko, kevyt paino ja kiinteä tila. Siksi on kiinnitetty paljon huomiota maa- ja avaruuskasvien viljelyyn viime vuosina. Tutkimukset ovat osoittaneet, että LED-laitoksen täyttövalojärjestelmä voi tarjota valaistuksen tasaisella spektrienergian jakautumisella, ja sähköenergian muuntamisen tehokkuus kasvien tarvitsemaksi valoksi on 520 kertaa suurempi kuin metallihalogenidilamppujen.
