Awdur: Yamin Li a Houcheng Liu, ac ati, o Goleg Garddwriaeth, Prifysgol Amaethyddiaeth De Tsieina

Ffynhonnell yr Erthygl: Garddwriaeth Tŷ Gwydr

Mae'r mathau o gyfleusterau garddwriaeth yn cynnwys tai gwydr plastig, tai gwydr solar, tai gwydr aml-rhychwant, a ffatrïoedd planhigion yn bennaf. Gan fod adeiladau cyfleusterau yn rhwystro ffynonellau golau naturiol i ryw raddau, nid oes digon o olau dan do, sydd yn ei dro yn lleihau cynnyrch ac ansawdd cnydau. Felly, mae'r golau atodol yn chwarae rhan hanfodol yng nghnydau o ansawdd uchel a chynnyrch uchel y cyfleuster, ond mae hefyd wedi dod yn ffactor pwysig yn y cynnydd mewn defnydd ynni a chostau gweithredu yn y cyfleuster.

Ers amser maith, mae ffynonellau golau artiffisial a ddefnyddir ym maes garddwriaeth cyfleusterau yn cynnwys lamp sodiwm pwysedd uchel, lamp fflwroleuol, lamp halogen metel, lamp gwynias, ac ati yn bennaf. Yr anfanteision amlwg yw cynhyrchu gwres uchel, defnydd ynni uchel a chost gweithredu uchel. Mae datblygiad y deuod allyrru golau (LED) cenhedlaeth newydd yn ei gwneud hi'n bosibl defnyddio ffynhonnell golau artiffisial ynni isel ym maes garddwriaeth cyfleusterau. Mae gan LED fanteision effeithlonrwydd trosi ffotodrydanol uchel, pŵer DC, cyfaint bach, oes hir, defnydd ynni isel, tonfedd sefydlog, ymbelydredd thermol isel a diogelu'r amgylchedd. O'i gymharu â'r lamp sodiwm pwysedd uchel a'r lamp fflwroleuol a ddefnyddir yn gyffredin ar hyn o bryd, gall LED nid yn unig addasu maint ac ansawdd y golau (cyfran y gwahanol fandiau golau) yn ôl anghenion twf planhigion, a gall arbelydru planhigion o bellter agos oherwydd ei olau oer. Felly, gellir gwella nifer yr haenau tyfu a'r gyfradd defnyddio gofod, a gellir gwireddu swyddogaethau arbed ynni, diogelu'r amgylchedd a defnyddio gofod yn effeithlon na ellir eu disodli gan ffynhonnell golau draddodiadol.

Yn seiliedig ar y manteision hyn, mae LED wedi cael ei ddefnyddio'n llwyddiannus mewn goleuadau garddwriaethol cyfleusterau, ymchwil sylfaenol i amgylcheddau rheoladwy, diwylliant meinwe planhigion, eginblanhigion ffatrïoedd planhigion ac ecosystemau awyrofod. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae perfformiad goleuadau tyfu LED yn gwella, mae'r pris yn gostwng, ac mae pob math o gynhyrchion â thonfeddi penodol yn cael eu datblygu'n raddol, felly bydd ei gymhwysiad ym maes amaethyddiaeth a bioleg yn ehangach.

Mae'r erthygl hon yn crynhoi statws ymchwil LED ym maes garddwriaeth cyfleusterau, yn canolbwyntio ar gymhwyso golau atodol LED yn y sylfaen bioleg golau, goleuadau tyfu LED ar ffurfio golau planhigion, ansawdd maethol ac effaith gohirio heneiddio, adeiladu a chymhwyso fformiwla golau, ac yn dadansoddi a rhagweld problemau a rhagolygon cyfredol technoleg golau atodol LED.

Effaith golau atodol LED ar dwf cnydau garddwriaethol

Mae effeithiau rheoleiddio golau ar dwf a datblygiad planhigion yn cynnwys egino hadau, ymestyn coesyn, datblygiad dail a gwreiddiau, ffototropiaeth, synthesis a dadelfennu cloroffyl, ac ysgogi blodau. Mae elfennau'r amgylchedd goleuo yn y cyfleuster yn cynnwys dwyster golau, cylchred golau a dosbarthiad sbectrol. Gellir addasu'r elfennau trwy atodiad golau artiffisial heb gyfyngiad amodau tywydd.

Ar hyn o bryd, mae o leiaf dri math o ffotoderbynyddion mewn planhigion: ffytocrom (yn amsugno golau coch a golau coch pell), cryptocrom (yn amsugno golau glas a golau uwchfioled agos) ac UV-A ac UV-B. Gall defnyddio ffynhonnell golau tonfedd benodol i arbelydru cnydau wella effeithlonrwydd ffotosynthetig planhigion, cyflymu morffogenesis golau, a hyrwyddo twf a datblygiad planhigion. Defnyddiwyd golau coch oren (610 ~ 720 nm) a golau glas fioled (400 ~ 510 nm) mewn ffotosynthesis planhigion. Gan ddefnyddio technoleg LED, gellir pelydru golau monocromatig (megis golau coch gyda brig o 660nm, golau glas gyda brig o 450nm, ac ati) yn unol â'r band amsugno cryfaf o gloroffyl, a dim ond ± 20 nm yw lled y parth sbectrol.

Ar hyn o bryd, credir y bydd y golau coch-oren yn cyflymu datblygiad planhigion yn sylweddol, yn hyrwyddo cronni deunydd sych, ffurfio bylbiau, cloron, bylbiau dail ac organau planhigion eraill, yn achosi i blanhigion flodeuo a dwyn ffrwyth yn gynharach, ac yn chwarae rhan flaenllaw mewn gwella lliw planhigion; Gall golau glas a fioled reoli ffototropedd dail planhigion, hyrwyddo agor stomata a symudiad cloroplast, atal ymestyn coesyn, atal ymestyn planhigion, oedi blodeuo planhigion, a hyrwyddo twf organau llystyfol; gall y cyfuniad o LEDs coch a glas wneud iawn am y golau annigonol o un lliw o'r ddau a ffurfio brig amsugno sbectrol sy'n gyson yn y bôn â ffotosynthesis a morffoleg cnydau. Gall y gyfradd defnyddio ynni golau gyrraedd 80% i 90%, ac mae'r effaith arbed ynni yn sylweddol.

Gall goleuadau atodol LED mewn garddwriaeth gyfleusterau sicrhau cynnydd sylweddol iawn mewn cynhyrchiant. Mae astudiaethau wedi dangos bod nifer y ffrwythau, cyfanswm yr allbwn a phwysau pob tomato ceirios o dan olau atodol stribedi LED a thiwbiau LED 300 μmol/(m²·s) am 12 awr (8:00-20:00) wedi cynyddu'n sylweddol. Mae golau atodol y stribed LED wedi cynyddu 42.67%, 66.89% a 16.97% yn y drefn honno, ac mae golau atodol y tiwb LED wedi cynyddu 48.91%, 94.86% a 30.86% yn y drefn honno. Gall golau atodol LED gosodiad goleuadau tyfu LED yn ystod y cyfnod twf cyfan [cymhareb golau coch a glas yw 3:2, a dwyster y golau yw 300 μmol/(m²·s)] gynyddu ansawdd a chynnyrch fesul uned arwynebedd chiehwa ac eggplant yn sylweddol. Cynyddodd Chikuquan 5.3% a 15.6%, a chynyddodd eggplant 7.6% a 7.8%. Trwy ansawdd golau LED a'i ddwyster a'i hyd dros y cyfnod twf cyfan, gellir byrhau cylch twf planhigion, gwella cynnyrch masnachol, ansawdd maethol a gwerth morffolegol cynhyrchion amaethyddol, a gwireddu cynhyrchiad cnydau garddwriaethol effeithlon iawn, sy'n arbed ynni ac yn ddeallus.

Cymhwyso golau atodol LED mewn tyfu eginblanhigion llysiau

Mae rheoleiddio morffoleg a thwf a datblygiad planhigion gan ffynhonnell golau LED yn dechnoleg bwysig ym maes tyfu mewn tai gwydr. Gall planhigion uwch synhwyro a derbyn signalau golau trwy systemau ffotoderbynyddion fel ffytocrom, cryptocrom, a ffotoderbynydd, a chynnal newidiadau morffolegol trwy negeswyr mewngellol i reoleiddio meinweoedd ac organau planhigion. Mae ffotomorffogenesis yn golygu bod planhigion yn dibynnu ar olau i reoli gwahaniaethu celloedd, newidiadau strwythurol a swyddogaethol, yn ogystal â ffurfio meinweoedd ac organau, gan gynnwys y dylanwad ar egino rhai hadau, hyrwyddo goruchafiaeth apigol, atal twf blagur ochrol, ymestyn coesyn, a throfaniaeth.

Mae tyfu eginblanhigion llysiau yn rhan bwysig o amaethyddiaeth cyfleuster. Bydd tywydd glawog parhaus yn achosi diffyg golau yn y cyfleuster, ac mae eginblanhigion yn dueddol o ymestyn, a fydd yn effeithio ar dwf llysiau, gwahaniaethu blagur blodau a datblygiad ffrwythau, ac yn y pen draw yn effeithio ar eu cynnyrch a'u hansawdd. Mewn cynhyrchu, defnyddir rhai rheoleiddwyr twf planhigion, fel gibberellin, auxin, paclobutrazol a chlormequat, i reoleiddio twf eginblanhigion. Fodd bynnag, gall defnydd afresymol o reoleiddwyr twf planhigion lygru amgylchedd llysiau a chyfleusterau yn hawdd, gan fod iechyd pobl yn anffafriol.

Mae gan olau atodol LED lawer o fanteision unigryw o olau atodol, ac mae'n ffordd ymarferol o ddefnyddio golau atodol LED i fagu eginblanhigion. Yn yr arbrawf golau atodol LED [25±5 μmol/(m²·s)] a gynhaliwyd o dan yr amod golau isel [0~35 μmol/(m²·s)], canfuwyd bod golau gwyrdd yn hyrwyddo ymestyn a thwf eginblanhigion ciwcymbr. Mae golau coch a golau glas yn atal twf eginblanhigion. O'i gymharu â golau gwan naturiol, cynyddodd mynegai eginblanhigion cryf eginblanhigion wedi'u hategu â golau coch a glas 151.26% a 237.98%, yn y drefn honno. O'i gymharu ag ansawdd golau monocromatig, cynyddodd mynegai eginblanhigion cryf sy'n cynnwys cydrannau coch a glas o dan driniaeth golau atodol golau cyfansawdd 304.46%.

Gall ychwanegu golau coch at eginblanhigion ciwcymbr gynyddu nifer y dail gwir, arwynebedd y dail, uchder y planhigyn, diamedr y coesyn, ansawdd sych a ffres, mynegai eginblanhigion cryf, bywiogrwydd gwreiddiau, gweithgaredd SOD a chynnwys protein hydawdd eginblanhigion ciwcymbr. Gall atchwanegu UV-B gynyddu cynnwys cloroffyl a, cloroffyl b a charotenoidau mewn dail eginblanhigion ciwcymbr. O'i gymharu â golau naturiol, gall atchwanegu'r golau LED coch a glas gynyddu arwynebedd y dail, ansawdd y deunydd sych a mynegai eginblanhigion cryf eginblanhigion tomato yn sylweddol. Mae atchwanegu golau coch LED a golau gwyrdd yn cynyddu uchder a thrwch coesyn eginblanhigion tomato yn sylweddol. Gall y driniaeth golau atchwanegiad golau gwyrdd LED gynyddu biomas eginblanhigion ciwcymbr a thomato yn sylweddol, ac mae pwysau ffres a sych yr eginblanhigion yn cynyddu gyda chynnydd dwyster golau atchwanegiad golau gwyrdd, tra bod y coesyn trwchus a mynegai eginblanhigion cryf o eginblanhigion tomato i gyd yn dilyn y golau atchwanegiad golau gwyrdd. Mae'r cynnydd mewn cryfder yn cynyddu. Gall y cyfuniad o olau coch a glas LED gynyddu trwch y coesyn, arwynebedd y dail, pwysau sych y planhigyn cyfan, cymhareb gwreiddyn i egin, a mynegai eginblanhigion cryf o eggplant. O'i gymharu â golau gwyn, gall golau coch LED gynyddu biomas eginblanhigion bresych a hyrwyddo twf ymestyn ac ehangu dail eginblanhigion bresych. Mae golau glas LED yn hyrwyddo twf trwchus, cronni deunydd sych a mynegai eginblanhigion cryf yr eginblanhigion bresych, ac yn gwneud yr eginblanhigion bresych yn gorrach. Mae'r canlyniadau uchod yn dangos bod manteision eginblanhigion llysiau a dyfir gyda thechnoleg rheoleiddio golau yn amlwg iawn.

Effaith golau atodol LED ar ansawdd maethol ffrwythau a llysiau

Y protein, y siwgr, yr asid organig a'r fitamin sydd mewn ffrwythau a llysiau yw'r deunyddiau maethol sy'n fuddiol i iechyd pobl. Gall ansawdd y golau effeithio ar gynnwys VC mewn planhigion trwy reoleiddio gweithgaredd synthesis VC ac ensymau dadelfennu, a gall reoleiddio metaboledd protein a chronni carbohydradau mewn planhigion garddwriaethol. Mae golau coch yn hyrwyddo cronni carbohydradau, mae triniaeth golau glas yn fuddiol i ffurfio protein, tra gall cyfuniad o olau coch a glas wella ansawdd maethol planhigion yn sylweddol uwch na golau monocromatig.

Gall ychwanegu golau LED coch neu las leihau'r cynnwys nitrad mewn letys, gall ychwanegu golau LED glas neu wyrdd hyrwyddo cronni siwgr hydawdd mewn letys, ac mae ychwanegu golau LED is-goch yn ffafriol i gronni VC mewn letys. Dangosodd y canlyniadau y gallai ychwanegu golau glas wella cynnwys VC a chynnwys protein hydawdd tomato; gallai golau coch a golau coch glas cyfunol hyrwyddo cynnwys siwgr ac asid ffrwythau tomato, ac roedd y gymhareb siwgr i asid ar ei huchaf o dan olau coch glas cyfunol; gallai golau coch glas cyfunol wella cynnwys VC ffrwythau ciwcymbr.

Mae gan y ffenolau, flavonoidau, anthocyaninau a sylweddau eraill mewn ffrwythau a llysiau nid yn unig ddylanwad pwysig ar liw, blas a gwerth nwyddau ffrwythau a llysiau, ond mae ganddynt hefyd weithgaredd gwrthocsidiol naturiol, a gallant atal neu ddileu radicalau rhydd yn effeithiol yn y corff dynol.

Gall defnyddio golau glas LED i ategu golau gynyddu cynnwys anthocyanin croen eggplant yn sylweddol o 73.6%, tra gall defnyddio golau coch LED a chyfuniad o olau coch a glas gynyddu cynnwys flavonoidau a chyfanswm ffenolau. Gall golau glas hyrwyddo cronni lycopen, flavonoidau ac anthocyaninau mewn ffrwythau tomato. Mae'r cyfuniad o olau coch a glas yn hyrwyddo cynhyrchu anthocyaninau i ryw raddau, ond mae'n atal synthesis flavonoidau. O'i gymharu â thriniaeth golau gwyn, gall triniaeth golau coch gynyddu cynnwys anthocyanin egin letys yn sylweddol, ond y driniaeth golau glas sydd â'r cynnwys anthocyanin isaf. Roedd cyfanswm cynnwys ffenol dail gwyrdd, dail porffor a letys dail coch yn uwch o dan olau gwyn, golau coch-glas cyfun a golau glas, ond roedd yr isaf o dan driniaeth golau coch. Gall ategu golau uwchfioled LED neu oren gynyddu cynnwys cyfansoddion ffenolaidd mewn dail letys, tra gall ategu golau gwyrdd gynyddu cynnwys anthocyaninau. Felly, mae defnyddio golau tyfu LED yn ffordd effeithiol o reoleiddio ansawdd maethol ffrwythau a llysiau mewn tyfu garddwriaethol mewn cyfleusterau.

Effaith golau atodol LED ar wrth-heneiddio planhigion

Mae diraddio cloroffyl, colli protein cyflym a hydrolysis RNA yn ystod heneiddio planhigion yn cael eu hamlygu'n bennaf fel heneiddio dail. Mae cloroplastau yn sensitif iawn i newidiadau yn yr amgylchedd golau allanol, yn enwedig yn cael eu heffeithio gan ansawdd golau. Mae golau coch, golau glas a golau coch-glas cyfun yn ffafriol i forffogenesis cloroplast, mae golau glas yn ffafriol i gronni gronynnau startsh mewn cloroplastau, ac mae golau coch a golau coch pell yn cael effaith negyddol ar ddatblygiad cloroplast. Gall y cyfuniad o olau glas a golau coch a glas hyrwyddo synthesis cloroffyl mewn dail eginblanhigion ciwcymbr, a gall y cyfuniad o olau coch a glas hefyd ohirio gwanhau cynnwys cloroffyl dail yn y cyfnod diweddarach. Mae'r effaith hon yn fwy amlwg gyda gostyngiad yng nghymhareb golau coch a chynnydd yng nghymhareb golau glas. Roedd cynnwys cloroffyl dail eginblanhigion ciwcymbr o dan driniaeth golau coch a glas cyfun LED yn sylweddol uwch nag o dan reolaeth golau fflwroleuol a thriniaethau golau coch a glas monocromatig. Gall golau glas LED gynyddu gwerth cloroffyl a/b eginblanhigion Wutacai a garlleg gwyrdd yn sylweddol.

Yn ystod heneiddio, mae cytokininau (CTK), auxin (IAA), newidiadau cynnwys asid abscisig (ABA) ac amrywiaeth o newidiadau yng ngweithgaredd ensymau. Mae cynnwys hormonau planhigion yn cael ei effeithio'n hawdd gan yr amgylchedd golau. Mae gan wahanol ansawdd golau wahanol effeithiau rheoleiddio ar hormonau planhigion, ac mae camau cychwynnol y llwybr trawsgludo signal golau yn cynnwys cytokininau.

Mae CTK yn hyrwyddo ehangu celloedd dail, yn gwella ffotosynthesis dail, gan atal gweithgareddau riboniwcleas, deoxyriboniwcleas a phroteas, ac yn gohirio diraddio asidau niwclëig, proteinau a chloroffyl, felly gall ohirio heneiddio dail yn sylweddol. Mae rhyngweithio rhwng golau a rheoleiddio datblygiadol a gyfryngir gan CTK, a gall golau ysgogi cynnydd mewn lefelau cytokinin endogenaidd. Pan fydd meinweoedd planhigion mewn cyflwr o heneiddio, mae eu cynnwys cytokinin endogenaidd yn lleihau.

Mae IAA wedi'i ganoli'n bennaf mewn rhannau o dwf egnïol, ac ychydig iawn o gynnwys sydd mewn meinweoedd neu organau sy'n heneiddio. Gall golau fioled gynyddu gweithgaredd asid asetig indole ocsidase, a gall lefelau isel o IAA atal ymestyn a thwf planhigion.

Mae ABA yn cael ei ffurfio'n bennaf mewn meinweoedd dail heneiddio, ffrwythau aeddfed, hadau, coesynnau, gwreiddiau a rhannau eraill. Mae cynnwys ABA ciwcymbr a bresych o dan gyfuniad o olau coch a glas yn is na chynnwys golau gwyn a golau glas.

Mae perocsidase (POD), superocsid dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT) yn ensymau amddiffynnol pwysicach ac sy'n gysylltiedig â golau mewn planhigion. Os bydd planhigion yn heneiddio, bydd gweithgareddau'r ensymau hyn yn lleihau'n gyflym.

Mae gan wahanol ansawdd golau effeithiau sylweddol ar weithgareddau ensymau gwrthocsidiol planhigion. Ar ôl 9 diwrnod o driniaeth golau coch, cynyddodd gweithgaredd APX eginblanhigion rêp yn sylweddol, a gostyngodd gweithgaredd POD. Roedd gweithgaredd POD tomato ar ôl 15 diwrnod o olau coch a golau glas yn uwch na gweithgaredd golau gwyn o 20.9% ac 11.7%, yn y drefn honno. Ar ôl 20 diwrnod o driniaeth golau gwyrdd, gweithgaredd POD tomato oedd yr isaf, dim ond 55.4% o olau gwyn. Gall ychwanegu 4 awr o olau glas gynyddu cynnwys protein hydawdd, gweithgareddau ensymau POD, SOD, APX, a CAT yn sylweddol mewn dail ciwcymbr yng nghyfnod yr eginblanhigion. Yn ogystal, mae gweithgareddau SOD ac APX yn lleihau'n raddol gydag ymestyn y golau. Mae gweithgaredd SOD ac APX o dan olau glas a golau coch yn lleihau'n araf ond mae bob amser yn uwch na gweithgaredd golau gwyn. Gostyngodd arbelydru golau coch weithgareddau peroxidase ac IAA peroxidase dail tomato a IAA peroxidase dail eggplant yn sylweddol, ond achosodd i weithgaredd peroxidase dail eggplant gynyddu'n sylweddol. Felly, gall mabwysiadu strategaeth golau atodol LED resymol ohirio heneiddio cnydau garddwriaethol cyfleuster yn effeithiol a gwella cynnyrch ac ansawdd.

Adeiladu a chymhwyso fformiwla golau LED

Mae twf a datblygiad planhigion yn cael eu heffeithio'n sylweddol gan ansawdd golau a'i gymhareb gyfansoddiad gwahanol. Mae'r fformiwla golau yn cynnwys sawl elfen yn bennaf megis cymhareb ansawdd golau, dwyster golau, ac amser golau. Gan fod gan wahanol blanhigion wahanol ofynion ar gyfer golau a gwahanol gamau twf a datblygiad, mae angen y cyfuniad gorau o ansawdd golau, dwyster golau ac amser atodol golau ar gyfer y cnydau a dyfir.

 ◆Cymhareb sbectrwm golau

O'i gymharu â golau gwyn a golau coch a glas sengl, mae gan y cyfuniad o olau coch a glas LED fantais gynhwysfawr ar dwf a datblygiad eginblanhigion ciwcymbr a bresych.

Pan fo cymhareb golau coch a glas yn 8:2, mae trwch coesyn y planhigyn, uchder y planhigyn, pwysau sych y planhigyn, pwysau ffres, mynegai eginblanhigion cryf, ac ati, yn cynyddu'n sylweddol, ac mae hefyd yn fuddiol i ffurfio matrics cloroplast a lamella gwaelodol ac allbwn materion cymathu.

Mae defnyddio cyfuniad o ansawdd coch, gwyrdd a glas ar gyfer egin ffa coch yn fuddiol i'w gronni deunydd sych, a gall golau gwyrdd hyrwyddo cronni deunydd sych egin ffa coch. Mae'r twf yn fwyaf amlwg pan fydd y gymhareb o olau coch, gwyrdd a glas yn 6:2:1. Effaith ymestyn hypocotyl eginblanhigion llysiau egin ffa coch oedd orau o dan y gymhareb golau coch a glas o 8:1, ac roedd ymestyn hypocotyl egin ffa coch yn amlwg wedi'i atal o dan y gymhareb golau coch a glas o 6:3, ond y cynnwys protein hydawdd oedd yr uchaf.

Pan fo cymhareb golau coch a glas yn 8:1 ar gyfer eginblanhigion luffa, y mynegai eginblanhigion cryf a chynnwys siwgr hydawdd eginblanhigion luffa yw'r uchaf. Wrth ddefnyddio ansawdd golau gyda chymhareb o olau coch a glas o 6:3, y cynnwys cloroffyl a, y gymhareb cloroffyl a/b, a chynnwys protein hydawdd yr eginblanhigion luffa oedd yr uchaf.

Wrth ddefnyddio cymhareb o 3:1 o olau coch a glas i seleri, gall hyrwyddo cynnydd effeithiol mewn uchder planhigion seleri, hyd y petiole, nifer y dail, ansawdd y deunydd sych, cynnwys VC, cynnwys protein hydawdd a chynnwys siwgr hydawdd. Wrth dyfu tomatos, mae cynyddu cyfran y golau glas LED yn hyrwyddo ffurfio lycopen, asidau amino rhydd a flavonoidau, ac mae cynyddu cyfran y golau coch yn hyrwyddo ffurfio asidau titradadwy. Pan fo'r golau gyda'r gymhareb o olau coch a glas i ddail letys yn 8:1, mae'n fuddiol i gronni carotenoidau, ac yn lleihau cynnwys nitrad yn effeithiol ac yn cynyddu cynnwys VC.

 ◆Dwyster golau

Mae planhigion sy'n tyfu o dan olau gwan yn fwy agored i ffoto-ataliad nag o dan olau cryf. Mae cyfradd ffotosynthetig net eginblanhigion tomato yn cynyddu gyda chynnydd dwyster golau [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m²·s)], gan ddangos tuedd o gynyddu yn gyntaf ac yna lleihau, ac ar 300μmol/(m²·s) i gyrraedd y mwyafswm. Cynyddodd uchder y planhigyn, arwynebedd y dail, cynnwys dŵr a chynnwys VC letys yn sylweddol o dan driniaeth dwyster golau 150μmol/(m²·s). O dan driniaeth dwyster golau 200μmol/(m²·s), cynyddodd y pwysau ffres, y pwysau cyfan a chynnwys asid amino rhydd yn sylweddol, ac o dan driniaeth dwyster golau 300μmol/(m²·s), gostyngodd arwynebedd y dail, cynnwys dŵr, cloroffyl a, cloroffyl a+b a charotenoidau letys i gyd. O'i gymharu â thywyllwch, gyda chynnydd dwyster golau tyfu LED [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], cynyddodd cynnwys cloroffyl a, cloroffyl b, a chloroffyl a+b ysgewyll ffa duon yn sylweddol. Y cynnwys VC yw'r uchaf ar 3μmol/(m²·s), a'r cynnwys protein hydawdd, siwgr hydawdd a swcros yw'r uchaf ar 9μmol/(m²·s). O dan yr un amodau tymheredd, gyda chynnydd dwyster golau [(2~2.5)lx×103 lx, (4~4.5)lx×103 lx, (6~6.5)lx×103 lx], mae amser hau eginblanhigion pupur yn cael ei fyrhau, mae cynnwys siwgr hydawdd yn cynyddu, ond mae cynnwys cloroffyl a a charotenoidau yn gostwng yn raddol.

 ◆Amser golau

Gall ymestyn yr amser golau yn iawn leddfu'r straen golau isel a achosir gan ddwyster golau annigonol i ryw raddau, helpu i gronni cynhyrchion ffotosynthetig cnydau garddwriaethol, a chyflawni'r effaith o gynyddu cynnyrch a gwella ansawdd. Dangosodd cynnwys VC ysgewyll duedd raddol gynyddol gydag ymestyn yr amser golau (0, 4, 8, 12, 16, 20 awr/dydd), tra bod cynnwys asid amino rhydd, gweithgareddau SOD a CAT i gyd yn dangos tuedd gostyngol. Gyda ymestyn yr amser golau (12, 15, 18 awr), cynyddodd pwysau ffres planhigion bresych Tsieineaidd yn sylweddol. Roedd cynnwys VC yn y dail a choesynnau bresych Tsieineaidd ar ei uchaf ar 15 a 12 awr, yn y drefn honno. Gostyngodd cynnwys protein hydawdd dail bresych Tsieineaidd yn raddol, ond y coesynnau oedd ar eu huchaf ar ôl 15 awr. Cynyddodd cynnwys siwgr hydawdd dail bresych Tsieineaidd yn raddol, tra bod y coesynnau ar eu huchaf ar 12 awr. Pan fo cymhareb golau coch a glas yn 1:2, o'i gymharu ag amser golau 12 awr, mae triniaeth golau 20 awr yn lleihau cynnwys cymharol cyfanswm ffenolau a flavonoidau mewn letys dail gwyrdd, ond pan fo cymhareb golau coch a glas yn 2:1, cynyddodd y driniaeth golau 20 awr gynnwys cymharol cyfanswm ffenolau a flavonoidau mewn letys dail gwyrdd yn sylweddol.

O'r uchod, gellir gweld bod gan wahanol fformwlâu golau wahanol effeithiau ar ffotosynthesis, ffotomorffogenesis a metaboledd carbon a nitrogen gwahanol fathau o gnydau. Mae sut i gael y fformiwla golau orau, cyfluniad ffynhonnell golau a llunio strategaethau rheoli deallus yn gofyn am rywogaethau planhigion fel man cychwyn, a dylid gwneud addasiadau priodol yn ôl anghenion nwyddau cnydau garddwriaethol, nodau cynhyrchu, ffactorau cynhyrchu, ac ati, er mwyn cyflawni'r nod o reoli'r amgylchedd golau yn ddeallus a chnydau garddwriaethol o ansawdd uchel a chynnyrch uchel o dan amodau arbed ynni.

Problemau a rhagolygon presennol

Mantais sylweddol golau tyfu LED yw y gall wneud addasiadau cyfuniad deallus yn ôl sbectrwm galw nodweddion ffotosynthetig, morffoleg, ansawdd a chynnyrch gwahanol blanhigion. Mae gan wahanol fathau o gnydau a chyfnodau twf gwahanol yr un cnwd ofynion gwahanol ar gyfer ansawdd golau, dwyster golau a ffotogyfnod. Mae hyn yn gofyn am ddatblygiad a gwelliant pellach o ymchwil fformiwla golau i ffurfio cronfa ddata fformiwla golau enfawr. Ynghyd ag ymchwil a datblygu lampau proffesiynol, gellir gwireddu gwerth mwyaf goleuadau atodol LED mewn cymwysiadau amaethyddol, er mwyn arbed ynni'n well, gwella effeithlonrwydd cynhyrchu a manteision economaidd. Mae cymhwyso golau tyfu LED mewn garddwriaeth gyfleusterau wedi dangos bywiogrwydd egnïol, ond mae pris offer neu ddyfeisiau goleuo LED yn gymharol uchel, ac mae'r buddsoddiad un-tro yn fawr. Nid yw gofynion golau atodol gwahanol gnydau o dan wahanol amodau amgylcheddol yn glir, bydd y sbectrwm golau atodol, y dwyster a'r amser afresymol o olau tyfu yn anochel yn achosi amrywiol broblemau wrth gymhwyso diwydiant goleuadau tyfu.

Fodd bynnag, gyda datblygiad a gwelliant technoleg a gostyngiad yng nghost cynhyrchu goleuadau tyfu LED, bydd goleuadau atodol LED yn cael eu defnyddio'n fwy eang mewn garddwriaeth gyfleusterau. Ar yr un pryd, bydd datblygiad a chynnydd system dechnoleg goleuadau atodol LED a'r cyfuniad o ynni newydd yn galluogi datblygiad cyflym amaethyddiaeth gyfleusterau, amaethyddiaeth deuluol, amaethyddiaeth drefol ac amaethyddiaeth gofod i ddiwallu galw pobl am gnydau garddwriaethol mewn amgylcheddau arbennig.