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

Erthygl Ffynhonnell: Garddwriaeth Tŷ Gwydr

Mae'r mathau o gyfleusterau garddwriaeth cyfleusterau yn bennaf yn cynnwys tai gwydr plastig, tai gwydr solar, tai gwydr aml-rhychwant, a ffatrïoedd planhigion. Oherwydd bod adeiladau cyfleuster yn rhwystro ffynonellau golau naturiol i 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 anhepgor yng nghnydau o ansawdd uchel a chynnyrch uchel y cyfleuster, ond mae hefyd wedi dod yn ffactor mawr yn y cynnydd yn y defnydd o ynni a chostau gweithredu yn y cyfleuster.

Am gyfnod hir, mae ffynonellau golau artiffisial a ddefnyddir ym maes garddwriaeth cyfleuster yn bennaf yn cynnwys lamp sodiwm pwysedd uchel, lamp fflwroleuol, lamp halogen metel, lamp gwynias, ac ati yr anfanteision amlwg yw cynhyrchu gwres uchel, defnydd uchel o ynni a chost gweithredu uchel. Mae datblygiad y deuod allyrru golau cenhedlaeth newydd (LED) 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, bywyd hir, defnydd isel o ynni, 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, ni all LED addasu maint ac ansawdd y golau yn unig (cyfran y golau band amrywiol) yn unol ag anghenion twf planhigion, a gall arbelydru planhigion yn agos iawn. i'w olau oer, Felly, gellir gwella nifer yr haenau amaethu a chyfradd defnyddio gofod, a gellir gwireddu swyddogaethau arbed ynni, diogelu'r amgylchedd a defnydd effeithlon o le na ellir eu disodli gan ffynhonnell golau traddodiadol.

Yn seiliedig ar y manteision hyn, mae LED wedi'i ddefnyddio'n llwyddiannus mewn goleuadau garddwriaethol cyfleuster, ymchwil sylfaenol i amgylchedd y gellir ei reoli, diwylliant meinwe planhigion, eginblanhigion ffatri planhigion ac ecosystem 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 cyfleuster, 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 o fformiwla ysgafn, a dadansoddiadau a rhagolygon o'r problemau cyfredol a rhagolygon technoleg golau atodol LED.

Effaith golau atodol LED ar dwf cnydau garddwriaethol

Mae effeithiau rheoleiddiol golau ar dwf a datblygiad planhigion yn cynnwys egino hadau, ymestyn y coesyn, datblygiad dail a gwreiddiau, ffototropig, synthesis a dadelfeniad cloroffyl, ac ymsefydlu blodau. Mae'r elfennau amgylchedd goleuo yn y cyfleuster yn cynnwys dwyster golau, cylch golau a dosbarthiad sbectrol. Gellir addasu'r elfennau trwy ychwanegiad golau artiffisial heb gyfyngiad y tywydd.

Ar hyn o bryd, mae o leiaf dri math o ffotoreceptors mewn planhigion: ffytocrom (amsugno golau coch a golau coch pell), cryptochrome (amsugno golau glas a golau uwchfioled agos) ac UV-A a UV-B. Gall defnyddio ffynhonnell golau tonfedd penodol i arbelydru cnydau wella effeithlonrwydd ffotosynthetig planhigion, cyflymu'r morffogenesis golau, a hyrwyddo twf a datblygiad planhigion. Defnyddiwyd golau oren coch (610 ~ 720 nm) a golau fioled glas (400 ~ 510 nm) mewn ffotosynthesis planhigion. Gan ddefnyddio technoleg LED, gellir pelydru golau monocromatig (fel golau coch gyda brig 660nm, golau glas gyda brig 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 planhigion i flodeuo a dwyn ffrwyth yn gynharach, a chwarae rôl arweiniol mewn gwella lliw planhigion; Gall golau glas a fioled reoli ffototropiaeth dail planhigion, hyrwyddo agoriad stomata a symudiad cloroplast, atal ymestyn y coesyn, atal ymestyn planhigion, oedi blodeuo planhigion, a hyrwyddo twf organau llystyfiant; 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 sydd yn y bôn yn gyson â ffotosynthesis a morffoleg cnwd. Gall y gyfradd defnyddio ynni ysgafn gyrraedd 80% i 90%, ac mae'r effaith arbed ynni yn sylweddol.

Gall offer gyda goleuadau atodol LED mewn garddwriaeth cyfleuster gyflawni cynnydd sylweddol iawn mewn cynhyrchu. Mae astudiaethau wedi dangos bod nifer y ffrwythau, cyfanswm yr allbwn a phwysau pob tomato ceirios o dan y golau atodol o 300 μmol/(m²·s) stribedi LED a thiwbiau LED am 12h (8:00-20:00) yn sylweddol cynyddu. 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 y gosodiad goleuo twf 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'n sylweddol ansawdd a chynnyrch ffrwythau sengl. fesul uned arwynebedd o chiehwa ac eggplant. Cynyddodd Chikuquan 5.3% a 15.6%, a chynyddodd eggplant 7.6% a 7.8%. Trwy ansawdd golau LED a'i ddwysedd a hyd y cyfnod twf cyfan, gellir byrhau'r cylch twf planhigion, gellir gwella cynnyrch masnachol, ansawdd maethol a gwerth morffolegol cynhyrchion amaethyddol, ac effeithlonrwydd uchel, arbed ynni a gellir gwireddu cynhyrchu deallus o gnydau garddwriaethol cyfleuster.

Cymhwyso golau atodol LED wrth dyfu eginblanhigion llysiau

Mae rheoleiddio morffoleg planhigion a thwf a datblygiad gan ffynhonnell golau LED yn dechnoleg bwysig ym maes tyfu tŷ gwydr. Gall planhigion uwch synhwyro a derbyn signalau golau trwy systemau ffotoreceptor fel ffytocrom, cryptochrome, a ffotoreceptor, a chynnal newidiadau morffolegol trwy negeswyr mewngellol i reoleiddio meinweoedd ac organau planhigion. Mae ffotomorphogenesis 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 apical, atal twf blagur ochrol, elongation coesyn , a tropiaeth.

Mae tyfu eginblanhigion llysiau yn rhan bwysig o amaethyddiaeth cyfleuster. Bydd tywydd glawog parhaus yn achosi golau annigonol 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. Wrth gynhyrchu, defnyddir rhai rheolyddion twf planhigion, megis gibberellin, auxin, paclobutrazol a chlormequat, i reoleiddio twf eginblanhigion. Fodd bynnag, gall y 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 golau atodol, ac mae'n ffordd ymarferol o ddefnyddio golau atodol LED i godi eginblanhigion. Yn yr arbrawf golau atodol LED [25±5 μmol/(m²·s)] a gynhaliwyd o dan gyflwr golau isel [0~35 μmol/(m²·s)], canfuwyd bod golau gwyrdd yn hybu ehangiad a thwf eginblanhigion ciwcymbr. Mae golau coch a golau glas yn atal tyfiant eginblanhigion. O'i gymharu â golau gwan naturiol, cynyddodd mynegai eginblanhigion cryf yr 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 y 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 gwir ddail, arwynebedd dail, uchder planhigion, diamedr coesyn, ansawdd sych a ffres, mynegai eginblanhigion cryf, bywiogrwydd gwreiddiau, gweithgaredd SOD a chynnwys protein hydawdd eginblanhigion ciwcymbr. Gall ychwanegu UV-B gynyddu cynnwys cloroffyl a, cloroffyl b a charotenoidau mewn dail eginblanhigyn ciwcymbr. O'i gymharu â golau naturiol, gall ychwanegu at y golau LED coch a glas gynyddu'n sylweddol arwynebedd y dail, ansawdd y deunydd sych a mynegai eginblanhigion cryf eginblanhigion tomato. Mae ychwanegu golau coch LED a golau gwyrdd yn cynyddu'n sylweddol uchder a thrwch coesyn eginblanhigion tomato. Gall triniaeth golau atodol golau gwyrdd LED gynyddu biomas eginblanhigion ciwcymbr a thomato yn sylweddol, ac mae pwysau ffres a sych yr eginblanhigion yn cynyddu gyda chynnydd dwysedd golau atodiad golau gwyrdd, tra bod y coesyn trwchus a mynegai eginblanhigion cryf y tomato eginblanhigion i gyd yn dilyn y golau gwyrdd atodiad golau. 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 gwraidd i saethu, a mynegai eginblanhigion cryf o eggplant. O'i gymharu â golau gwyn, gall golau coch LED gynyddu biomas eginblanhigion bresych a hyrwyddo twf elongation ac ehangiad 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 wedi'u meithrin â thechnoleg rheoleiddio ysgafn yn amlwg iawn.

Effaith golau atodol LED ar ansawdd maethol ffrwythau a llysiau

Y protein, siwgr, asid organig a fitamin sydd mewn ffrwythau a llysiau yw'r deunyddiau maeth sy'n fuddiol i iechyd pobl. Gall yr ansawdd golau effeithio ar y cynnwys VC mewn planhigion trwy reoleiddio gweithgaredd synthesis VC ac ensym dadelfennu, a gall reoleiddio'r metaboledd protein a chroniad carbohydradau mewn planhigion garddwriaethol. Mae golau coch yn hyrwyddo cronni carbohydradau, mae triniaeth golau glas yn fuddiol i ffurfio protein, tra gall y 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 isgoch yn ffafriol i groniad VC mewn letys. Dangosodd y canlyniadau y gallai atodiad golau glas wella cynnwys VC a chynnwys protein hydawdd tomato; gallai golau coch a golau cyfun glas coch hyrwyddo cynnwys siwgr ac asid ffrwythau tomato, a'r gymhareb siwgr i asid oedd yr uchaf o dan olau cyfun glas coch; gallai golau cyfun glas coch wella cynnwys VC ffrwythau ciwcymbr.

Mae ffenolau, flavonoidau, anthocyaninau a sylweddau eraill mewn ffrwythau a llysiau nid yn unig yn cael dylanwad 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 y corff dynol yn effeithiol.

Gall defnyddio golau glas LED i ategu golau gynyddu'n sylweddol gynnwys anthocyanin croen eggplant 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 raddau, ond yn atal synthesis flavonoidau. O'i gymharu â thriniaeth golau gwyn, gall triniaeth golau coch gynyddu'n sylweddol gynnwys anthocyanin egin letys, ond mae gan y driniaeth golau glas y cynnwys anthocyanin isaf. Roedd cyfanswm cynnwys ffenol dail gwyrdd, dail porffor a letys dail coch yn uwch o dan olau gwyn, golau cyfun coch-las a thriniaeth golau glas, ond dyma'r isaf o dan driniaeth golau coch. Gall ychwanegu golau uwchfioled LED neu olau oren gynyddu cynnwys cyfansoddion ffenolig mewn dail letys, tra gall ychwanegu golau gwyrdd gynyddu cynnwys anthocyaninau. Felly, mae defnyddio golau tyfu LED yn ffordd effeithiol o reoleiddio ansawdd maethol ffrwythau a llysiau mewn tyfu garddwriaethol cyfleusterau.

Effaith golau atodol LED ar wrth-heneiddio planhigion

Mae diraddiad cloroffyl, colli protein cyflym a hydrolysis RNA yn ystod heneiddedd planhigion yn cael eu hamlygu'n bennaf fel heneiddedd dail. Mae cloroplastau yn sensitif iawn i newidiadau yn yr amgylchedd golau allanol, sy'n cael eu heffeithio'n arbennig gan ansawdd golau. Mae golau coch, golau glas a golau cyfun coch-glas yn ffafriol i morffogenesis cloroplast, mae golau glas yn ffafriol i groniad grawn startsh mewn cloroplastau, ac mae golau coch a golau coch-goch yn cael effaith negyddol ar ddatblygiad cloroplastau. 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 ddiweddarach. Mae'r effaith hon yn fwy amlwg gyda'r gostyngiad yn y gymhareb golau coch a'r cynnydd mewn cymhareb golau glas. Roedd cynnwys cloroffyl dail eginblanhigion ciwcymbr o dan driniaeth golau cyfun coch a glas LED yn sylweddol uwch na'r hyn a oedd 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 henaint, mae cytocinau (CTK), auxin (IAA), newidiadau mewn cynnwys asid abscisig (ABA) ac amrywiaeth o newidiadau mewn gweithgaredd ensymau. Mae cynnwys hormonau planhigion yn cael ei effeithio'n hawdd gan yr amgylchedd ysgafn. Mae gan wahanol rinweddau golau effeithiau rheoleiddio gwahanol ar hormonau planhigion, ac mae camau cychwynnol y llwybr trawsgludo signal golau yn cynnwys cytocinau.

Mae CTK yn hyrwyddo ehangu celloedd dail, yn gwella ffotosynthesis dail, tra'n atal gweithgareddau ribonuclease, deoxyribonuclease a proteas, ac yn gohirio diraddio asidau niwclëig, proteinau a chloroffyl, felly gall ohirio heneiddio dail yn sylweddol. Mae rhyngweithio rhwng golau a rheoleiddio datblygiadol wedi'i gyfryngu gan CTK, a gall golau ysgogi cynnydd mewn lefelau cytocinin mewndarddol. Pan fydd meinweoedd planhigion mewn cyflwr o heneiddedd, mae eu cynnwys cytocinin mewndarddol yn lleihau.

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

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

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

Mae rhinweddau golau gwahanol yn cael effeithiau sylweddol ar weithgareddau ensymau gwrthocsidiol planhigion. Ar ôl 9 diwrnod o driniaeth golau coch, cynyddodd gweithgaredd APX eginblanhigion rêp yn sylweddol, a gostyngodd y gweithgaredd POD. Roedd gweithgaredd POD tomato ar ôl 15 diwrnod o olau coch a golau glas yn uwch na golau gwyn 20.9% a 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 golau glas 4h gynyddu'n sylweddol y cynnwys protein hydawdd, POD, SOD, APX, a gweithgareddau ensymau CAT mewn ciwcymbr dail yn y cyfnod eginblanhigyn. Yn ogystal, mae gweithgareddau SOD ac APX yn lleihau'n raddol gydag ymestyniad golau. Mae gweithgaredd SOD ac APX o dan olau glas a golau coch yn gostwng yn araf ond mae bob amser yn uwch na golau gwyn. Gostyngodd arbelydru golau coch yn sylweddol weithgareddau peroxidase ac IAA peroxidase dail tomato ac IAA peroxidase o ddail eggplant, 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 ansawdd golau a'i gymarebau cyfansoddiad gwahanol yn effeithio'n sylweddol ar dwf a datblygiad planhigion. Mae'r fformiwla golau yn bennaf yn cynnwys sawl elfen megis cymhareb ansawdd golau, dwyster golau, ac amser golau. Gan fod gan wahanol blanhigion ofynion gwahanol ar gyfer golau a chamau twf a datblygiad gwahanol, mae angen y cyfuniad gorau o ansawdd golau, dwyster golau ac amser atodol ysgafn 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 planhigyn, uchder planhigion, pwysau sych planhigion, 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'r defnydd o gyfuniad o ansawdd coch, gwyrdd a glas ar gyfer ysgewyll ffa coch yn fuddiol i'w groniad o ddeunydd sych, a gall golau gwyrdd hyrwyddo cronni deunydd sych egin ffa coch. Mae'r twf yn fwyaf amlwg pan fo'r gymhareb o olau coch, gwyrdd a glas yn 6:2:1. Effaith elongation hypocotyl llysiau eginblanhigyn ffa coch oedd y gorau o dan y gymhareb golau coch a glas o 8:1, ac roedd y elongation elongation hypocotyl eginblanhigion ffa coch yn amlwg yn atal o dan y gymhareb golau coch a glas o 6:3, ond mae'r protein hydawdd cynnwys oedd yr uchaf.

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

Wrth ddefnyddio cymhareb 3:1 o olau coch a glas i seleri, gall hyrwyddo'n effeithiol y cynnydd mewn uchder planhigion seleri, hyd petiole, nifer dail, ansawdd deunydd sych, cynnwys VC, cynnwys protein hydawdd a chynnwys siwgr hydawdd. Mewn tyfu 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 titratable. Pan fo'r golau â chymhareb golau coch a glas i ddail letys yn 8:1, mae'n fuddiol i groniad carotenoidau, ac mae'n lleihau cynnwys nitrad yn effeithiol ac yn cynyddu cynnwys VC.

 ◆Dwysedd golau

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

 ◆Amser ysgafn

Gall ymestyn yr amser golau yn iawn liniaru'r straen ysgafn isel a achosir gan ddwysedd golau annigonol i raddau, helpu i gronni cynhyrchion ffotosynthetig o gnydau garddwriaethol, a chyflawni effaith cynyddu cynnyrch a gwella ansawdd. Roedd cynnwys VC ysgewyll yn dangos tuedd sy'n cynyddu'n raddol gydag ymestyniad amser golau (0, 4, 8, 12, 16, 20h y dydd), tra bod y cynnwys asid amino rhad ac am ddim, gweithgareddau SOD a CAT i gyd yn dangos tuedd ostyngol. Gydag ymestyn yr amser golau (12, 15, 18h), cynyddodd pwysau ffres planhigion bresych Tsieineaidd yn sylweddol. Cynnwys VC yn dail a choesynnau bresych Tsieineaidd oedd yr uchaf, sef 15 a 12h, yn y drefn honno. Gostyngodd cynnwys protein hydawdd dail bresych Tsieineaidd yn raddol, ond y coesyn oedd yr uchaf ar ôl 15h. Cynyddodd cynnwys siwgr hydawdd dail bresych Tsieineaidd yn raddol, tra bod y coesyn yr uchaf ar 12h. Pan fo cymhareb golau coch a glas yn 1:2, o'i gymharu ag amser golau 12h, mae triniaeth ysgafn 20h 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 ysgafn 20h yn sylweddol gynnwys cymharol cyfanswm ffenolau a flavonoidau mewn letys dail gwyrdd.

O'r uchod, gellir gweld bod gwahanol fformiwlâu golau yn cael effeithiau gwahanol ar ffotosynthesis, photomorphogenesis a metaboledd carbon a nitrogen o wahanol fathau o gnydau. Mae sut i gael y fformiwla golau gorau, cyfluniad ffynhonnell golau a llunio strategaethau rheoli deallus yn gofyn am rywogaethau planhigion fel y man cychwyn, a dylid gwneud addasiadau priodol yn unol ag anghenion nwyddau cnydau garddwriaethol, nodau cynhyrchu, ffactorau cynhyrchu, ac ati, i gyflawni'r nod o reolaeth ddeallus ar yr amgylchedd golau 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 o'r un cnwd i gyd ofynion gwahanol o ran ansawdd golau, dwyster golau a photoperiod. Mae hyn yn gofyn am ddatblygiad pellach a gwelliant ymchwil fformiwla ysgafn i ffurfio cronfa ddata fformiwla ysgafn enfawr. Ar y cyd ag ymchwil a datblygu lampau proffesiynol, gellir gwireddu gwerth mwyaf posibl goleuadau atodol LED mewn cymwysiadau amaethyddol, er mwyn arbed ynni yn well, gwella effeithlonrwydd cynhyrchu a buddion economaidd. Mae cymhwyso golau tyfu LED mewn garddwriaeth cyfleusterau wedi dangos bywiogrwydd egnïol, ond mae pris cyfarpar neu ddyfeisiau goleuadau LED yn gymharol uchel, ac mae'r buddsoddiad un-amser yn fawr. Nid yw gofynion golau atodol gwahanol gnydau o dan amodau amgylcheddol gwahanol yn glir, y sbectrwm golau atodol, Mae'n anochel y bydd dwyster afresymol ac amser tyfu golau yn achosi problemau amrywiol wrth gymhwyso diwydiant goleuo tyfu.

Fodd bynnag, gyda datblygiad a gwelliant technoleg a lleihau cost cynhyrchu golau tyfu LED, bydd goleuadau atodol LED yn cael eu defnyddio'n ehangach mewn garddwriaeth cyfleusterau. Ar yr un pryd, bydd datblygiad a chynnydd y system technoleg golau atodol LED a'r cyfuniad o ynni newydd yn galluogi datblygiad cyflym amaethyddiaeth cyfleuster, amaethyddiaeth deuluol, amaethyddiaeth drefol ac amaethyddiaeth gofod i gwrdd â galw pobl am gnydau garddwriaethol mewn amgylcheddau arbennig.