En los últimos diez años, el área de siembra interior se ha desarrollado rápidamente, y la tecnología de iluminación del control del entorno de luz suplementaria para el crecimiento de las plantas ha atraído la atención. La tecnología de iluminación de luz de relleno de plantas se utiliza principalmente en dos aspectos:
1. Utilizar como iluminación suplementaria para la fotosíntesis de plantas cuando la cantidad de luz solar es pequeña o el tiempo de luz solar es corto;
2. Iluminación inducida como fotoperiodo vegetal y fotomorfología.
1. Investigación sobre la iluminación suplementaria de plantas LED como iluminación suplementaria para la fotosíntesis de plantas Las fuentes de luz artificial tradicionales generan demasiado calor, como la iluminación suplementaria LED y los sistemas hidropónicos, el aire se puede reciclar y el exceso de calor y agua se puede eliminar, la energía eléctrica se puede convertir de manera eficiente en radiación fotosintética efectiva y, finalmente, en materia vegetal. Los estudios han demostrado que la tasa de crecimiento y la tasa fotosintética de la lechuga se pueden aumentar en más del 20% mediante el uso de iluminación LED de luz de relleno de plantas. Es factible utilizar luz LED de relleno de plantas en las fábricas de plantas.
El estudio encontró que, en comparación con las lámparas fluorescentes, la luz suplementaria de plantas LED con longitudes de onda mixtas puede promover significativamente el crecimiento y desarrollo de espinacas, rábanos y lechugas, y mejorar los indicadores morfológicos; puede maximizar la bioacumulación de la remolacha azucarera, y la acumulación de betalaína en las raíces peludas es la más significativa. La mayor acumulación de azúcar y almidón ocurrió en las raíces peludas.
En comparación con las lámparas de halogenuros metálicos, la morfología anatómica de tallos y hojas de plantas de pimienta y perilla cultivadas bajo LED con longitudes de onda cambió significativamente, y con el aumento de la densidad óptica, la tasa fotosintética de las plantas aumentó. Los LED con longitudes de onda compuestas causaron un aumento en el número de estomas en las plantas de caléndula y salvia.
2. La luz de relleno de plantas LED como un fotoperíodo de la planta y la forma de luz para inducir la iluminación con longitudes de onda específicas de los LED puede afectar el tiempo de floración, la calidad y la duración de la floración de las plantas. Ciertas longitudes de onda de los LED pueden aumentar el número de capullos florales y la floración de las plantas; ciertas longitudes de onda de la luz de relleno de plantas LED pueden reducir la respuesta de formación de flores, regular la longitud del pedicelo y el período de floración, lo que es propicio para la producción y comercialización de flores cortadas. Se puede ver que la floración y el posterior crecimiento de las plantas pueden ser regulados por la regulación LED.
3. Investigación sobre la aplicación de LED en el sistema de protección de la vida ecológica aeroespacial
El establecimiento de un Sistema de Soporte Vital Ecológico Controlado (CELSS) es la forma fundamental de resolver el problema del soporte vital espacial tripulado a largo plazo. El cultivo de plantas superiores es un elemento importante del CELSS, y una de las claves es la luz.
Sobre la base de los requisitos especiales del entorno espacial, la fuente de luz utilizada en el cultivo de plantas superiores en el espacio debe tener una alta eficiencia luminosa, ondas de luz de salida adecuadas para la fotosíntesis y morfogénesis de las plantas, tamaño pequeño, peso ligero, larga vida, registros de alta seguridad y confiabilidad y sin contaminación ambiental, etc. En comparación con otras fuentes de luz, como las lámparas fluorescentes blancas frías, las lámparas de sodio de alta presión y las lámparas de halogenuros metálicos, las luces LED de relleno de plantas pueden convertir de manera más efectiva la energía de la luz en radiación fotosintéticamente activa; además, tiene una larga vida, tamaño pequeño, peso ligero y estado sólido. Por lo tanto, se le ha prestado mucha atención en el cultivo de plantas terrestres y espaciales en los últimos años. Los estudios han demostrado que el sistema de iluminación de luz de llenado de plantas LED puede proporcionar iluminación con una distribución de energía espectral uniforme, y la eficiencia de convertir la energía eléctrica en la luz requerida por las plantas es 520 veces mayor que la de las lámparas de halogenuros metálicos.
