در ده سال گذشته، منطقه کاشت سرپوشیده به سرعت توسعه یافته است و فناوری روشنایی کنترل محیط نور مکمل برای رشد گیاهان توجه را به خود جلب کرده است. فناوری روشنایی نور پرکننده گیاه عمدتاً در دو جنبه استفاده می شود:
1. هنگامی که مقدار نور خورشید کم است یا زمان تابش آفتاب کوتاه است، به عنوان روشنایی تکمیلی برای فتوسنتز گیاهان استفاده کنید.
2. نور القایی به عنوان دوره نوری گیاه و فتومورفولوژی.
1. تحقیق در مورد روشنایی مکمل گیاه LED به عنوان روشنایی مکمل برای فتوسنتز گیاهان منابع نور مصنوعی سنتی گرمای بیش از حد تولید می کنند، مانند روشنایی مکمل LED و سیستم های هیدروپونیک، هوا را می توان بازیافت کرد، گرما و آب اضافی را می توان حذف کرد، انرژی الکتریکی را می توان به طور موثر به تشعشعات فتوسنتزی موثر و در نهایت به ماده گیاهی تبدیل می شود. مطالعات نشان داده است که با استفاده از نور پرکن گیاهی LED می توان سرعت رشد و سرعت فتوسنتز کاهو را تا بیش از 20 درصد افزایش داد. امکان استفاده از چراغ پرکننده گیاه LED در کارخانه های کارخانه وجود دارد.
این مطالعه نشان داد که در مقایسه با لامپ های فلورسنت، نور مکمل گیاه LED با طول موج های مختلط می تواند به طور قابل توجهی رشد و نمو اسفناج، تربچه و کاهو را تقویت کند و شاخص های مورفولوژیکی را بهبود بخشد. می تواند تجمع زیستی چغندرقند را به حداکثر برساند و تجمع بتالئین در ریشه های مو مهم ترین است. بیشترین تجمع قند و نشاسته در ریشههای مو رخ داد.
در مقایسه با لامپ های متال هالید، مورفولوژی آناتومیکی ساقه و برگ گیاهان فلفل و پریلا که تحت LED با طول موج رشد کرده اند به طور قابل توجهی تغییر کرد و با افزایش تراکم نوری، سرعت فتوسنتز گیاهان افزایش یافت. ال ای دی ها با طول موج های مرکب باعث افزایش تعداد روزنه ها در گیاهان گل همیشه بهار و مریم گلی شدند.
2. نور پرکننده گیاه LED به عنوان دوره نوری گیاه و فرم نور برای القای روشنایی با طول موج های خاص LED می تواند بر زمان گلدهی، کیفیت و مدت گلدهی گیاهان تأثیر بگذارد. طول موج های خاصی از LED ها می توانند تعداد جوانه های گل و گلدهی گیاهان را افزایش دهند. طول موج های خاصی از نور پرکننده گیاه LED می تواند پاسخ تشکیل گل را کاهش دهد، طول ساقه و دوره گلدهی را تنظیم کند که برای تولید و بازاریابی گل های شاخه بریده مفید است. مشاهده می شود که گلدهی و رشد بعدی گیاهان را می توان با تنظیم LED تنظیم کرد.
3. تحقیق در مورد کاربرد LED در سیستم حفاظت از حیات اکولوژیکی هوافضا
ایجاد یک سیستم پشتیبانی از حیات اکولوژیکی کنترل شده (CELSS) راه اساسی برای حل مشکل پشتیبانی طولانی مدت از حیات فضایی سرنشین دار است. پرورش گیاهان عالی عنصر مهم CELSS است و یکی از کلیدهای آن نور است.
بر اساس نیازهای خاص محیط فضا، منبع نور مورد استفاده در کشت گیاهان عالی در فضا باید دارای راندمان نوری بالا، امواج نور خروجی مناسب برای فتوسنتز و مورفوژنز گیاهان، اندازه کوچک، وزن سبک، عمر طولانی، ایمنی بالا و سوابق قابل اطمینان و عدم آلودگی محیط زیست و غیره. در مقایسه با سایر منابع نور مانند لامپ های فلورسنت سفید خنک، لامپ های سدیم فشار بالا و لامپ های متال هالید، چراغ های پرکننده گیاهی LED می توانند انرژی نور را به طور موثرتری به تشعشعات فعال فتوسنتزی تبدیل کنند. علاوه بر این، عمر طولانی، اندازه کوچک، وزن سبک و حالت جامد دارد. از این رو در سال های اخیر در پرورش گیاهان زمینی و فضایی توجه زیادی شده است. مطالعات نشان داده اند که سیستم روشنایی نور پر از کارخانه LED می تواند روشنایی را با توزیع انرژی طیفی یکنواخت فراهم کند و راندمان تبدیل انرژی الکتریکی به نور مورد نیاز گیاهان 520 برابر بیشتر از لامپ های متال هالید است.
